Твердотельное реле
Твердотельное реле – устройство, обеспечивающее надежную коммутацию мощных электрических цепей с высокими токами. Такие реле могут коммутировать как однофазные, так и трёхфазные цепи с различным видом нагрузки.
Действие реле основано на работе полупроводниковых элементов, с помощью которых обеспечивается бесконтактное срабатывание. Это делает его работу более быстрой, при этом показатель наработки на отказ самого реле является очень высокой – более миллиарда срабатываний. За счет бесконтактного переключения и отсутствия искрения, полупроводниковые реле тока можно применять в местах с высокой вероятностью пожаров и взрывов. Стоит отметить, что полупроводниковое реле при работе имеет малое энергопотребление.
Быстрый просмотр | | 5 514 руб./шт - + Купить |
Быстрый просмотр | | 1 423 руб./шт - + Купить |
Быстрый просмотр | | 1 604 руб./шт - + Купить |
Быстрый просмотр | | 2 278 руб./шт - + Купить |
Быстрый просмотр | | 3 600 руб./шт - + Купить |
Быстрый просмотр | | 4 970 руб./шт - + Купить |
Быстрый просмотр | | 1 423 руб./шт - + Купить |
Быстрый просмотр | | 1 604 руб./шт - + Купить |
Быстрый просмотр | | 12 322 руб./шт - + Купить |
Быстрый просмотр | | 1 121 руб./шт - + Купить |
Быстрый просмотр | | 4 336 руб./шт - + Купить |
Быстрый просмотр | | 3 599 руб./шт - + Купить |
Быстрый просмотр | | 1 301 руб./шт - + Купить |
Быстрый просмотр | | 3 080 руб./шт - + Купить |
Быстрый просмотр | | 1 890 руб./шт - + Купить |
Быстрый просмотр | | 2 291 руб./шт - + Купить |
Быстрый просмотр | | 1 800 руб./шт - + Купить |
Быстрый просмотр | | 2 781 руб./шт - + Купить |
Быстрый просмотр | | 7 694 руб./шт - + Купить |
Быстрый просмотр | | 3 495 руб./шт - + Купить |
Назначение твердотельных реле
Главной задачей, которую решают твёрдотельные реле, является коммутация электрических цепей. Реле могут коммутировать различные типы нагрузки:
- Индуктивная нагрузка – трансформаторы, сварочное оборудование и т.п. Для данного типа нагрузки рекомендуется использовать методы управления при переходе через ноль, фазовый и мгновенное переключение;
- Резистивная нагрузка – ТЭНы. Для данного типа нагрузки рекомендуется использовать фазовый метод управления, переключение при пересечении нуля и мгновенное переключение;
- Емкостная нагрузка – конденсаторные батареи и т.п. Для данного типа нагрузки рекомендуется использовать метод управления при переходе через ноль;
Преимущества использования твердотельных реле
Полупроводниковые реле имеют ряд преимуществ перед электромеханическими. Перечислим их:
- Небольшие габариты – займут в шкафу немного места;
- Нет шума и вибрации при работе – важно при установке реле в местах, где работают люди, например, операторские;
- Быстрое срабатывание реле;
- Долговечность и надежность – за счет отсутствия механических узлов;
- Контактная группа не окисляется и не изменяет своего сопротивления в течение срока эксплуатации;
- При переключении не происходит скачков напряжения;
- Нечувствительность к внешним магнитным полям, вибрации и пыли;
- Отличная изоляция между входом и выходом;
- Малое потребление электроэнергии;
- При коммутации не происходит искрения, что расширяет зону применения данных реле;
- Число коммутации за время эксплуатации реле может достигать 109 раз.
Принцип работы твердотельного реле
Работа твердотельного реле заключается в коммутации электрической цепи. Такие реле имеют клеммы для управления и клеммы для коммутации управляемой цепи. При подаче необходимого напряжения или другого сигнала, необходимого для используемого реле, выходная цепь замкнется.
В отличие от электромеханического реле, где все коммутационные операции происходят с помощью электромагнита и механических контактов, в твердотельном реле эти функции выполняют полупроводниковые элементы. Для реле переменного тока этими устройствами являются тиристоры или симисторы, а для постоянного тока транзистор.
Управление реле происходит с помощью специального элемента – оптрона. За счет его использования появляется гальваническая развязка. Управляющее напряжение питает светодиод, который начинает светиться. Его свечение приводит в действие фотодиод, ток которого включает полупроводниковый элемент (тиристор, транзистор и т.п.), который коммутирует нагрузку.
По типу переключения можно выделить следующие типы реле:
- С коммутацией перехода через ноль – при подаче напряжения на вход, коммутация происходит, когда значение синусоиды достигнет нуля:
- Мгновенное включение – при появлении управляющего напряжения, коммутация произойдет мгновенно:
- Фазовое управление – меняя сопротивление, меняется мощность на нагрузке:
Возможности применения твердотельных реле
Так как цена твердотельного реле обычно выше, чем у электромеханического, то и применяют его в задачах, с которыми не справляется обычное реле. Например, это задачи, где требуется частая коммутация цепей с большим током. При использовании электромеханического реле его контакты от частой коммутации большого тока нагреваются и обугливаются, и устройство придётся менять.
Полупродниковые реле тока отлично подойдут для следующих задач:
- Схемы управления нагревательными элементами – где требуются частые коммутации для точного регулирования температуры;
- Как регуляторы мощности тока (например, серии SSR и SR с входным сигналом 4…20 мА);
- Управление электрическими двигателями, которые имеют частые и недолгие срабатывания, при этом необходимо обеспечить 6-10 кратный запас по току для реле и использовать радиатор охлаждения или вентилятор;
- Автоматизация производственных станков – исполнительные устройства на различных станках могут срабатывать по 10-20 тысяч раз, следовательно, их необходимо коммутировать;
- Использование в датчиках движения, освещения.
Возможные недостатки
Для правильной эксплуатации твердотельных реле следует знать возможные недостатки, которые могут проявляться во время работы:
- При работе может происходить нагрев устройства – это возникает при коммутации высоких токов, для этого все реле оснащаются радиаторами охлаждения;
- В закрытом виде имеется ток утечки;
- При работе с реле постоянного тока требуется соблюдать полярность;
- При пробое силового ключа возможно перекрытие контактов на входе;
- Для ограничения скорости нарастания напряжения необходимо устанавливать RC-цепочку (в случае её отсутствия), для цепей переменного тока – варистор, для цепей постоянного тока – TVS-диод;
- Реле необходимо защищать от токовой перегрузки со стороны нагрузки. Для этого используются специальные быстродействующие плавкие предохранители.