Струјни релеј: контрола, прикључак

У аутоматизационим системима за контролу струјних кругова помоћу нисконапонског сигнала користе се прекидачи, названи релеји. Они долазе у многим облицима и уређајима. Најједноставније електромагнетни релеји садрже намотај језгра и контакте. Када се управљачки напон примени на намоту, у језгру се појављује магнетно поље које привлачи контакте. Затварају или отварају струјни круг. Уз електромагнетне, релеје нове генерације, чврсто стање, које има низ предности, све више се користе.

Шта је то струјни релеј

Уређај за пребацивање високонапонских кругова директне или наизменичне струје уз помоћ нисконапонског управљачког напона који ради на бази полупроводничких спојева у тиристорима, триацима и транзисторима назива се солид-стате релеј (ТТР).

Постављен је у квадратном кућишту, које има рупе за причвршћивање и металну платформу за уградњу на радијатор. Прикључак полуводичког релеја на управљачке и комутиране линије врши се уз помоћ навојних стезаљки.

Принцип рада

Солид стате реле се састоји од неколико функционалних блокова:

• Цонтрол инпут. На овај улаз се примењује контролни напон. Може бити променљива или константна, у зависности од сврхе релеја. По правилу, овај напон је низак напон. Активира галванску изолациону јединицу. У случају да је контролна струја променљива, постоји исправљачки мост са диодама и филтер за изглађивање између улаза и јединице за раздвајање.
• Блокирајте галванску изолацију. Изграђен је на оптокаплеру и користи се за пренос управљачког сигнала прекидачу напајања без преноса напона.
• Погонски агрегат је базиран на тиристору, триаку или транзистору за пребацивање високог напона. Контролни излаз тиристора прима напон из фотодетектора оптокаплера. Под овим се отвара одговарајући пн спој, а прекидач напајања затвара круг оптерећења.
• Круг заштите кључа за напајање имплементиран на варистору је дизајниран да заштити тиристор од преоптерећења.

Пошто енергетски полупроводник преноси прилично велике струје, често се поставља на расхладни радијатор који уклања вишак топлине.

Типови класификације полуводичких релеја

1. Према врсти напона који се може мијењати.

Статички релеј АЦ у једнофазним круговима:

• када је потребно укључити оптерећења отпорног типа или индуктивности;
• за трофазна кола повезана са "звездом" или "делта", у случају када је свака фаза повезана са својим релејем.

ТТП, који управља трофазном мрежом:

• у таквом кругу можете спојити и искључити само отпорну природу оптерећења;
• у исто време, сви типови пребацивања три фазе путују.

ДЦ солид стате релеји:

• Овај уређај је добар за управљање таквим оптерећењем које ради на истосмјерној струји.

2. У зависности од опсега електричног напона који је присутан у енергетском делу, може да ради прекидач.

ТТР преклапајућа стандардна варијанта напона:

• када је потребно контролисати измјеничне струје, досежући до 380 В магнитуде напона.

Полупроводнички релеј, који може да се пребацује у опсегу струја константног поларитета:

• за контролу у распону од 20 до 250 В.

У зависности од тога који се сигнал контролише:

• константна струја са напоном од 3 до 32 В;
• наизменична струја са напоном од 90 до 250 В;
• када се контролише отпорник заменљивог круга оптерећења (ручни режим);
• контрола чврстог стања са аналогним сигналом до 10 В.

3. По принципу пребацивања.

ТТР, где се примењује контрола над преласком на нулу:

• могуће је пребацивање оптерећења типа отпорника: сијалице са жарном нити, елементи за гријање;
• пребацивање капацитета: филтер системи који обављају функцију изглађивања, итд.;
• спојите мали индуктивни терет: соленоиди, соленоидни вентили.

Статички релеј овог типа омогућава да се смањи струја почетног повећања и смањи електромагнетска интерференција, што смањује трошење прикљученог оптерећења.

ТТР омогућавање тренутног (случајног):

• погодан за оптерећења грејних елемената, волфрамове лампе;
• прекидачи индуктивних оптерећења: електромотори мале снаге, трансформатори.

ТТР за контролу режима фазе

Служи не само за укључивање, већ и за промену напона у кругу оптерећења:

• омогућава подешавање снаге елемената типа грејања;
• Можете променити осветљеност сијалица са жарном нити;
• омогућава вам контролу брзине мотора.

Шта треба да знате када бирате релеј

Будући да се дјеловањем елемената полуводича (прекидачи снаге) јављају електрични губици, то се одражава у њиховом интензивном загријавању. Када температура расте, способност уређаја да прође струју опада. Специфични релеј може да обезбеди своје техничке параметре када се загреје до 40 степени. На 65 степени, комутациона способност ТТП-а нагло опада, а даљње загревање ће довести до његовог квара. Стога, бирајући полуводички релеј за оптерећење, потребно га је узети са тренутном маргином. А у круговима велике снаге, ТТР треба поставити на радијаторе и организовати системе за присилно хлађење.

Такође, приликом повезивања било ког оптерећења у првом тренутку, настају ударне струје које су неколико пута, а понекад и реда величине веће од номиналне.

Карактеристике оптерећења релеја стартне струје

Приликом повезивања полупроводничког релеја на оптерећење, морате знати карактеристике потоњег:

• активна оптерећења (ТЕН грејачи) стварају безначајне струјне ударе, могу се изравнати помоћу ТТР, где је укључивање у нули;
• расвјета са жарном нити и халогене жаруље, гдје кроз њих пролази 7 до 12 пута више струје од називне струје;
• флуоресцентне сијалице до 10 секунди дају талас струје 5 пута виши од номиналног, или чак реда величине;
• живине лампе до пет минута могу преоптеретити коло са 3 пута прецијењеним струјама;
• Електромагнетни релеји наизменичне струје за период до два периода пролазе скокове од 3-10 пута;
• струја у завојницама соленоида за 1-2 реда величине већа од номиналног дела секунде;
• електромотори у пола секунде повећавају струју до 10 пута;
• уређаји високо индуктивне природе са засићеним језграма (трансформатори када су у празном ходу) укључени у нулту фазу напона, струја достиже до 20 или чак 40 пута дуже од номиналне вриједности у времену од 0.05-0.20 секунди;
• када су капацитивна оптерећења у фази око 90 степени, струја прелази номиналну вриједност за 20–40 пута у времену до 10 милисекунди.

Солид стате релеј ради сам

Приликом склапања релејног круга код куће, главно је да се узму у обзир струје удара прикљученог оптерећења и да се изаберу тиристори и триаци одговарајуће границе снаге.

За остатак релејног кола, следите препоруке:

• за пребацивање малих наизменичних струја боље је користити триаксе, велике - тиристоре;
• инсталирати варистор или заштитну диоду како би заштитили прекидач напајања паралелно с њим (код пребацивања индуктивних оптерећења);
• испред диоде бридге стави отпорнике за ограничење струје на улаз контролног круга;
• Узастопно, оптички спрежник треба да постави отпор ограничења струје, паралелно - кондензатор за изглађивање.

Предности Солид Стате релеја

ТТП није гломазан уређај који заузима велики простор. Такође нема механички покретних делова, што значајно повећава његову поузданост у поређењу са електромагнетним системима. Поред тога, релеј обезбеђује:

• брзо пребацивање;
• незнатан ниво буке у тренутку прикључења оптерећења;
• ниска потрошња енергије;
• одсуство пражњења у луку;
• отпорност на вибрације.