Твердотельные реле
Твердотельные реле (ТТР) – бесконтактный переключатель электрических цепей, собранный на базе полупроводниковых элементов. Срабатывание реле этой конструкции происходит с помощью внешнего управляющего сигнала (в виде подачи небольшого напряжения).
Отличие от э/м аналогов состоит в отсутствии подвижной контактной группы типа кнопок.
Принцип действия и разновидности реле
Роль выключателя исполняет оптотрон, состоящий из LED источника и фотодиода. Последний модуль преобразует оптическое излучение от светодиода в электрический заряд. Появившийся на выходе ток включает тиристор, обеспечивающий управление нагрузкой.
Классификация твердотельных реле осуществляется по нескольким критериям:
- по силе тока: маломощное и силовое устройство;
- по числу фаз: однофазное (SSR) для постоянного тока, трехфазное (встречаются маркировки TTR и 3SSR) для переменного тока;
- по характеристикам коммутируемого напряжения: величина и условие, на какой (постоянный или переменный) ток рассчитан аппарат;
- по схеме коммутации: с реверсом или без;
- по способу монтажа: конструкция корпуса приспособлена для крепления на ДИН-рейку, плоскую поверхность или универсальный вариант.
Дополнительно автоматизированные переключатели различаются по типу управляющего сигнала:
- коммутация при переходе синусоиды тока через ноль (обозначается АС или DC);
- мгновенное включение (DD, DA, AA);
- фазовое управление (VA, VD, LA).
Маркировка
В аббревиатуре маркировки SSR – сообщает, что это однофазное устройство, 3SSR – трехфазное.
Число, которое следует за этими буквами (25, 50, 90 и др.) обозначает максимально допустимую силу тока.
Далее следую две буквы (DA, AA, VA, DD и др.), в которых первая буква говорит о типе управляющего сигнала, а вторая – типе коммутационного тока.
И последние буквы (DC, AC) означают однофазное устройство с постоянным током на входе (D на первом месте) или переменным током на входе (A – на первом месте).
Во всех случаях D – постоянный ток, а А – переменный ток.
Полная маркировка может выглядеть таким образом: SSR 40 DA DC-AC, что расшифровывается следующим образом: ТТР с максимальной силой тока 40 А, с управляющим сигналом постоянного тока и коммутацией переменного тока, на входе – постоянный ток, на выходе – переменный.
Преимущества
Достоинство твердотельного коммутируемого реле – бесконтактная коммутация. В аппарате нет ни одной кнопки и других движущихся механизмов, что обеспечивает бесшумную работу и продлевает срок службы.
| Быстродействие | Скорость коммутации не превышает единиц миллисекунд. У электромагнитных реле этот показатель 0.05 – 1 сек. |
| Экономичность | Вследствие отсутствия электромагнитов энергопотребление снижается на 90 – 95%. |
| Компактность | |
| Надежность | Герметичность корпуса и устойчивость к вибрациям позволяют выдерживать до 1 – 10 миллиардов переключений. Исключены окисления контактов. |
| Стабильность | Выходное сопротивление неизменно на протяжении всего срока эксплуатации. Отсутствуют резкие перепады напряжения в момент переключения. |
| Простота эксплуатации | Твердотельные реле тока не нуждаются в регулярном техобслуживании. |
К достоинствам реле относится высокая степень защиты. Поскольку, аппарат не содержит кнопок, других движущихся контактов, то исключается возникновение искр. Это позволяет использовать приборы на пожаро- и взрывоопасных участках различных производств. Наконец, срабатывания реле происходят без побочного э/м излучения, что не создает помех для электронных устройств.
Недостатки
Одним из стандартных недостатков является необходимость контроля и управления рабочей температуры устройства. По причине высокого сопротивления p-n перехода выделяется много тепла, повышающего температуру прибора. Это тепло необходимо компенсировать радиаторами охлаждения или вентиляторами.
Указанный номинальный ток нагрузки (25a, 40а, 50А, 75А или другой) может коммутировать при величине собственной температуры не выше 40°. При нагревании элементов реле понижается пропускная способность на 20 - 25% в расчете на каждые 10°, и по достижении примерно 80 градусов пропускная возможность сходит на ноль.
Температурный режим прибора зависит от таких факторов, как место эксплуатации, уровень температуры и влажности окружающей среды, циркуляция воздуха, нагрузки и т.п. Уровень влажности должен быть таким, чтобы исключалось образование конденсата.
Другим недостатком является наличие утечки тока 7 – 10 мА в разомкнутом состоянии реле напряжения.
Наиболее существенный недостаток проявляется в высокой чувствительности при перегрузке или коротком замыкании. Происходит пробой силового ключа, что перекрывает контакты. Также возможны ошибочные срабатывания, когда резко повышается напряжение, что обусловлено высоким быстродействием аппарата.
Для избежать проблем из-за КЗ и скачков напряжения рекомендуется в цепи ключа установить устройства для защиты.
Кроме этого, ключи должны иметь номинальный ток нагрузки, превышающий в 2-3 раза коммутируемую мощность.
Дополнительно для защиты рекомендуется подключить к схеме автоматические выключатели или предохранители (класс В).
Области применения
Благодаря компактности, реле твердотельные вы сможете установить в труднодоступных местах, где невозможно монтировать модули эм. аналогов. Другое применение полупроводниковых реле:
- поддержание мощности температуры в различных технологических процессах;
- контроль над рабочим режимом трансформаторов;
- управление электродвигателями;
- управление источниками бесперебойного питания;
- контроль и регулировка мощности освещения;
- включение в схемы датчиков движения.
Также реле эффективны для замены магнитных пускателей реверсивного действия.
В схемы управления промышленным оборудованием могут включаться дополнительные аппараты контроля и управления:
- Промежуточные реле используются для коммутации одновременно нескольких шт цепей или умножения управляющего сигнала.
- Концевые выключатели, которые срабатывают при соединении с ограничителем: в эту секунду останавливается подача питания к электрооборудованию.
- Модуль реле уровня жидкости используется для осуществления контроля уровня жидкости в разных емкостях и выдает сигнал управления на включение насоса.
- Таймеры выполняют функцию включателя/выключателя прибора по времени.
- Блоки питания сглаживают перепады напряжения и исключают превышение напряжением максимальных показателей.
Прогресс не стоит на месте: производитель Сименс и некоторые другие создали программируемые ТТР с расширенным функционалом. Для работы с ними придется пройти обучение языку программирования FBD.
Производитель Finder приступила к выпуску ультратонких ТТР для монтажа плат.
Как купить ТТР в Росси г. Москва
Интернет-магазин «Промышленные системы и компоненты» предлагает приобрести устройства ТТР, а также аксессуары для создания полноценных электросхем. Выбранный товар автоматически будет заноситься в корзину, и вы сможете спокойно просматривать каталог дальше, не беспокоясь, что потеряете уже найденный товар или аксессуар: корзина сохранит все!
Заказать или узнать подробную информацию у наших менеджеров можно сделав звонок по телефонам или в виде электронного письма, на которое поступит обратная связь. Если вы живете в черте г. Москва, то сможете лично приехать в наш офис и оформить заказ.
Оплата товара производится по безналичному принципу: вам присылается счет, и вы его оплачиваете. Как только оплата за заказ поступила, товар начинают отгружать и готовить к отправке.
Смотрите также:
