Praktyczne zastosowanie i schematy połączeń przekaźnika półprzewodnikowego

Przekaźnik półprzewodnikowy: rodzaje, praktyczne zastosowanie, schematy połączeń

Klasyczne rozruszniki i styczniki stopniowo odchodzą w przeszłość. Ich miejsce w elektronice samochodowej, AGD i automatyce przemysłowej zajmuje przekaźnik półprzewodnikowy – urządzenie półprzewodnikowe, które nie posiada żadnych ruchomych części.

Urządzenia mają różne konstrukcje i schematy połączeń, od których zależą ich obszary zastosowania. Przed użyciem urządzenia musisz zrozumieć jego zasadę działania, poznać cechy działania i podłączenie różnych typów przekaźników. Odpowiedzi na te pytania szczegółowo przedstawia prezentowany artykuł.

przekaźnik półprzewodnikowy;

Nowoczesne przekaźniki półprzewodnikowe (SSR) to modułowe urządzenia półprzewodnikowe, które są przełącznikami mocy.

Kluczowymi jednostkami roboczymi tych urządzeń są triaki, tyrystory lub tranzystory. Przekaźniki SSR nie mają ruchomych części, co odróżnia je od przekaźników elektromechanicznych.

Kluczowe zespoły przekaźników półprzewodnikowych

Wielkość przekaźnika półprzewodnikowego w dużej mierze zależy od maksymalnej obciążalności i zdolności do odprowadzania ciepła poprzez wymianę ciepła i konwekcję (+)

Wewnętrzna struktura tych urządzeń może się znacznie różnić w zależności od rodzaju regulowanego obciążenia i obwodu elektrycznego.

Najprostsze przekaźniki półprzewodnikowe obejmują następujące węzły:

  • węzeł wejściowy z bezpiecznikami;
  • łańcuch spustowy;
  • izolacja optyczna (galwaniczna);
  • węzeł przełączający;
  • obwody ochronne;
  • załadować wylot.

Węzłem wejściowym SSR jest obwód pierwotny z rezystorem połączonym szeregowo. Bezpiecznik jest opcjonalny w tym obwodzie. Zadaniem węzła wejściowego jest odebranie sygnału sterującego i przekazanie polecenia do przełączników przełączających obciążenie.

W przypadku prądu przemiennego izolacja galwaniczna służy do oddzielenia obwodów sterowania i obwodów głównych. Zasada działania przekaźnika w dużej mierze zależy od jego urządzenia. Obwód wyzwalający odpowiedzialny za przetwarzanie sygnału wejściowego może znajdować się w węźle izolacji optycznej lub znajdować się osobno.

Węzeł ochronny zapobiega występowaniu przeciążeń i błędów, ponieważ w przypadku awarii urządzenia podłączony sprzęt również może ulec awarii.

Głównym celem przekaźników półprzewodnikowych jest zamykanie / otwieranie sieci elektrycznej za pomocą słabego sygnału sterującego. W przeciwieństwie do elektromechanicznych odpowiedników mają bardziej zwarty kształt i nie wytwarzają charakterystycznych kliknięć podczas pracy.

Zasada działania TTR

Działanie przekaźnika półprzewodnikowego jest dość proste. Większość TTR jest przeznaczona do sterowania automatyką w sieciach 20-480 V.

Schemat ideowy działania przekaźnika półprzewodnikowego

Izolacja optyczna umożliwia tworzenie sygnałów sterujących o minimalnej mocy, co jest krytyczne dla czujników pracujących z autonomicznych zasilaczy (+)

W wersji klasycznej korpus urządzenia zawiera dwa styki obwodu przełączanego oraz dwa przewody sterujące. Ich liczba może się zmieniać wraz ze wzrostem liczby podłączonych faz. W zależności od obecności napięcia w obwodzie sterowania główne obciążenie jest włączane lub wyłączane przez elementy półprzewodnikowe.

Cechą przekaźników półprzewodnikowych jest obecność nieskończonej rezystancji. Jeżeli styki w urządzeniach elektromechanicznych są całkowicie rozłączone, to w urządzeniach półprzewodnikowych brak prądu w obwodzie zapewniają właściwości materiałów półprzewodnikowych.

Dlatego przy podwyższonych napięciach mogą wystąpić małe prądy upływowe, które mogą niekorzystnie wpłynąć na działanie podłączonego sprzętu.

Klasyfikacja przekaźników półprzewodnikowych

Zastosowania przekaźników są różnorodne, dlatego ich cechy konstrukcyjne mogą się znacznie różnić w zależności od potrzeb konkretnego układu automatyki. TSR jest klasyfikowany według liczby podłączonych faz, rodzaju prądu roboczego, cech konstrukcyjnych i rodzaju obwodu sterującego.

Według liczby podłączonych faz

Przekaźniki półprzewodnikowe znajdują zastosowanie zarówno w sprzęcie AGD, jak iw automatyce przemysłowej o napięciu roboczym 380 V.

Dlatego te urządzenia półprzewodnikowe, w zależności od liczby faz, dzielą się na:

  • jednofazowy;
  • trójfazowy.

SSR jednofazowy umożliwiają pracę z prądami 10-100 lub 100-500 A. Sterowane są za pomocą sygnału analogowego.

Klasyczny trójfazowy przekaźnik półprzewodnikowy

Zaleca się podłączenie przewodów o różnych kolorach do przekaźnika trójfazowego, aby można je było prawidłowo podłączyć podczas instalacji sprzętu

Przekaźniki półprzewodnikowe trójfazowe zdolne do przepuszczania prądu w zakresie 10-120 A. Ich urządzenie zakłada odwracalną zasadę działania, która zapewnia niezawodność regulacji kilku obwodów elektrycznych jednocześnie.

READ
Jak sprawdzić działanie RCD: sposoby sprawdzania RCD

Często do zasilania silnika indukcyjnego stosuje się trójfazowe przekaźniki SSR. Szybkie bezpieczniki są koniecznie zawarte w jego obwodzie sterowania ze względu na wysokie prądy rozruchowe.

Według rodzaju prądu roboczego

Przekaźniki półprzewodnikowe nie mogą być konfigurowane ani przeprogramowywane, więc mogą działać poprawnie tylko w określonym zakresie parametrów elektrycznych sieci.

W zależności od potrzeb przekaźniki SSR mogą być sterowane obwodami elektrycznymi z dwoma rodzajami prądu:

Podobnie można sklasyfikować TTR i rodzaj napięcia aktywnego obciążenia. Większość przekaźników w urządzeniach AGD pracuje ze zmiennymi parametrami.

Przekaźnik półprzewodnikowy dla DC

Prąd stały nie jest głównym źródłem energii elektrycznej w żadnym kraju na świecie, dlatego przekaźniki tego typu mają wąski zakres

Urządzenia o stałym prądzie sterującym charakteryzują się wysoką niezawodnością i do regulacji wykorzystują napięcie 3-32 V. Wytrzymują szeroki zakres temperatur (-30..+70°C) bez znaczącej zmiany wydajności.

Przekaźniki sterowane prądem przemiennym mają napięcie sterujące 3-32 V lub 70-280 V. Charakteryzują się niskimi zakłóceniami elektromagnetycznymi i dużą szybkością odpowiedzi.

Według cech konstrukcyjnych

Przekaźniki półprzewodnikowe są często instalowane w ogólnym panelu elektrycznym mieszkania, dlatego wiele modeli ma blok montażowy do montażu na szynie DIN.

Ponadto między TSR a powierzchnią nośną znajdują się specjalne grzejniki. Pozwalają schłodzić urządzenie przy dużych obciążeniach, zachowując przy tym jego wydajność.

Montaż SSR na szynie DIN

Przekaźnik montowany jest na szynie DIN głównie poprzez specjalny uchwyt, który pełni również dodatkową funkcję – odprowadza nadmiar ciepła podczas pracy urządzenia

Pomiędzy przekaźnikiem a radiatorem zaleca się nałożenie warstwy pasty termicznej, która zwiększa powierzchnię styku i zwiększa przenoszenie ciepła. Istnieją również TTRy przeznaczone do mocowania do ściany za pomocą zwykłych śrub.

Według rodzaju schematu kontroli

Zasada działania regulowanego przekaźnika technologii nie zawsze wymaga jego natychmiastowego działania.

Dlatego producenci opracowali kilka schematów sterowania SSR, które są wykorzystywane w różnych dziedzinach:

  1. Kontrola „przez zero”. Ta opcja sterowania przekaźnikiem półprzewodnikowym zakłada pracę tylko przy wartości napięcia 0. Stosowana jest w urządzeniach z obciążeniami pojemnościowymi, rezystancyjnymi (grzałki) i słabo indukcyjnymi (transformatory).
  2. Natychmiastowy. Stosuje się go, gdy konieczne jest nagłe wysterowanie przekaźnika po podaniu sygnału sterującego.
  3. Faza. Polega na regulacji napięcia wyjściowego poprzez zmianę parametrów prądu sterującego. Służy do płynnej zmiany stopnia ogrzewania lub oświetlenia.

Przekaźniki półprzewodnikowe różnią się także wieloma innymi, mniej istotnymi parametrami. Dlatego przy zakupie TTR ważne jest zrozumienie schematu działania podłączonego sprzętu, aby uzyskać najbardziej odpowiednie urządzenie regulacyjne.

Należy zapewnić rezerwę mocy, ponieważ przekaźnik ma zasób operacyjny, który jest szybko zużywany przy częstych przeciążeniach.

Zalety i wady TTR

Przekaźniki półprzewodnikowe nie na próżno zastępują konwencjonalne rozruszniki i styczniki z rynku. Te urządzenia półprzewodnikowe mają wiele zalet w porównaniu z ich elektromechanicznymi odpowiednikami, co sprawia, że ​​konsumenci je wybierają.

Przekaźnik półprzewodnikowy PCB

Przekaźnik do mikroukładów ma kompaktowy rozmiar i jest bardzo ograniczony pod względem maksymalnej przepustowości prądu. Mocowane są głównie poprzez lutowanie specjalnych nóżek.

Te zalety obejmują:

  1. Niskie zużycie energii (90% mniej).
  2. Kompaktowe wymiary pozwalające na montaż urządzeń na ograniczonej przestrzeni.
  3. Wysoka prędkość uruchamiania i wyłączania
  4. Zmniejszony hałas pracy, brak kliknięć charakterystycznych dla przekaźnika elektromechanicznego.
  5. Nie oczekuje się konserwacji.
  6. Długa żywotność dzięki zasobom setek milionów operacji.
  7. Ze względu na szerokie możliwości modyfikacji elementów elektronicznych, SSR mają rozszerzone obszary zastosowań.
  8. Brak zakłóceń elektromagnetycznych po uruchomieniu.
  9. Wykluczone jest uszkodzenie styków z powodu ich mechanicznego wstrząsu.
  10. Brak bezpośredniego kontaktu fizycznego między obwodami sterującymi i przełączającymi.
  11. Możliwość regulacji obciążenia.
  12. Obecność w impulsowym SSR obwodów automatyki chroniących przed przeciążeniami.
  13. Możliwość stosowania w środowiskach zagrożonych wybuchem.
READ
Jaki jest schemat lampy LED: urządzenie najprostszych sterowników

Te zalety przekaźników półprzewodnikowych nie zawsze wystarczają do normalnej pracy urządzenia. Dlatego nie zastąpiły one jeszcze całkowicie styczników elektromechanicznych.

Zależność zdolności przełączania SSR od temperatury

Wydajne odprowadzanie ciepła jest ważne dla stabilnej pracy przekaźników półprzewodnikowych o dużej mocy, ponieważ w podwyższonych temperaturach napięcie obciążenia (+) jest mocno zniekształcone

SSR mają również wady, które uniemożliwiają ich użycie w wielu przypadkach.

  1. Brak możliwości pracy większości urządzeń o napięciach powyżej 0,5 kV.
  2. Wysokie koszty.
  3. Wrażliwość na wysokie prądy, szczególnie w obwodach rozruchowych silników elektrycznych.
  4. Ograniczenia użytkowania w warunkach dużej wilgotności.
  5. Krytyczny spadek wydajności w temperaturach poniżej 30°C mrozu i powyżej 70°C upału.
  6. Kompaktowa obudowa prowadzi do nadmiernego nagrzewania się urządzenia przy stabilnych wysokich obciążeniach, co wymaga zastosowania specjalnych pasywnych lub aktywnych urządzeń chłodzących.
  7. Możliwość stopienia urządzenia przed nagrzewaniem podczas zwarcia.
  8. Mikroprądy w stanie zamkniętym przekaźnika mogą mieć krytyczne znaczenie dla działania sprzętu. Na przykład lampy fluorescencyjne podłączone do sieci mogą okresowo migać.

Tak więc przekaźniki półprzewodnikowe mają pewne obszary zastosowań. W obwodach urządzeń przemysłowych wysokiego napięcia ich zastosowanie jest znacznie ograniczone ze względu na niedoskonałe właściwości fizyczne materiałów półprzewodnikowych.

Jednak w branży AGD i motoryzacyjnej TTR-y zajmują silną pozycję ze względu na swoje pozytywne właściwości.

Możliwe schematy połączeń

Schematy podłączania przekaźników półprzewodnikowych mogą być bardzo zróżnicowane. Każdy obwód elektryczny jest zbudowany w oparciu o charakterystykę podłączonego obciążenia. Do obwodu można dodać dodatkowe bezpieczniki, sterowniki i urządzenia sterujące.

Najprostszy schemat połączeń przekaźnika

Ze względu na to, że obwody sterowania i obciążenia w urządzeniu nie zachodzą na siebie, ich charakterystyki elektryczne mogą różnić się dowolnymi parametrami (+)

Poniżej zostaną przedstawione najprostsze i najczęstsze schematy łączenia SSR:

  • normalnie otwarte;
  • z powiązanym konturem;
  • zwykle zamknięte;
  • trójfazowy;
  • odwracalny.

Obwód normalnie otwarty (otwarty) – przekaźnik, w którym obciążenie jest zasilane w obecności sygnału sterującego. Oznacza to, że podłączony sprzęt jest w stanie wyłączonym, gdy wejścia 3 i 4 nie są zasilane.

Rodzaje jednofazowych schematów połączeń SSR

Przed zakupem przekaźnika należy określić wymagany typ jego stanu początkowego (zamknięty lub otwarty) w celu zapewnienia prawidłowej pracy podłączonego sprzętu (+)

Obwód normalnie zamknięty – oznacza przekaźnik, którego obciążenie jest zasilane przy braku sygnału sterującego. Oznacza to, że podłączony sprzęt jest w stanie roboczym z odłączonymi wejściami 3 i 4.

Istnieje schemat połączeń dla przekaźnika półprzewodnikowego, w którym napięcia sterujące i obciążenia są takie same. Metoda ta może być stosowana jednocześnie do pracy w sieciach DC i AC.

Przekaźniki trójfazowe połączone w nieco inny sposób. Styki można łączyć w układzie gwiazda, trójkąt lub gwiazda-neutralny.

Opcje podłączenia obciążenia trójfazowego

Wybór trójfazowego schematu połączenia przekaźnika w dużej mierze zależy od działania podłączonego do niego sprzętu jako obciążenia.

Odwracalne przekaźniki półprzewodnikowe stosowany w silnikach elektrycznych w odpowiednim trybie. Produkowane są w wersji trójfazowej i zawierają dwa obwody sterujące.

Przekaźnik z dwoma obwodami sterującymi

Jeśli ważne jest, aby przekaźnik przestrzegał biegunowości styków, oznaczenie zawsze wskaże, gdzie podłączyć fazę i zero

Obwody elektryczne z SSR należy montować dopiero po ich uprzednim narysowaniu na papierze, ponieważ nieprawidłowo podłączone urządzenia mogą ulec awarii z powodu zwarcia.

Praktyczne zastosowanie urządzeń

Zakres przekaźników półprzewodnikowych jest dość obszerny. Ze względu na ich wysoką niezawodność i brak konieczności regularnej konserwacji są często instalowane w trudno dostępnych miejscach w sprzęcie.

Podłączanie czujnika temperatury do przekaźnika

W wielu przekaźnikach podłączenie przewodów obwodu sterującego wymaga polaryzacji, co należy uwzględnić podczas instalacji sprzętu

READ
Rodzaje kabli i przewodów oraz ich przeznaczenie: opis, oznakowanie i klasyfikacja

Główne obszary zastosowania TTR to:

  • system termoregulacji z wykorzystaniem elementów grzejnych;
  • utrzymywanie stabilnej temperatury w procesach technologicznych;
  • kontrola pracy transformatorów;
  • regulacja oświetlenia;
  • schematy czujników ruchu, oświetlenia, fotoczujników do oświetlenia ulicznego itp.;
  • kontrola silnika; .

Wraz z rosnącą automatyzacją urządzeń gospodarstwa domowego przekaźniki półprzewodnikowe stają się coraz bardziej powszechne, a rozwijające się technologie półprzewodnikowe nieustannie otwierają nowe obszary ich zastosowań.

W razie potrzeby możesz zmontować przekaźnik półprzewodnikowy własnymi rękami. Szczegółowe instrukcje znajdują się w tym artykule.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Prezentowane filmy pomogą lepiej zrozumieć działanie przekaźników półprzewodnikowych oraz zapoznać się z ich podłączaniem.

Praktyczny pokaz działania prostego przekaźnika półprzewodnikowego:

Analiza odmian i cech działania przekaźników półprzewodnikowych:

Testowanie działania i stopnia nagrzewania SSR:

Prawie każdy może zamontować obwód elektryczny z przekaźnika półprzewodnikowego i czujnika.

Planowanie działającego obwodu wymaga jednak podstawowej wiedzy z zakresu elektrotechniki, ponieważ nieprawidłowe podłączenie może doprowadzić do porażenia prądem lub zwarcia. Ale w wyniku właściwych działań możesz uzyskać wiele przydatnych urządzeń gospodarstwa domowego.

Masz coś do dodania lub masz pytania dotyczące podłączenia i użytkowania przekaźników półprzewodnikowych? Możesz komentować publikację, brać udział w dyskusjach i dzielić się własnymi doświadczeniami z użytkowania takich urządzeń. Formularz kontaktowy znajduje się w dolnym bloku.

Przekaźnik półprzewodnikowy

Przekaźnik półprzewodnikowy

Różne typy przekaźników są używane jako urządzenia przełączające, które łączą lub rozłączają obwody elektryczne, gdy zmienia się prąd wejściowy.

Standardowe urządzenia elektromechaniczne zostały zastąpione przekaźnikami półprzewodnikowymi, które zapewniają bezstykowe przełączanie obwodów sterowania mocą, niskoprądowe i napięciowe.

Przyrządy półprzewodnikowe przeznaczone są do montażu w układach AC lub DC.

Co to jest przekaźnik półprzewodnikowy?

Przekaźnik półprzewodnikowy (SSR) to przekaźnik, który nie ma styku ruchomego. Pod względem działania przekaźniki półprzewodnikowe niewiele różnią się od przekaźników mechanicznych z ruchomymi stykami. Jednak przekaźniki półprzewodnikowe wykorzystują półprzewodnikowe elementy przełączające, takie jak tyrystory, triaki, diody i tranzystory.

Co to jest przekaźnik półprzewodnikowy?

Blok półprzewodnikowy składa się z następujących elementów:

  • węzeł wejściowy, który odbiera sygnał sterujący i przekazuje polecenia do przełączników;
  • schemat połączenia wyzwalacza, odpowiedzialny za transmisję sygnału przychodzącego, wchodzący w skład kompleksu izolacji optycznej lub zlokalizowany autonomicznie;
  • izolacja optyczna lub galwaniczna,służy do rozdzielenia obwodów sterowania i głównych prądów przemiennych;
  • węzeł przełączającykontrolowanie obciążenia instrumentów i urządzeń;
  • ochrony, chroniący przed przeciążeniami i zwarciami (zwarciami);
  • bezpiecznikiprzeznaczony do wyłączania obwodu ochronnego;
  • węzeł wyjściowy, reprezentowana przez parę zacisków lub styków służących do podłączania obciążeń.

Całość wykonana jest w formie pojedynczego bloku, w którym skład elementów może się różnić w zależności od rodzaju instalacji.

Elementy mocy dla prądów stałych to tranzystory różnych typów.

Dla zmiennych – stosuje się zespoły bezowe tyrystorów i triaków.

Główne elementy przekaźnika półprzewodnikowego

Modele półprzewodnikowe są bardziej kompaktowe i cichsze bez ruchomych części.

Wymiary zależą od maksymalnych dopuszczalnych obciążeń i możliwości odprowadzania ciepła.

Stosowanie

Przekaźniki półprzewodnikowe służą do sterowania urządzeniami elektronicznymi, sprzętem i systemami automatycznymi podłączonymi do sieci elektrycznej o mocy od 20 do 480 watów.

Stosowane są w różnych dziedzinach:

  • automatyzacja procesów przemysłowych;
  • różne instalacje domowe;
  • systemy regulacji ciepła w elementach grzejnych;
  • w systemach sterowania oświetleniem i czujnikach ruchu;
  • elektronika samochodowa.

Przekaźnik półprzewodnikowy dostępny jest w lodówkach, czajnikach, pralkach, elementach grzejnych, zasilaczach bezprzerwowych.

Obszary zastosowania urządzeń półprzewodnikowych zależą od ich cech konstrukcyjnych, schematów połączeń i innych warunków pracy.

Przekaźniki SSR nie wymagają stałej konserwacji i mogą być instalowane w trudno dostępnych miejscach.

Warto zauważyć, że popularność urządzeń półprzewodnikowych rośnie z każdym dniem, dzięki powszechnej automatyzacji.

Rodzaje i klasyfikacja przekaźników

1. Zgodnie z metodą instalacji

Dostępne są różne modele SSR do montażu na powierzchniach nośnych, płytkach drukowanych lub szynach DIN.

READ
Jak wybrać lampy indukcyjne: rodzaje, urządzenie, zastosowanie

Rysunek 3. Urządzenie do instalacji na płytce drukowanej.

Do chłodzenia przekaźnika półprzewodnikowego stosuje się specjalne grzejniki, instalowane między wspornikiem a blokiem.

W celu dodatkowej ochrony przed przegrzaniem na powierzchnię urządzenia nakłada się pastę termiczną, aby zwiększyć przenoszenie ciepła poprzez zwiększenie powierzchni styku.

Istnieją modele przeznaczone do mocowania śrubami bezpośrednio do ściany.

Do montażu w panelu elektrycznym produkowane są przekaźniki SSR z uchwytami na szynę DIN.

Aby usunąć nadmiar ciepła, przekaźnik półprzewodnikowy jest przymocowany do szyny za pomocą wsporników.

2. Przełączanie typu przełączanej sieci

  • Z regulatorem „przez zero”. Działaj przy zerowym napięciu sterującym. Przeznaczony do urządzeń o słabych obciążeniach indukcyjnych, rezystancyjnych lub pojemnościowych.
  • Natychmiastowy. Przekaźniki są używane, gdy konieczne jest ostre działanie.
  • Faza. W takich urządzeniach, gdy zmienia się wartość rezystancji, zmienia się moc obciążenia. Służy do regulacji poziomu oświetlenia w lampach żarowych lub temperatury w elementach półprzewodnikowych grzejnych.

3. Według rodzaju zarządzania

SSR mogą być kontrolowane przez:

  • Prąd stały. Jego zakres wynosi od 3 do 32 woltów.
  • Prąd przemienny. Zakres AC wynosi od 90 do 250 woltów. Oznacza to, że takie przekaźniki można bezpiecznie kontrolować przy użyciu napięcia sieciowego 220 V.
  • Z rezystorem zmiennym. Wartość rezystora zmiennego może mieścić się w zakresie od 400 do 600 kiloomów.

4. Według rodzaju prądu roboczego

Przekaźniki półprzewodnikowe mogą być sterowane przez obwody elektryczne z dwoma rodzajami prądu:

Przełączanie DC jest stosowane przy stałym napięciu od 3 do 32 woltów.

Większość pracuje na prądach przemiennych. Takie urządzenia charakteryzują się błyskawiczną reakcją, oszczędnością i niskim stopniem zakłóceń elektromagnetycznych. Napięcia robocze – 90-250 woltów.

5. Według liczby podłączonych faz

  • Jednofazowe, pracujące w zakresie 10-100 i 100-500A, są instalowane w sprzęcie AGD.
  • Trójfazowy, 10-120 A, napięcie przełączające na trzech fazach jednocześnie.

Urządzenia jednofazowe są sterowane sygnałem analogowym i rezystorem zmiennym.

Urządzenie przekaźników trójfazowych półprzewodnikowych pracuje w trybie odwracalnym, co zapewnia regulację kilku elektrycznych obwodów sterujących jednocześnie.

Aby wykonać jego prawidłowe połączenie podczas instalacji sprzętu, przewody o różnych kolorach są podłączone do trójfazowego przekaźnika półprzewodnikowego.

Cechy konstrukcyjne

Głównym elementem przekaźników półprzewodnikowych jest płytka elektroniczna, która składa się z trzech głównych elementów:

  1. Jednostka sterująca, zapewniając stabilne poziomy napięcia, które na wejściu waha się od 70 do 220 woltów.
  2. Węzeł odsprzęgający, składający się z elementów, które dostarczają i odbierają sygnał świetlny. Pomiędzy elementami nadawczymi i odbiorczymi znajduje się przezroczysty dielektryk.
  3. Klawisze zasilania:
  • na prąd stały – oparty na tranzystorach.
  • dla zmiennej – opartej

triaki lub tyrystory.

Urządzenie należy zamontować po obciążeniu, a następnie uziemić, aby zapobiec zwarciu.

Schematy połączeń przekaźników półprzewodnikowych

Obwody elektryczne są budowane w zależności od cech połączenia obciążenia. Te najczęstsze schematy obejmują:

Najczęstsze schematy to:

  1. otwarte lub otwarte. Gdy obecny jest sygnał sterujący, przekaźnik jest zasilany. Gdy wejścia nie są pod napięciem, urządzenia są w stanie wyłączonym.
  2. Zamknięte. W przypadku braku sygnału sterującego obciążenie przekaźnika jest zasilane. Gdy wejścia nie są pod napięciem, podłączone urządzenia działają.
  3. Trójfazowy – styki są połączone zgodnie ze schematem „Gwiazda”, „Gwiazda z przewodem neutralnym” lub „Trójkąt”.
  4. Odwracalny— obejmować dwa poziomy kontroli. Produkowany w wersji trójfazowej.
READ
Wybór lamp energooszczędnych: przegląd porównawczy 3 rodzajów energooszczędnych żarówek © Geostart

Obwody elektryczne z przekaźnikami półprzewodnikowymi są montowane dokładnie według tych schematów, pod względem biegunowości.

Warto zauważyć, że niewłaściwe podłączenie urządzeń może prowadzić do porażenia prądem, awarii na skutek zwarcia.

Zasada działania

Aby zrozumieć zasadę działania przekaźnika półprzewodnikowego, musisz znać ich cechy konstrukcyjne.

Współdziałanie sygnału sterowanego i sterującego zapewnia izolację galwaniczną lub optyczną.

Jednym z głównych elementów SSR jest optoizolator, czyli transoptor w postaci diody LED oraz urządzenie światłoczułe, które izoluje wejście od wyjścia.

Gdy prąd przechodzi przez diodę LED podłączoną do sekcji wejściowej przekaźnika półprzewodnikowego, zapala się. Skupiając się przez szczelinę, światło jest przekazywane do światłoczułego tranzystora lub półstora.

Zasada jego działania polega na zamykaniu i otwieraniu styków przenoszących napięcie.

Schemat wszystkich urządzeń półprzewodnikowych jest w przybliżeniu taki sam. Drobne różnice w różnych modelach w ogóle nie wpływają na jego funkcje.

Działanie mechanizmu polega na zamykaniu i otwieraniu zacisków stykowych przenoszących napięcie.

Технические характеристики

Wybierając TTR, kierują się cechami:

  • wymiary;
  • wartość napięcia na wejściu i wyjściu;
  • przeciążalność;
  • pobór energii;
  • materiał produkcji;
  • typ instalacji;
  • wytrzymałość izolacji itp.

Charakterystyka SSR może się różnić w zależności od typu urządzenia.

Tabela 1. Średnie charakterystyki SSR.

Nazwa

Indeks

nie więcej niż 7.5 mA

Metoda sterowania przekaźnikiem dla DC

natychmiast przez transoptor

Sposób przełączania w przekaźniku dla AC

przy przejściu przez „zero”

do 10 prądów znamionowych przez 10 ms

2,5 kV AC przez 1 minutę

Różnica między przekaźnikami półprzewodnikowymi a elektromagnetycznymi

Modele elektromagnetyczne mają cewkę sterującą i ruchomą grupę styków.

Cewka jest zasilana ze słupka przycisku lub systemu sterowania.

Przepływ prądu przez cewkę wytwarza pole elektromagnetyczne, które przyciąga twornik z grupą styków. Kontakty zamykają się.

Główną różnicą między przekaźnikami półprzewodnikowymi jest brak cewki sterującej i ruchomej grupy styków mocy.

W zależności od zakresu zastosowania funkcje grupy styków mocy pełnią tranzystory, tyrystory, triaki i inne przełączniki półprzewodnikowe.

Warto zauważyć, że ze względu na brak części ruchomych przekaźniki półprzewodnikowe nie podlegają zużyciu mechanicznemu.

Rysunek 7. Zdemontowany przyrząd.

Zalety i wady

Do zalet modeli bryłowych należą:

  • brak hałasu i wibracji;
  • kompaktowe rozmiary;
  • szeroki zakres zastosowania;
  • chwilowa prędkość przełączania (tysięczne milisekundy);
  • brak zakłóceń elektromagnetycznych po włączeniu;
  • długa żywotność ze względu na brak ruchomych części;
  • stała rezystancja wyjściowa przez cały okres eksploatacji;
  • minimalne zużycie energii elektrycznej;
  • umiejętność kontrolowania ładunku;
  • niska wrażliwość na wibracje, wysoka wilgotność, zapylenie, pola magnetyczne.

Zasób przełączania przekaźników półprzewodnikowych jest tysiąc lub więcej razy większy niż w przypadku analogów elektromagnetycznych.

Podczas pracy takich urządzeń wykluczona jest możliwość iskrzenia podczas przełączania, co pozwala na stosowanie urządzeń w obiektach wybuchowych i pożarowych.

Główne wady przekaźników półprzewodnikowych:

  • nagrzewanie się urządzenia związane z dużą rezystancją w obwodzie złącza pn;
  • częste fałszywe alarmy podczas przepięć;
  • tutaj możliwe są awarie klucza zasilania, w przypadku przeciążeń i zwarć;
  • wysoki koszt.

Przekaźnik SSR ma prąd upływu, który może spowodować, że przewód fazowy będzie pod napięciem, nawet gdy przekaźnik nie jest pod napięciem.

Urządzenia przeznaczone do pracy w warunkach prądu stałego wymagają ścisłego przestrzegania biegunowości przy podłączaniu obwodów wyjściowych.

Przekaźniki półprzewodnikowe są okresowo sprawdzane pod kątem integralności obudowy i izolacji.

Wybór przekaźnika półprzewodnikowego

Właściwości przeciążeniowe przekaźników SSR przełączających prąd przemienny są znacznie wyższe niż w przypadku urządzeń przełączających prąd stały.

Rating
( No ratings yet )
Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: