Ρελέ στερεάς κατάστασης: τύποι, πρακτική εφαρμογή, διαγράμματα καλωδίωσης

Οδηγίες για τη συναρμολόγηση ενός ρελέ στερεάς κατάστασης με τα χέρια σας
Περιεχόμενο
  1. Τρανζίστορ Darlington
  2. Πρόγραμμα οδήγησης FET
  3. Προστασία από παρεμβολές DC
  4. Ξεχωριστό φαγητό
  5. Κυκλώματα DC καταστολής σπινθήρων
  6. Φίλτρα
  7. Ταξινόμηση ηλεκτρονόμων στερεάς κατάστασης
  8. Με τον αριθμό των συνδεδεμένων φάσεων
  9. Ανά τύπο ρεύματος λειτουργίας
  10. Με σχεδιαστικά χαρακτηριστικά
  11. Ανά τύπο σχήματος ελέγχου
  12. Σκοπός και είδη
  13. Οι κύριοι τύποι ρελέ και ο σκοπός τους
  14. Ηλεκτρομαγνητικά ρελέ
  15. Ρελέ AC
  16. Ρελέ DC
  17. Ηλεκτρονικό ρελέ
  18. Αρχή λειτουργίας του ρελέ στερεάς κατάστασης
  19. Αρχή λειτουργίας ρελέ στερεάς κατάστασης τύπου SCR ελέγχου μισού κύματος
  20. Τύποι μεταγωγής ηλεκτρονόμων στερεάς κατάστασης
  21. Βασικοί δείκτες για την επιλογή ρελέ στερεάς κατάστασης
  22. Συστάσεις για την επιλογή ρελέ και λειτουργικές αποχρώσεις
  23. Ενδεικτικά παραδείγματα επιλογής ρελέ σε περίπτωση υπερέντασης
  24. Οδηγός επιλογής
  25. Ρελέ στερεάς κατάστασης DIY
  26. Λεπτομέρειες και σώμα
  27. Η αρχή λειτουργίας του ρελέ εκκίνησης
  28. Διάγραμμα συσκευής και σύνδεση με τον συμπιεστή
  29. Κλείσιμο επαφών μέσω επαγωγικού πηνίου
  30. Ρύθμιση της παροχής ρεύματος από ένα posistor
  31. Ρελέ στερεάς κατάστασης ελέγχου φάσης
  32. Ποια είναι τα χαρακτηριστικά;

Τρανζίστορ Darlington

Εάν το φορτίο είναι πολύ ισχυρό, τότε το ρεύμα μέσω αυτού μπορεί να φτάσει
αρκετούς ενισχυτές. Για τρανζίστορ υψηλής ισχύος, ο συντελεστής $\beta$ μπορεί
να είναι ανεπαρκής. (Επιπλέον, όπως φαίνεται από τον πίνακα, για ισχυρούς
τρανζίστορ, είναι ήδη μικρό.)

Σε αυτή την περίπτωση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν καταρράκτη δύο τρανζίστορ. Ο πρώτος
το τρανζίστορ ελέγχει το ρεύμα, το οποίο ενεργοποιεί το δεύτερο τρανζίστορ. Τέτοιος
το κύκλωμα μεταγωγής ονομάζεται κύκλωμα Darlington.

Σε αυτό το κύκλωμα πολλαπλασιάζονται οι συντελεστές $\beta$ των δύο τρανζίστορ, οι οποίοι
σας επιτρέπει να πάρετε έναν πολύ υψηλό συντελεστή μεταφοράς ρεύματος.

Για να αυξήσετε την ταχύτητα απενεργοποίησης των τρανζίστορ, μπορείτε να συνδέσετε το καθένα
πομπός και αντίσταση βάσης.

Οι αντιστάσεις πρέπει να είναι αρκετά μεγάλες ώστε να μην επηρεάζουν το ρεύμα
βάση - εκπομπός. Οι τυπικές τιμές είναι 5…10 kΩ για τάσεις 5…12 V.

Τα τρανζίστορ Darlington είναι διαθέσιμα ως ξεχωριστή συσκευή. Παραδείγματα
τέτοια τρανζίστορ φαίνονται στον πίνακα.

Μοντέλο $\beta$ $\max\ I_{k}$ $\max\ V_{ke}$
KT829V 750 8 Α 60 V
BDX54C 750 8 Α 100 V

Διαφορετικά, η λειτουργία του κλειδιού παραμένει η ίδια.

Πρόγραμμα οδήγησης FET

Εάν εξακολουθείτε να χρειάζεται να συνδέσετε το φορτίο στο τρανζίστορ n καναλιών
μεταξύ του αγωγού και του εδάφους, τότε υπάρχει λύση. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έτοιμο
μικροκύκλωμα - ο οδηγός του άνω ώμου. κορυφή - επειδή το τρανζίστορ
πάνω από.

Παράγονται επίσης οδηγοί του άνω και κάτω ώμου (για παράδειγμα,
IR2151) για την κατασκευή ενός κυκλώματος push-pull, αλλά για απλή εναλλαγή
δεν απαιτείται φορτίο. Αυτό είναι απαραίτητο εάν το φορτίο δεν μπορεί να αφεθεί
«κρέμασε στον αέρα», αλλά απαιτείται να το τραβήξεις στο έδαφος.

Εξετάστε το κύκλωμα οδήγησης υψηλής πλευράς χρησιμοποιώντας το IR2117 ως παράδειγμα.

Ρελέ στερεάς κατάστασης: τύποι, πρακτική εφαρμογή, διαγράμματα καλωδίωσης

Το κύκλωμα δεν είναι πολύ περίπλοκο και η χρήση του προγράμματος οδήγησης επιτρέπει τα μέγιστα
αποτελεσματική χρήση του τρανζίστορ.

Προστασία από παρεμβολές DC

Ξεχωριστό φαγητό

Ένας από τους καλύτερους τρόπους προστασίας από παρεμβολές ρεύματος είναι η τροφοδοσία των εξαρτημάτων ισχύος και λογικής από ξεχωριστά τροφοδοτικά: ένα καλό τροφοδοτικό χαμηλού θορύβου για τον μικροελεγκτή και τις μονάδες/αισθητήρες και ένα ξεχωριστό για το εξάρτημα τροφοδοσίας. Σε αυτόνομες συσκευές, μερικές φορές βάζουν μια ξεχωριστή μπαταρία για να τροφοδοτήσει τη λογική και μια ξεχωριστή ισχυρή μπαταρία στο εξάρτημα τροφοδοσίας, επειδή η σταθερότητα και η αξιοπιστία λειτουργίας είναι πολύ σημαντική.

Κυκλώματα DC καταστολής σπινθήρων

Όταν οι επαφές ανοίγουν στο κύκλωμα τροφοδοσίας ενός επαγωγικού φορτίου, εμφανίζεται ένα λεγόμενο επαγωγικό κύμα, το οποίο εκτοξεύει απότομα την τάση στο κύκλωμα σε σημείο που ένα ηλεκτρικό τόξο (σπινθήρας) μπορεί να γλιστρήσει μεταξύ των επαφών του ρελέ ή διακόπτης. Δεν υπάρχει τίποτα καλό στο τόξο - καίει τα μεταλλικά σωματίδια των επαφών, εξαιτίας των οποίων φθείρονται και γίνονται άχρηστα με την πάροδο του χρόνου. Επίσης, ένα τέτοιο άλμα στο κύκλωμα προκαλεί ηλεκτρομαγνητικό κύμα, το οποίο μπορεί να προκαλέσει ισχυρές παρεμβολές σε μια ηλεκτρονική συσκευή και να οδηγήσει σε δυσλειτουργίες ή ακόμα και βλάβη! Το πιο επικίνδυνο είναι ότι το ίδιο το καλώδιο μπορεί να είναι επαγωγικό φορτίο: πιθανότατα έχετε δει πώς ένας κανονικός διακόπτης φωτός σε ένα δωμάτιο σπινθήρες. Ένας λαμπτήρας δεν είναι επαγωγικό φορτίο, αλλά το καλώδιο που οδηγεί σε αυτόν έχει αυτεπαγωγή.

Για την προστασία από τις υπερτάσεις EMF αυτοεπαγωγής σε ένα κύκλωμα συνεχούς ρεύματος, χρησιμοποιείται μια συνηθισμένη δίοδος, εγκατεστημένη σε αντιπαράλληλο φορτίο και όσο το δυνατόν πιο κοντά σε αυτήν. Η δίοδος απλώς θα βραχυκυκλώσει την εκπομπή στον εαυτό της, και αυτό είναι:

Ρελέ στερεάς κατάστασης: τύποι, πρακτική εφαρμογή, διαγράμματα καλωδίωσηςΌπου το VD είναι μια προστατευτική δίοδος, το U1 είναι ένας διακόπτης (τρανζίστορ, ρελέ) και τα R και L αντιπροσωπεύουν σχηματικά ένα επαγωγικό φορτίο.

Η δίοδος πρέπει ΠΑΝΤΑ να εγκαθίσταται κατά τον έλεγχο ενός επαγωγικού φορτίου (ηλεκτρικός κινητήρας, ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα, βαλβίδα, ηλεκτρομαγνήτης, πηνίο ρελέ) χρησιμοποιώντας ένα τρανζίστορ, δηλαδή ως εξής:

Ρελέ στερεάς κατάστασης: τύποι, πρακτική εφαρμογή, διαγράμματα καλωδίωσης

Κατά τον έλεγχο ενός σήματος PWM, συνιστάται η εγκατάσταση διόδων υψηλής ταχύτητας (για παράδειγμα, σειράς 1N49xx) ή διόδων Schottky (για παράδειγμα, σειράς 1N58xx), το μέγιστο ρεύμα διόδου πρέπει να είναι μεγαλύτερο ή ίσο με το μέγιστο ρεύμα φορτίου.

Φίλτρα

Εάν το τμήμα τροφοδοσίας τροφοδοτείται από την ίδια πηγή με τον μικροελεγκτή, τότε η παρεμβολή στο τροφοδοτικό είναι αναπόφευκτη. Ο ευκολότερος τρόπος για να προστατεύσετε το MK από τέτοιες παρεμβολές είναι να τροφοδοτήσετε πυκνωτές όσο το δυνατόν πιο κοντά στο MK: ηλεκτρολύτης 6,3V 470 uF (uF) και κεραμικό στα 0,1-1 uF, θα εξομαλύνουν τις σύντομες πτώσεις τάσης. Παρεμπιπτόντως, ένας ηλεκτρολύτης με χαμηλό ESR θα αντιμετωπίσει αυτό το έργο όσο το δυνατόν πιο αποτελεσματικά.

Ρελέ στερεάς κατάστασης: τύποι, πρακτική εφαρμογή, διαγράμματα καλωδίωσης

Ακόμη καλύτερα, ένα φίλτρο LC, που αποτελείται από επαγωγέα και πυκνωτή, θα αντιμετωπίσει το φιλτράρισμα θορύβου. Η αυτεπαγωγή πρέπει να λαμβάνεται με ονομαστική τιμή στην περιοχή 100-300 μH και με ρεύμα κορεσμού μεγαλύτερο από το ρεύμα φορτίου μετά το φίλτρο. Ο πυκνωτής είναι ένας ηλεκτρολύτης χωρητικότητας 100-1000 uF, πάλι ανάλογα με την τρέχουσα κατανάλωση του φορτίου μετά το φίλτρο. Συνδέστε έτσι, όσο πιο κοντά στο φορτίο - τόσο το καλύτερο:

Ρελέ στερεάς κατάστασης: τύποι, πρακτική εφαρμογή, διαγράμματα καλωδίωσης

Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα για τον υπολογισμό των φίλτρων εδώ.

Ταξινόμηση ηλεκτρονόμων στερεάς κατάστασης

Οι εφαρμογές ρελέ είναι ποικίλες, επομένως, τα σχεδιαστικά τους χαρακτηριστικά μπορεί να διαφέρουν πολύ, ανάλογα με τις ανάγκες ενός συγκεκριμένου αυτόματου κυκλώματος. Το TSR ταξινομείται σύμφωνα με τον αριθμό των συνδεδεμένων φάσεων, τον τύπο του ρεύματος λειτουργίας, τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού και τον τύπο του κυκλώματος ελέγχου.

Με τον αριθμό των συνδεδεμένων φάσεων

Τα ρελέ στερεάς κατάστασης χρησιμοποιούνται τόσο σε οικιακές συσκευές όσο και σε βιομηχανικούς αυτοματισμούς με τάση λειτουργίας 380 V.

Επομένως, αυτές οι συσκευές ημιαγωγών, ανάλογα με τον αριθμό των φάσεων, χωρίζονται σε:

  • μονή φάση;
  • τρεις φάσεις.

Οι μονοφασικοί SSR σάς επιτρέπουν να εργάζεστε με ρεύματα 10-100 ή 100-500 A.Ελέγχονται από αναλογικό σήμα.

Συνιστάται η σύνδεση καλωδίων διαφορετικών χρωμάτων σε ένα ρελέ τριών φάσεων, ώστε να μπορούν να συνδεθούν σωστά κατά την εγκατάσταση εξοπλισμού

Τα τριφασικά ρελέ στερεάς κατάστασης είναι ικανά να περνούν ρεύμα στην περιοχή από 10-120 A. Η συσκευή τους προϋποθέτει μια αναστρέψιμη αρχή λειτουργίας, η οποία διασφαλίζει την αξιοπιστία της ρύθμισης πολλών ηλεκτρικών κυκλωμάτων ταυτόχρονα.

Συχνά, οι τριφασικοί SSR χρησιμοποιούνται για την τροφοδοσία ενός επαγωγικού κινητήρα. Οι γρήγορες ασφάλειες περιλαμβάνονται απαραίτητα στο κύκλωμα ελέγχου του λόγω των υψηλών ρευμάτων εκκίνησης.

Ανά τύπο ρεύματος λειτουργίας

Τα ρελέ στερεάς κατάστασης δεν μπορούν να ρυθμιστούν ή να επαναπρογραμματιστούν, επομένως μπορούν να λειτουργήσουν σωστά μόνο εντός ενός συγκεκριμένου εύρους ηλεκτρικών παραμέτρων δικτύου.

Ανάλογα με τις ανάγκες, τα SSR μπορούν να ελέγχονται από ηλεκτρικά κυκλώματα με δύο τύπους ρεύματος:

  • μόνιμος;
  • μεταβλητές.

Ομοίως, είναι δυνατή η ταξινόμηση του TTR και κατά τον τύπο τάσης του ενεργού φορτίου. Τα περισσότερα ρελέ στις οικιακές συσκευές λειτουργούν με μεταβλητές παραμέτρους.

Το συνεχές ρεύμα δεν χρησιμοποιείται ως η κύρια πηγή ηλεκτρικής ενέργειας σε καμία χώρα στον κόσμο, επομένως τα ρελέ αυτού του τύπου έχουν στενό πεδίο εφαρμογής

Οι συσκευές με σταθερό ρεύμα ελέγχου χαρακτηρίζονται από υψηλή αξιοπιστία και χρησιμοποιούν τάση 3-32 V για ρύθμιση. Αντέχουν σε μεγάλο εύρος θερμοκρασίας (-30..+70°C) χωρίς σημαντικές αλλαγές στα χαρακτηριστικά.

Τα ρελέ που ελέγχονται από εναλλασσόμενο ρεύμα έχουν τάση ελέγχου 3-32 V ή 70-280 V. Χαρακτηρίζονται από χαμηλές ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές και υψηλή ταχύτητα απόκρισης.

Με σχεδιαστικά χαρακτηριστικά

Τα ρελέ στερεάς κατάστασης εγκαθίστανται συχνά στον γενικό ηλεκτρικό πίνακα ενός διαμερίσματος, έτσι πολλά μοντέλα διαθέτουν μπλοκ στήριξης για τοποθέτηση σε ράγα DIN.

Επιπλέον, υπάρχουν ειδικά θερμαντικά σώματα που βρίσκονται μεταξύ του TSR και της επιφάνειας στήριξης. Σας επιτρέπουν να ψύχετε τη συσκευή σε υψηλά φορτία, διατηρώντας παράλληλα την απόδοσή της.

Το ρελέ είναι τοποθετημένο σε μια ράγα DIN κυρίως μέσω ενός ειδικού βραχίονα, ο οποίος έχει επίσης μια πρόσθετη λειτουργία - αφαιρεί την υπερβολική θερμότητα κατά τη λειτουργία της συσκευής

Μεταξύ του ρελέ και της ψύκτρας, συνιστάται η εφαρμογή μιας στρώσης θερμικής πάστας, η οποία αυξάνει την περιοχή επαφής και αυξάνει τη μεταφορά θερμότητας. Υπάρχουν επίσης TTR που έχουν σχεδιαστεί για στερέωση στον τοίχο με συνηθισμένες βίδες.

Ανά τύπο σχήματος ελέγχου

Η αρχή της λειτουργίας ενός ρυθμιζόμενου ρελέ τεχνολογίας δεν απαιτεί πάντα τη στιγμιαία λειτουργία του.

Ως εκ τούτου, οι κατασκευαστές έχουν αναπτύξει πολλά σχήματα ελέγχου SSR που χρησιμοποιούνται σε διάφορους τομείς:

  1. Μηδενικός έλεγχος. Αυτή η επιλογή για τον έλεγχο ενός ηλεκτρονόμου στερεάς κατάστασης προϋποθέτει λειτουργία μόνο σε τιμή τάσης 0. Χρησιμοποιείται σε συσκευές με χωρητικά, ωμικά (θερμαντήρες) και ασθενή επαγωγικά φορτία (μετασχηματιστές).
  2. Στιγμή. Χρησιμοποιείται όταν είναι απαραίτητο να ενεργοποιηθεί το ρελέ απότομα όταν εφαρμόζεται ένα σήμα ελέγχου.
  3. Φάση. Περιλαμβάνει τη ρύθμιση της τάσης εξόδου αλλάζοντας τις παραμέτρους του ρεύματος ελέγχου. Χρησιμοποιείται για την ομαλή αλλαγή του βαθμού θέρμανσης ή φωτισμού.
Διαβάστε επίσης:  Πώς να επιλέξετε ένα πρόγραμμα οδήγησης λαμπτήρα LED: τύποι, σκοπός + χαρακτηριστικά σύνδεσης

Τα ρελέ στερεάς κατάστασης διαφέρουν επίσης σε πολλές άλλες, λιγότερο σημαντικές, παραμέτρους.

Επομένως, όταν αγοράζετε ένα TSR, είναι σημαντικό να κατανοήσετε το σχέδιο λειτουργίας του συνδεδεμένου εξοπλισμού προκειμένου να αγοράσετε την πιο κατάλληλη συσκευή προσαρμογής για αυτό.

Πρέπει να παρέχεται απόθεμα ισχύος, επειδή το ρελέ έχει λειτουργικό πόρο που καταναλώνεται γρήγορα με συχνές υπερφορτώσεις.

Σκοπός και είδη

Ένα ρελέ ελέγχου ρεύματος είναι μια συσκευή που ανταποκρίνεται σε ξαφνικές αλλαγές στο μέγεθος του εισερχόμενου ηλεκτρικού ρεύματος και, εάν είναι απαραίτητο, απενεργοποιεί την τροφοδοσία ενός συγκεκριμένου καταναλωτή ή ολόκληρου του συστήματος τροφοδοσίας. Η αρχή λειτουργίας του βασίζεται στη σύγκριση εξωτερικών ηλεκτρικών σημάτων και στιγμιαίας απόκρισης εάν δεν ταιριάζουν με τις παραμέτρους λειτουργίας της συσκευής. Χρησιμοποιείται για τη λειτουργία της γεννήτριας, της αντλίας, του κινητήρα αυτοκινήτου, των εργαλειομηχανών, των οικιακών συσκευών και άλλων.

Υπάρχουν τέτοιοι τύποι συσκευών συνεχούς και εναλλασσόμενου ρεύματος:

  1. ενδιάμεσος;
  2. Προστατευτικός;
  3. Μέτρημα;
  4. πίεση;
  5. Χρόνος.

Μια ενδιάμεση συσκευή ή ένα ρελέ μέγιστου ρεύματος (RTM, RST 11M, RS-80M, REO-401) χρησιμοποιείται για το άνοιγμα ή το κλείσιμο των κυκλωμάτων ενός συγκεκριμένου ηλεκτρικού δικτύου όταν επιτευχθεί μια συγκεκριμένη τιμή ρεύματος. Χρησιμοποιείται συχνότερα σε διαμερίσματα ή σπίτια προκειμένου να αυξηθεί η προστασία του οικιακού εξοπλισμού από υπερτάσεις και ρεύματα.

Η αρχή της λειτουργίας μιας θερμικής ή προστατευτικής συσκευής βασίζεται στον έλεγχο της θερμοκρασίας των επαφών μιας συγκεκριμένης συσκευής. Χρησιμοποιείται για την προστασία συσκευών από υπερθέρμανση. Για παράδειγμα, εάν το σίδερο υπερθερμανθεί, τότε ένας τέτοιος αισθητήρας θα απενεργοποιήσει αυτόματα την τροφοδοσία και θα τον ενεργοποιήσει αφού κρυώσει η συσκευή.

Ένα στατικό ή ρελέ μέτρησης (REV) βοηθά στο κλείσιμο των επαφών του κυκλώματος όταν εμφανίζεται μια συγκεκριμένη τιμή ηλεκτρικού ρεύματος.Ο κύριος σκοπός του είναι να συγκρίνει τις διαθέσιμες παραμέτρους δικτύου και τις απαιτούμενες, καθώς και να ανταποκρίνεται γρήγορα στις αλλαγές τους.

Ο διακόπτης πίεσης (RPI-15, 20, RPZH-1M, FQS-U, FLU και άλλοι) είναι απαραίτητος για τον έλεγχο υγρών (νερό, λάδι, λάδι), αέρα κ.λπ. Χρησιμοποιείται για την απενεργοποίηση της αντλίας ή άλλου εξοπλισμού όταν οι καθορισμένοι δείκτες επιτυγχάνονται με πίεση. Συχνά χρησιμοποιείται σε υδραυλικά συστήματα και σε πρατήρια καυσίμων αυτοκινήτων.

Χρειάζονται ρελέ χρονικής καθυστέρησης (κατασκευαστής EPL, Danfoss, επίσης μοντέλα PTB) για τον έλεγχο και την επιβράδυνση της απόκρισης ορισμένων συσκευών όταν ανιχνεύεται διαρροή ρεύματος ή άλλη αστοχία δικτύου. Τέτοιες συσκευές προστασίας ρελέ χρησιμοποιούνται τόσο στην καθημερινή ζωή όσο και στη βιομηχανία. Αποτρέπουν την πρόωρη ενεργοποίηση της λειτουργίας έκτακτης ανάγκης, τη λειτουργία του RCD (είναι και διαφορικό ρελέ) και των διακοπτών κυκλώματος. Το σχέδιο της εγκατάστασής τους συχνά συνδυάζεται με την αρχή της συμπερίληψης προστατευτικού εξοπλισμού και διαφορικών στο δίκτυο.

Επιπλέον, υπάρχουν και ηλεκτρομαγνητικά ρελέ τάσης και ρεύματος, μηχανικών, στερεάς κατάστασης κ.λπ.

Το ρελέ στερεάς κατάστασης είναι μια μονοφασική συσκευή για μεταγωγή υψηλών ρευμάτων (από 250 A), παρέχοντας γαλβανική προστασία και απομόνωση ηλεκτρικών κυκλωμάτων. Αυτός είναι, στις περισσότερες περιπτώσεις, ηλεκτρονικός εξοπλισμός που έχει σχεδιαστεί για να ανταποκρίνεται γρήγορα και με ακρίβεια σε προβλήματα δικτύου. Ένα άλλο πλεονέκτημα είναι ότι ένα τέτοιο ρελέ ρεύματος μπορεί να κατασκευαστεί με το χέρι.

Σχεδιαστικά, τα ρελέ ταξινομούνται σε μηχανικά και ηλεκτρομαγνητικά και τώρα, όπως προαναφέρθηκε, σε ηλεκτρονικά. Το μηχανικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διάφορες συνθήκες εργασίας, δεν απαιτεί πολύπλοκο κύκλωμα για τη σύνδεσή του, είναι ανθεκτικό και αξιόπιστο.Αλλά την ίδια στιγμή, όχι αρκετά ακριβής. Ως εκ τούτου, πλέον χρησιμοποιούνται κυρίως τα πιο σύγχρονα ηλεκτρονικά αντίστοιχα.

Οι κύριοι τύποι ρελέ και ο σκοπός τους

Οι κατασκευαστές διαμορφώνουν τις σύγχρονες συσκευές μεταγωγής με τέτοιο τρόπο ώστε η λειτουργία να πραγματοποιείται μόνο υπό ορισμένες συνθήκες, για παράδειγμα, με αύξηση της ισχύος ρεύματος που παρέχεται στους ακροδέκτες εισόδου του KU. Παρακάτω θα εξετάσουμε εν συντομία τους κύριους τύπους ηλεκτρομαγνητικών βαλβίδων και τον σκοπό τους.

Ηλεκτρομαγνητικά ρελέ

Ένα ηλεκτρομαγνητικό ρελέ είναι μια ηλεκτρομηχανική συσκευή μεταγωγής, η αρχή της οποίας βασίζεται στην επίδραση ενός μαγνητικού πεδίου που δημιουργείται από ένα ρεύμα σε μια στατική περιέλιξη σε έναν οπλισμό. Αυτός ο τύπος KU χωρίζεται σε πραγματικά ηλεκτρομαγνητικές (ουδέτερες) συσκευές, οι οποίες ανταποκρίνονται μόνο στην τιμή του ρεύματος που παρέχεται στην περιέλιξη και σε πολωμένες, η λειτουργία των οποίων εξαρτάται τόσο από την τρέχουσα τιμή όσο και από την πολικότητα.

Ρελέ στερεάς κατάστασης: τύποι, πρακτική εφαρμογή, διαγράμματα καλωδίωσηςΗ αρχή της λειτουργίας της ηλεκτρομαγνητικής ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας

Τα ηλεκτρομαγνητικά ρελέ που χρησιμοποιούνται σε βιομηχανικό εξοπλισμό βρίσκονται σε ενδιάμεση θέση μεταξύ συσκευών υψηλού ρεύματος (μαγνητικές εκκινητές, επαφές κ.λπ.) και εξοπλισμού χαμηλού ρεύματος. Τις περισσότερες φορές αυτός ο τύπος ρελέ χρησιμοποιείται σε κυκλώματα ελέγχου.

Ρελέ AC

Η λειτουργία αυτού του τύπου ρελέ, όπως υποδηλώνει το όνομα, συμβαίνει όταν εφαρμόζεται εναλλασσόμενο ρεύμα ορισμένης συχνότητας στην περιέλιξη. Αυτή η συσκευή μεταγωγής AC με ή χωρίς έλεγχο μηδενικής φάσης είναι ένας συνδυασμός θυρίστορ, διόδων ανορθωτή και κυκλωμάτων ελέγχου. Ρελέ AC μπορεί να κατασκευαστεί με τη μορφή μονάδων που βασίζονται σε μετασχηματιστή ή οπτική απομόνωση.Αυτά τα KU χρησιμοποιούνται σε δίκτυα AC με μέγιστη τάση 1,6 kV και μέσο ρεύμα φορτίου έως 320 A.

Ρελέ στερεάς κατάστασης: τύποι, πρακτική εφαρμογή, διαγράμματα καλωδίωσηςΕνδιάμεσο ρελέ 220 V

Μερικές φορές η λειτουργία του ηλεκτρικού δικτύου και των συσκευών δεν είναι δυνατή χωρίς τη χρήση ενός ενδιάμεσου ρελέ 220 V. Συνήθως, χρησιμοποιείται ένα KU αυτού του τύπου εάν είναι απαραίτητο να ανοίξετε ή να ανοίξετε τις αντίθετα κατευθυνόμενες επαφές του κυκλώματος. Για παράδειγμα, εάν χρησιμοποιείται μια συσκευή φωτισμού με αισθητήρα κίνησης, τότε ένας αγωγός συνδέεται με τον αισθητήρα και ο άλλος παρέχει ηλεκτρική ενέργεια στη λάμπα.

Ρελέ στερεάς κατάστασης: τύποι, πρακτική εφαρμογή, διαγράμματα καλωδίωσηςΤα ρελέ AC χρησιμοποιούνται ευρέως σε βιομηχανικό εξοπλισμό και οικιακές συσκευές

Δουλεύει κάπως έτσι:

  1. παροχή ρεύματος στην πρώτη συσκευή μεταγωγής.
  2. από τις επαφές του πρώτου KU, το ρεύμα ρέει στο επόμενο ρελέ, το οποίο έχει υψηλότερα χαρακτηριστικά από το προηγούμενο και είναι σε θέση να αντέξει υψηλά ρεύματα.

Ρελέ στερεάς κατάστασης: τύποι, πρακτική εφαρμογή, διαγράμματα καλωδίωσηςΤα ρελέ γίνονται πιο αποτελεσματικά και συμπαγή κάθε χρόνο.

Οι λειτουργίες του ρελέ AC μικρού μεγέθους 220 V είναι πολύ διαφορετικές και χρησιμοποιούνται ευρέως ως βοηθητική συσκευή σε μεγάλη ποικιλία πεδίων. Αυτός ο τύπος KU χρησιμοποιείται σε περιπτώσεις όπου το κύριο ρελέ δεν ανταποκρίνεται στην εργασία του ή σε μεγάλο αριθμό ελεγχόμενων δικτύων που δεν είναι πλέον σε θέση να εξυπηρετήσουν την κεντρική μονάδα.

Η ενδιάμεση συσκευή μεταγωγής χρησιμοποιείται σε βιομηχανικό και ιατρικό εξοπλισμό, μεταφορές, εξοπλισμό ψύξης, τηλεοράσεις και άλλες οικιακές συσκευές.

Ρελέ DC

Τα ρελέ συνεχούς ρεύματος χωρίζονται σε ουδέτερα και πολωμένα. Η διαφορά μεταξύ τους είναι ότι οι πολωμένοι πυκνωτές DC είναι ευαίσθητοι στην πολικότητα της εφαρμοζόμενης τάσης.Ο οπλισμός της διάταξης μεταγωγής αλλάζει κατεύθυνση κίνησης ανάλογα με τους πόλους ισχύος. Τα ουδέτερα ηλεκτρομαγνητικά ρελέ συνεχούς ρεύματος δεν εξαρτώνται από την πολικότητα της τάσης.

Το ηλεκτρομαγνητικό KU συνεχούς ρεύματος χρησιμοποιείται κυρίως όταν δεν υπάρχει δυνατότητα σύνδεσης στο δίκτυο AC.

Ρελέ στερεάς κατάστασης: τύποι, πρακτική εφαρμογή, διαγράμματα καλωδίωσηςΡελέ αυτοκινήτου τεσσάρων ακίδων

Τα μειονεκτήματα των ηλεκτρομαγνητικών βαλβίδων DC περιλαμβάνουν την ανάγκη για παροχή ρεύματος και υψηλότερο κόστος σε σύγκριση με το AC.

Αυτό το βίντεο δείχνει το διάγραμμα καλωδίωσης και εξηγεί πώς λειτουργεί το ρελέ 4 ακίδων:

Ρελέ στερεάς κατάστασης: τύποι, πρακτική εφαρμογή, διαγράμματα καλωδίωσηςΔείτε αυτό το βίντεο στο YouTube

Ηλεκτρονικό ρελέ

Ρελέ στερεάς κατάστασης: τύποι, πρακτική εφαρμογή, διαγράμματα καλωδίωσηςΗλεκτρονικό ρελέ ελέγχου στο κύκλωμα της συσκευής

Έχοντας ασχοληθεί με το τι είναι το ρελέ ρεύματος, εξετάστε τον ηλεκτρονικό τύπο αυτής της συσκευής. Ο σχεδιασμός και η αρχή λειτουργίας των ηλεκτρονικών ηλεκτρονόμων είναι πρακτικά τα ίδια όπως στο ηλεκτρομηχανικό KU. Ωστόσο, για την εκτέλεση των απαραίτητων λειτουργιών σε μια ηλεκτρονική συσκευή, χρησιμοποιείται μια δίοδος ημιαγωγών. Στα σύγχρονα οχήματα, οι περισσότερες από τις λειτουργίες των ρελέ και των διακοπτών εκτελούνται από ηλεκτρονικές μονάδες ελέγχου ρελέ και αυτή τη στιγμή είναι αδύνατο να τα εγκαταλείψουμε εντελώς. Έτσι, για παράδειγμα, ένα μπλοκ ηλεκτρονικών ρελέ σάς επιτρέπει να ελέγχετε την κατανάλωση ενέργειας, την τάση στους ακροδέκτες της μπαταρίας, τον έλεγχο του συστήματος φωτισμού κ.λπ.

Αρχή λειτουργίας του ρελέ στερεάς κατάστασης

Ρελέ στερεάς κατάστασης: τύποι, πρακτική εφαρμογή, διαγράμματα καλωδίωσης

Ρύζι. Νούμερο 3. Σχέδιο λειτουργίας με χρήση ρελέ στερεάς κατάστασης. Στη θέση off, όταν η είσοδος είναι 0V, το ρελέ στερεάς κατάστασης εμποδίζει τη ροή ρεύματος μέσω του φορτίου. Στη θέση ενεργοποίησης, υπάρχει τάση στην είσοδο, το ρεύμα ρέει μέσω του φορτίου.

Τα κύρια στοιχεία ενός ρυθμιζόμενου κυκλώματος εισόδου AC.

  1. Ο ρυθμιστής ρεύματος χρησιμεύει για τη διατήρηση μιας σταθερής τιμής ρεύματος.
  2. Μια γέφυρα πλήρους κύματος και πυκνωτές στην είσοδο της συσκευής χρησιμεύουν για τη μετατροπή του σήματος AC σε DC.
  3. Ενσωματωμένος οπτοζεύκτης οπτικής απομόνωσης, εφαρμόζεται τάση τροφοδοσίας σε αυτόν και ρέει ρεύμα εισόδου μέσω αυτού.
  4. Το κύκλωμα σκανδάλης χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της εκπομπής φωτός του ενσωματωμένου οπτικού συζεύκτη, σε περίπτωση διακοπής του σήματος εισόδου, το ρεύμα θα σταματήσει να ρέει μέσω της εξόδου.
  5. Αντιστάσεις σε σειρά σε ένα κύκλωμα.

Υπάρχουν δύο συνήθεις τύποι οπτικής αποσύνδεσης που χρησιμοποιούνται στα ρελέ στερεάς κατάστασης - ο επτά αποθηκευτικός και το τρανζίστορ.

Το triac έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα: τη συμπερίληψη ενός κυκλώματος σκανδάλης στην αποσύνδεση και την ατρωσία του σε παρεμβολές. Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν το υψηλό κόστος και την ανάγκη για μεγάλες ποσότητες ρεύματος στην είσοδο της συσκευής, το οποίο είναι απαραίτητο για την εναλλαγή της εξόδου.

Ρύζι. Νο 4. Σχέδιο ενός ρελέ με επτάστορ.

Thyristor - δεν χρειάζεται μεγάλη ποσότητα ρεύματος για την εναλλαγή της εξόδου. Το μειονέκτημα είναι ότι το κύκλωμα σκανδάλης βρίσκεται εκτός της απομόνωσης, πράγμα που σημαίνει μεγαλύτερος αριθμός στοιχείων και κακή προστασία από παρεμβολές.

Ρελέ στερεάς κατάστασης: τύποι, πρακτική εφαρμογή, διαγράμματα καλωδίωσης

Ρύζι. Νο 5. Σχέδιο ρελέ με θυρίστορ.

Ρελέ στερεάς κατάστασης: τύποι, πρακτική εφαρμογή, διαγράμματα καλωδίωσης

Ρύζι. Νο 6. Εμφάνιση και διάταξη στοιχείων στο σχεδιασμό ενός ρελέ στερεάς κατάστασης με έλεγχο τρανζίστορ.

Αρχή λειτουργίας ρελέ στερεάς κατάστασης τύπου SCR ελέγχου μισού κύματος

Με τη διέλευση του ρεύματος μέσω του ρελέ προς μία μόνο κατεύθυνση, η ποσότητα ισχύος μειώνεται σχεδόν κατά 50%. Για την αποφυγή αυτού του φαινομένου, χρησιμοποιούνται δύο SCR που συνδέονται παράλληλα, που βρίσκονται στην έξοδο (η κάθοδος συνδέεται με την άνοδο της άλλης).

Ρελέ στερεάς κατάστασης: τύποι, πρακτική εφαρμογή, διαγράμματα καλωδίωσης

Ρύζι. Νο. 7. Διάγραμμα της αρχής λειτουργίας του ελέγχου SCR μισού κύματος

Τύποι μεταγωγής ηλεκτρονόμων στερεάς κατάστασης

  1. Διαχείριση ενεργειών μεταγωγής όταν το ρεύμα διέρχεται από το μηδέν.

Ρελέ στερεάς κατάστασης: τύποι, πρακτική εφαρμογή, διαγράμματα καλωδίωσης

Ρύζι. Νο. 8. Εναλλαγή ρελέ όταν το ρεύμα διέρχεται από το μηδέν.

Χρησιμοποιείται για ωμικά φορτία σε συστήματα ελέγχου και παρακολούθησης συσκευών θέρμανσης. Χρήση σε ελαφρώς επαγωγικά και χωρητικά φορτία.

  1. Ρελέ στερεάς κατάστασης ελέγχου φάσης

Ρελέ στερεάς κατάστασης: τύποι, πρακτική εφαρμογή, διαγράμματα καλωδίωσης

Εικ. Νο. 9. Σχέδιο ελέγχου φάσης.

Βασικοί δείκτες για την επιλογή ρελέ στερεάς κατάστασης

  • Τρέχον: φορτίο, εκκίνηση, ονομαστική.
  • Τύπος φορτίου: αυτεπαγωγή, χωρητικότητα ή ωμικό φορτίο.
  • Τύπος τάσης κυκλώματος: AC ή DC.
  • Τύπος σήματος ελέγχου.

Συστάσεις για την επιλογή ρελέ και λειτουργικές αποχρώσεις

Το τρέχον φορτίο και η φύση του είναι ο κύριος παράγοντας που καθορίζει την επιλογή. Το ρελέ επιλέγεται με ένα περιθώριο ρεύματος, το οποίο περιλαμβάνει τη λήψη υπόψη του ρεύματος εισροής (πρέπει να αντέχει 10 φορές υπερένταση και υπερφόρτωση για 10 ms). Όταν εργάζεστε με θερμαντήρα, το ονομαστικό ρεύμα υπερβαίνει το ονομαστικό ρεύμα φορτίου κατά τουλάχιστον 40%. Όταν εργάζεστε με ηλεκτροκινητήρα, το περιθώριο ρεύματος συνιστάται να είναι τουλάχιστον 10 φορές μεγαλύτερο από την ονομαστική τιμή.

Ενδεικτικά παραδείγματα επιλογής ρελέ σε περίπτωση υπερέντασης

  1. Φορτίο ενεργού ισχύος, για παράδειγμα, ένα στοιχείο θέρμανσης - ένα περιθώριο 30-40%.
  2. Ηλεκτροκινητήρας ασύγχρονου τύπου, 10 φορές το τρέχον περιθώριο.
  3. Φωτισμός με λαμπτήρες πυρακτώσεως - 12 φορές το περιθώριο.
  4. Ηλεκτρομαγνητικά ρελέ, πηνία - από 4 έως 10 φορές το αποθεματικό.

Ρελέ στερεάς κατάστασης: τύποι, πρακτική εφαρμογή, διαγράμματα καλωδίωσης

Ρύζι. Νο. 10. Παραδείγματα επιλογής ρελέ με ενεργό φορτίο ρεύματος.

Ένα τέτοιο ηλεκτρονικό εξάρτημα ηλεκτρικών κυκλωμάτων ως ρελέ στερεάς κατάστασης γίνεται μια απαραίτητη διεπαφή στα σύγχρονα κυκλώματα και παρέχει αξιόπιστη ηλεκτρική απομόνωση μεταξύ όλων των εμπλεκόμενων ηλεκτρικών κυκλωμάτων.

Γράψτε σχόλια, προσθήκες στο άρθρο, ίσως έχασα κάτι. Ρίξτε μια ματιά στον χάρτη ιστότοπου, θα χαρώ αν βρείτε κάτι άλλο χρήσιμο στον ιστότοπό μου.

Οδηγός επιλογής

Λόγω των ηλεκτρικών απωλειών στους ημιαγωγούς ισχύος, τα ρελέ στερεάς κατάστασης θερμαίνονται κατά την αλλαγή του φορτίου. Αυτό επιβάλλει έναν περιορισμό στην ποσότητα του ρεύματος μεταγωγής. Θερμοκρασία 40 βαθμών Κελσίου δεν προκαλεί αλλοίωση στις παραμέτρους λειτουργίας της συσκευής. Ωστόσο, η θέρμανση άνω των 60 C μειώνει σημαντικά την επιτρεπόμενη τιμή του ρεύματος μεταγωγής. Σε αυτήν την περίπτωση, το ρελέ μπορεί να μπει σε μη ελεγχόμενο τρόπο λειτουργίας και να αποτύχει.

Επομένως, κατά τη μακροχρόνια λειτουργία του ρελέ σε ονομαστικές, και ιδιαίτερα «βαριές» λειτουργίες (με μακροχρόνια εναλλαγή ρευμάτων άνω των 5 Α), απαιτείται η χρήση θερμαντικών σωμάτων. Σε αυξημένα φορτία, για παράδειγμα, σε περίπτωση φορτίου «επαγωγικής» φύσης (σωληνοειδείς, ηλεκτρομαγνήτες κ.λπ.), συνιστάται η επιλογή συσκευών με μεγάλο περιθώριο ρεύματος - 2-4 φορές, και στην περίπτωση έλεγχος ασύγχρονου ηλεκτροκινητήρα, 6-10 φορές το περιθώριο ρεύματος.

Όταν εργάζεστε με τους περισσότερους τύπους φορτίων, η ενεργοποίηση του ρελέ συνοδεύεται από κύμα ρεύματος διαφορετικής διάρκειας και πλάτους, η τιμή του οποίου πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την επιλογή:

  • τα αμιγώς ενεργά φορτία (θερμαντήρες) δίνουν τις χαμηλότερες δυνατές υπερτάσεις ρεύματος, οι οποίες πρακτικά εξαλείφονται όταν χρησιμοποιούνται ρελέ με εναλλαγή στο "0".
  • λαμπτήρες πυρακτώσεως, λαμπτήρες αλογόνου, όταν είναι αναμμένοι, περνούν ρεύμα 7 ... 12 φορές περισσότερο από το ονομαστικό.
  • Οι λαμπτήρες φθορισμού κατά τα πρώτα δευτερόλεπτα (έως 10 δευτερόλεπτα) δίνουν βραχυπρόθεσμες υπερτάσεις ρεύματος, 5 ... 10 φορές υψηλότερες από το ονομαστικό ρεύμα.
  • Οι λαμπτήρες υδραργύρου δίνουν τριπλή υπερφόρτωση ρεύματος κατά τα πρώτα 3-5 λεπτά.
  • περιελίξεις ηλεκτρομαγνητικών ηλεκτρονόμων εναλλασσόμενου ρεύματος: το ρεύμα είναι 3 ... 10 φορές μεγαλύτερο από το ονομαστικό ρεύμα για 1-2 περιόδους.
  • περιελίξεις ηλεκτρομαγνητικών βαλβίδων: το ρεύμα είναι 10 ... 20 φορές μεγαλύτερο από το ονομαστικό ρεύμα για 0,05 - 0,1 s.
  • ηλεκτρικοί κινητήρες: το ρεύμα είναι 5 ... 10 φορές μεγαλύτερο από το ονομαστικό ρεύμα για 0,2 - 0,5 s.
  • εξαιρετικά επαγωγικά φορτία με κορεσμένους πυρήνες (μετασχηματιστές ρελαντί) όταν είναι ενεργοποιημένοι στη φάση μηδενικής τάσης: το ρεύμα είναι 20 ... 40 φορές το ονομαστικό ρεύμα για 0,05 - 0,2 s.
  • χωρητικά φορτία κατά την ενεργοποίηση σε φάση κοντά στους 90°: το ρεύμα είναι 20 ... 40 φορές το ονομαστικό ρεύμα για χρονικό διάστημα από δεκάδες μικροδευτερόλεπτα έως δεκάδες χιλιοστά του δευτερολέπτου.

Θα είναι ενδιαφέρον πώς χρησιμοποιείται φωτορελέ για δρόμο φωτισμός?

Η ικανότητα αντοχής σε υπερφορτώσεις ρεύματος χαρακτηρίζεται από το μέγεθος του "ηλεκτρικού ρεύματος". Αυτό είναι το πλάτος ενός μεμονωμένου παλμού δεδομένης διάρκειας (συνήθως 10 ms). Για ρελέ συνεχούς ρεύματος, αυτή η τιμή είναι συνήθως 2-3 φορές υψηλότερη από το μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα συνεχούς ρεύματος, για ρελέ θυρίστορ αυτός ο λόγος είναι περίπου 10. Για υπερφορτώσεις ρεύματος αυθαίρετης διάρκειας, μπορεί κανείς να προχωρήσει από μια εμπειρική εξάρτηση: αύξηση της διάρκειας υπερφόρτωσης κατά μια τάξη μεγέθους οδηγεί σε μείωση του επιτρεπόμενου πλάτους ρεύματος. Ο υπολογισμός του μέγιστου φορτίου παρουσιάζεται στον παρακάτω πίνακα.

Πίνακας για τον υπολογισμό του μέγιστου φορτίου για ένα ρελέ στερεάς κατάστασης.

Η επιλογή του ονομαστικού ρεύματος για ένα συγκεκριμένο φορτίο θα πρέπει να είναι στην αναλογία μεταξύ του περιθωρίου του ονομαστικού ρεύματος του ρελέ και της εισαγωγής πρόσθετων μέτρων για τη μείωση των ρευμάτων εκκίνησης (αντιστάσεις περιορισμού ρεύματος, αντιδραστήρες κ.λπ.).

Για να αυξηθεί η αντίσταση της συσκευής στον παλμικό θόρυβο, τοποθετείται ένα εξωτερικό κύκλωμα παράλληλα με τις επαφές μεταγωγής, που αποτελείται από μια αντίσταση και χωρητικότητα συνδεδεμένη σε σειρά (κύκλωμα RC). Για πληρέστερη προστασία από την πηγή υπέρτασης στην πλευρά του φορτίου, είναι απαραίτητο να συνδέσετε προστατευτικά βαρίστορ παράλληλα με κάθε φάση του SSR.

Σχέδιο σύνδεσης ρελέ στερεάς κατάστασης.

Κατά την εναλλαγή επαγωγικού φορτίου, η χρήση προστατευτικών βαρίστορ είναι υποχρεωτική. Η επιλογή της απαιτούμενης τιμής του βαρίστορ εξαρτάται από την τάση που τροφοδοτεί το φορτίο και υπολογίζεται με τον τύπο: Uvaristor = (1,6 ... 1,9) x Uload.

Ο τύπος του βαρίστορ καθορίζεται με βάση τα ειδικά χαρακτηριστικά της συσκευής. Τα πιο δημοφιλή οικιακά βαρίστορ είναι οι σειρές: CH2-1, CH2-2, VR-1, VR-2. Το ρελέ στερεάς κατάστασης παρέχει καλή γαλβανική απομόνωση των κυκλωμάτων εισόδου και εξόδου, καθώς και κυκλωμάτων μεταφοράς ρεύματος από τα δομικά στοιχεία της συσκευής, επομένως δεν απαιτούνται πρόσθετα μέτρα απομόνωσης κυκλώματος.

Ρελέ στερεάς κατάστασης DIY

Λεπτομέρειες και σώμα

  • F1 - Ασφάλεια 100 mA.
  • S1 - οποιοσδήποτε διακόπτης χαμηλής ισχύος.
  • C1 - πυκνωτής 0,063 uF 630 βολτ.
  • C2 - 10 - 100 uF 25 Volt.
  • C3 - 2,7 nF 50 Volt.
  • C4 - 0,047 uF 630 Volt.
  • R1 - 470 kOhm 0,25 Watt.
  • R2 - 100 Ohm 0,25 Watt.
  • R3 - 330 Ohm 0,5 Watt.
  • R4 - 470 ohm 2 watt.
  • R5 - 47 ohm 5 watt.
  • R6 - 470 kOhm 0,25 Watt.
  • R7 - Varistor TVR12471, ή παρόμοιο.
  • R8 - φορτίο.
  • D1 - οποιαδήποτε γέφυρα διόδου για τάση τουλάχιστον 600 βολτ ή συναρμολογημένη από τέσσερις ξεχωριστές διόδους, για παράδειγμα - 1N4007.
  • Το D2 είναι μια δίοδος zener 6,2 volt.
  • D3 - δίοδος 1N4007.
  • T1 - triac VT138-800.
  • LED1 – οποιοδήποτε LED σήματος.

Η σύγχρονη ηλεκτρική μηχανική και τα ραδιοηλεκτρονικά εγκαταλείπουν ολοένα και περισσότερο τα μηχανικά εξαρτήματα που είναι σημαντικού μεγέθους και υπόκεινται σε ταχεία φθορά. Ένας τομέας όπου αυτό εμφανίζεται περισσότερο είναι τα ηλεκτρομαγνητικά ρελέ. Όλοι γνωρίζουν καλά ότι ακόμα και το πιο ακριβό ρελέ, με επαφές πλατίνας, αργά ή γρήγορα θα αποτύχει. Ναι, και τα κλικ κατά την εναλλαγή μπορεί να είναι ενοχλητικά. Ως εκ τούτου, η βιομηχανία έχει δημιουργήσει μια ενεργό παραγωγή ειδικών ηλεκτρονόμων στερεάς κατάστασης.

Διαβάστε επίσης:  Πώς να φτιάξετε μια πισίνα στη χώρα με τα χέρια σας: οι καλύτερες επιλογές και master classes

Τέτοια ρελέ στερεάς κατάστασης μπορούν να χρησιμοποιηθούν σχεδόν οπουδήποτε, αλλά επί του παρόντος εξακολουθούν να είναι πολύ ακριβά. Επομένως, είναι λογικό να το συλλέξετε μόνοι σας. Επιπλέον, τα σχέδιά τους είναι απλά και κατανοητά. Το ρελέ στερεάς κατάστασης λειτουργεί όπως ένα τυπικό μηχανικό ρελέ - μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια χαμηλή τάση για να αλλάξετε μια υψηλότερη τάση.

Εφόσον δεν υπάρχει τάση DC στην είσοδο (στην αριστερή πλευρά του κυκλώματος), το φωτοτρανζίστορ TIL111 είναι ανοιχτό. Για να αυξηθεί η προστασία από ψευδώς θετικά, η βάση του TIL111 τροφοδοτείται με έναν πομπό μέσω μιας αντίστασης 1M. Η βάση του τρανζίστορ BC547B θα είναι σε υψηλό δυναμικό και έτσι θα παραμείνει ανοιχτή. Ο συλλέκτης κλείνει το ηλεκτρόδιο ελέγχου του θυρίστορ TIC106M στο μείον και παραμένει στην κλειστή θέση. Δεν διέρχεται ρεύμα από τη γέφυρα της διόδου ανορθωτή και το φορτίο απενεργοποιείται.

Σε μια συγκεκριμένη τάση εισόδου, ας πούμε 5 βολτ, η δίοδος μέσα στο TIL111 ανάβει και ενεργοποιεί το φωτοτρανζίστορ. Το τρανζίστορ BC547B κλείνει και το θυρίστορ ξεκλειδώνεται. Αυτό δημιουργεί μια αρκετά μεγάλη πτώση τάσης. σε αντίσταση 330 ohm για να αλλάξετε το triac TIC226 στη θέση ενεργοποίησης. Η πτώση τάσης στο triac εκείνη τη στιγμή είναι μόνο λίγα βολτ, επομένως σχεδόν όλη η τάση AC ρέει μέσω του φορτίου.

Το triac προστατεύεται από υπερτάσεις μέσω ενός πυκνωτή 100nF και μιας αντίστασης 47 ohm. Προστέθηκε ένα FET BF256A για να καταστεί δυνατή η σταθερή μεταγωγή ενός ρελέ στερεάς κατάστασης με διαφορετικές τάσεις ελέγχου. Λειτουργεί ως τρέχουσα πηγή. Η δίοδος 1N4148 είναι εγκατεστημένη για την προστασία του κυκλώματος σε περίπτωση αντίστροφης πολικότητας. Αυτό το κύκλωμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διάφορες συσκευές, με ισχύ έως 1,5 kW, φυσικά, εάν εγκαταστήσετε το θυρίστορ σε μεγάλο ψυγείο.

Η αρχή λειτουργίας του ρελέ εκκίνησης

Παρά τον μεγάλο αριθμό κατοχυρωμένων προϊόντων από διάφορους κατασκευαστές, η λειτουργία των ψυγείων και οι αρχές λειτουργίας των ρελέ εκκίνησης είναι σχεδόν οι ίδιες. Έχοντας κατανοήσει την αρχή της δράσης τους, μπορείτε να βρείτε και να διορθώσετε ανεξάρτητα το πρόβλημα.

Διάγραμμα συσκευής και σύνδεση με τον συμπιεστή

Το ηλεκτρικό κύκλωμα του ρελέ έχει δύο εισόδους από το τροφοδοτικό και τρεις εξόδους στον συμπιεστή. Μία είσοδος (υπό όρους - μηδέν) περνάει απευθείας.

Μια άλλη είσοδος (υπό όρους - φάση) μέσα στη συσκευή χωρίζεται στα δύο:

  • το πρώτο περνά απευθείας στην περιέλιξη εργασίας.
  • το δεύτερο περνά μέσα από τις επαφές αποσύνδεσης στην περιέλιξη εκκίνησης.

Εάν το ρελέ δεν έχει θέση, τότε κατά τη σύνδεση στον συμπιεστή, δεν πρέπει να κάνετε λάθος με τη σειρά σύνδεσης των επαφών. Οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται στο Διαδίκτυο για τον προσδιορισμό των τύπων περιελίξεων χρησιμοποιώντας μετρήσεις αντίστασης δεν είναι γενικά σωστές, καθώς για ορισμένους κινητήρες η αντίσταση των περιελίξεων εκκίνησης και εργασίας είναι η ίδια.

Ρελέ στερεάς κατάστασης: τύποι, πρακτική εφαρμογή, διαγράμματα καλωδίωσηςΤο ηλεκτρικό κύκλωμα του ρελέ εκκίνησης μπορεί να έχει μικρές τροποποιήσεις ανάλογα με τον κατασκευαστή. Το σχήμα δείχνει το διάγραμμα σύνδεσης αυτής της συσκευής στο ψυγείο Orsk

Επομένως, είναι απαραίτητο να βρείτε τεκμηρίωση ή να αποσυναρμολογήσετε τον συμπιεστή του ψυγείου για να κατανοήσετε τη θέση των διαμπερών επαφών.

Αυτό μπορεί επίσης να γίνει εάν υπάρχουν συμβολικά αναγνωριστικά κοντά στις εξόδους:

  • "S" - περιέλιξη εκκίνησης.
  • "R" - περιέλιξη εργασίας.
  • Το "C" είναι η κοινή έξοδος.

Τα ρελέ διαφέρουν ως προς τον τρόπο που τοποθετούνται στο πλαίσιο του ψυγείου ή στον συμπιεστή. Έχουν επίσης τα δικά τους τρέχοντα χαρακτηριστικά, επομένως, κατά την αντικατάσταση, είναι απαραίτητο να επιλέξετε μια εντελώς πανομοιότυπη συσκευή ή καλύτερα το ίδιο μοντέλο.

Κλείσιμο επαφών μέσω επαγωγικού πηνίου

Το ηλεκτρομαγνητικό ρελέ εκκίνησης λειτουργεί με βάση την αρχή του κλεισίματος μιας επαφής για να περάσει ρεύμα μέσω της περιέλιξης εκκίνησης. Το κύριο στοιχείο λειτουργίας της συσκευής είναι ένα πηνίο σωληνοειδούς συνδεδεμένο σε σειρά με την κύρια περιέλιξη του κινητήρα.

Την ώρα της εκκίνησης του συμπιεστή, με ένα στατικό ρότορα, ένα μεγάλο ρεύμα εκκίνησης διέρχεται από την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα. Ως αποτέλεσμα αυτού, δημιουργείται ένα μαγνητικό πεδίο που κινεί τον πυρήνα (οπλισμό) με μια αγώγιμη ράβδο εγκατεστημένη πάνω του, κλείνοντας την επαφή της περιέλιξης εκκίνησης. Αρχίζει η επιτάχυνση του ρότορα.

Με την αύξηση του αριθμού των στροφών του ρότορα, η ποσότητα του ρεύματος που διέρχεται από το πηνίο μειώνεται, με αποτέλεσμα να μειώνεται η τάση του μαγνητικού πεδίου. Υπό τη δράση ενός αντισταθμιστικού ελατηρίου ή βαρύτητας, ο πυρήνας επιστρέφει στην αρχική του θέση και η επαφή ανοίγει.

Ρελέ στερεάς κατάστασης: τύποι, πρακτική εφαρμογή, διαγράμματα καλωδίωσης
Στο κάλυμμα του ρελέ με επαγωγικό πηνίο υπάρχει ένα βέλος "πάνω", το οποίο υποδεικνύει τη σωστή θέση της συσκευής στο διάστημα.Εάν τοποθετηθεί διαφορετικά, τότε οι επαφές δεν θα ανοίξουν υπό την επίδραση της βαρύτητας

Ο κινητήρας του συμπιεστή συνεχίζει να λειτουργεί με τον τρόπο διατήρησης της περιστροφής του ρότορα, περνώντας ρεύμα μέσω της περιέλιξης εργασίας. Την επόμενη φορά το ρελέ θα λειτουργήσει μόνο αφού σταματήσει ο ρότορας.

Ρύθμιση της παροχής ρεύματος από ένα posistor

Τα ρελέ που παράγονται για σύγχρονα ψυγεία χρησιμοποιούν συχνά ένα posistor - έναν τύπο θερμικής αντίστασης. Για αυτήν τη συσκευή, υπάρχει ένα εύρος θερμοκρασίας, κάτω από το οποίο περνά ρεύμα με μικρή αντίσταση, και πάνω - η αντίσταση αυξάνεται απότομα και το κύκλωμα ανοίγει.

Στο ρελέ εκκίνησης, το posistor είναι ενσωματωμένο στο κύκλωμα που οδηγεί στην περιέλιξη εκκίνησης. Σε θερμοκρασία δωματίου, η αντίσταση αυτού του στοιχείου είναι αμελητέα, οπότε όταν ξεκινά ο συμπιεστής, το ρεύμα περνά ανεμπόδιστα.

Λόγω της παρουσίας αντίστασης, το posistor θερμαίνεται σταδιακά και όταν επιτευχθεί μια συγκεκριμένη θερμοκρασία, το κύκλωμα ανοίγει. Ψύχεται μόνο αφού διακοπεί η τροφοδοσία ρεύματος στον συμπιεστή και ενεργοποιεί ξανά μια παράκαμψη όταν ο κινητήρας τεθεί ξανά σε λειτουργία.

Ρελέ στερεάς κατάστασης: τύποι, πρακτική εφαρμογή, διαγράμματα καλωδίωσηςΤο posistor έχει το σχήμα ενός χαμηλού κυλίνδρου, έτσι οι επαγγελματίες ηλεκτρολόγοι συχνά το αποκαλούν "χάπι"

Ρελέ στερεάς κατάστασης ελέγχου φάσης

Αν και τα ρελέ στερεάς κατάστασης μπορούν να πραγματοποιήσουν άμεση μεταγωγή μηδενικού φορτίου, μπορούν επίσης να εκτελέσουν πολύ πιο σύνθετες λειτουργίες με τη βοήθεια ψηφιακών λογικών κυκλωμάτων, μικροεπεξεργαστών και μονάδων μνήμης. Μια άλλη εξαιρετική χρήση για ένα ρελέ στερεάς κατάστασης είναι σε εφαρμογές ροοστάτη λαμπτήρων, είτε στο σπίτι, είτε για μια παράσταση ή μια συναυλία.

Τα ρελέ στερεάς κατάστασης με μη μηδενική ενεργοποίηση (στιγμιαία ενεργοποίηση) ενεργοποιούνται αμέσως μετά την εφαρμογή του σήματος ελέγχου εισόδου, σε αντίθεση με το μηδενικό SSR που είναι υψηλότερο και περιμένει το επόμενο σημείο μηδενικής διέλευσης του ημιτονοειδούς κύματος AC. Αυτή η τυχαία εναλλαγή πυρκαγιάς χρησιμοποιείται σε εφαρμογές αντίστασης, όπως ροοστάτες λαμπτήρων και σε εφαρμογές όπου το φορτίο χρειάζεται να εφαρμοστεί μόνο κατά τη διάρκεια ενός μικρού μέρους του κύκλου AC.

Ποια είναι τα χαρακτηριστικά;

Κατά τη δημιουργία ενός ρελέ στερεάς κατάστασης, ήταν δυνατό να αποκλειστεί η εμφάνιση τόξου ή σπινθήρων κατά τη διαδικασία κλεισίματος / ανοίγματος μιας ομάδας επαφής. Ως αποτέλεσμα, η διάρκεια ζωής της συσκευής έχει αυξηθεί αρκετές φορές. Για σύγκριση, οι καλύτερες εκδόσεις τυπικών προϊόντων (επαφής) μπορούν να αντέξουν έως και 500.000 εναλλαγές. Δεν υπάρχουν τέτοιοι περιορισμοί στα υπό εξέταση TTR.

Το κόστος των ρελέ στερεάς κατάστασης είναι υψηλότερο, αλλά ο απλούστερος υπολογισμός δείχνει τα οφέλη από τη χρήση τους. Αυτό οφείλεται στους ακόλουθους παράγοντες - εξοικονόμηση ενέργειας, μεγάλη διάρκεια ζωής (αξιοπιστία) και παρουσία ελέγχου με χρήση μικροκυκλωμάτων.

Η επιλογή είναι αρκετά μεγάλη για να επιλέξετε τη συσκευή, λαμβάνοντας υπόψη τις εργασίες και το τρέχον κόστος. Στο εμπόριο διατίθενται τόσο μικρές συσκευές για εγκατάσταση σε οικιακά κυκλώματα όσο και ισχυρές συσκευές που χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο των κινητήρων.

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, τα SSR διαφέρουν ως προς τον τύπο της τάσης μεταγωγής - μπορούν να σχεδιαστούν για σταθερή ή μεταβλητή I. Αυτή η απόχρωση πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την επιλογή.

ΔΗΜΟΦΟΛΗ ΣΤΟΥΣ ΑΝΑΓΝΩΣΤΕΣ: Φτιάξτο μόνος σου κρυφή καλωδίωση σε ξύλινο σπίτι, οδηγίες βήμα προς βήμα

Τα χαρακτηριστικά των μοντέλων στερεάς κατάστασης περιλαμβάνουν την ευαισθησία της συσκευής στα ρεύματα φόρτωσης.Εάν αυτή η παράμετρος ξεπεραστεί κατά 2-3 ή περισσότερες φορές πάνω από τον επιτρεπόμενο κανόνα, το προϊόν σπάει.

Για να αποφύγετε ένα τέτοιο πρόβλημα κατά τη λειτουργία, είναι σημαντικό να προσεγγίσετε προσεκτικά τη διαδικασία εγκατάστασης και να εγκαταστήσετε προστατευτικές συσκευές στο κύκλωμα κλειδιού. Επιπλέον, είναι σημαντικό να προτιμάτε διακόπτες που έχουν ρεύμα εργασίας διπλάσιο ή τριπλάσιο του φορτίου μεταγωγής.

Αλλά δεν είναι μόνο αυτό

Επιπλέον, είναι σημαντικό να προτιμάτε διακόπτες που έχουν ρεύμα εργασίας διπλάσιο ή τριπλάσιο του φορτίου μεταγωγής. Αλλά δεν είναι μόνο αυτό

Για πρόσθετη προστασία, συνιστάται η παροχή ασφαλειών ή διακοπτών στο κύκλωμα (η κατηγορία "Β" είναι κατάλληλη).

Εκτίμηση
Ιστοσελίδα για υδραυλικά

Σας συμβουλεύουμε να διαβάσετε

Πού να γεμίσετε τη σκόνη στο πλυντήριο και πόση σκόνη να ρίξετε