GaDH, GwDH (однофазные)

Основные показатели для выбора твердотельных реле

  • Ток: нагрузки, пусковой, номинальный.
  • Тип нагрузки: индуктивность, емкость или резистивная нагрузка.
  • Тип напряжения цепи: переменное или постоянное.
  • Тип сигнала управления.

Перенапряжение твердотельного реле

Перенапряжение – это третий весьма нежелательный аспект для твердотельного реле. Перенапряжение на производстве это довольно частое явление, которое может возникнуть в результате появления электромагнитных импульсов из-за грозовых разрядов, при отключении емкостной или индуктивной нагрузки и так далее.

Для ТТР Элхарт, максимальное допустимое напряжение составляет 440 В, что является достаточно высоким значением среди прочих ТТР. Однако следует заметить, что если на текущем производстве реле часто подвержено воздействию повышенного напряжения, то не стоит пренебрегать дополнительной защитой. Как упоминалось выше, силовые ключи у ТТР выполнены на основе тиристоров или симисторов, которые под влиянием импульсных помех могут самостоятельно открываться.

В качестве защиты от импульсов напряжения рекомендуется:

  1. Установить RC-цепочку (последовательно включенные в цепь конденсатор и резистор). Данная цепочка предназначена для ограничения скорости нарастания напряжения. Твердотельное реле ELHART серии ESS и ESH имеют встроенную RC-цепочку, таким образом, данная рекомендация актуальна для ТТР других производителей, не оборудованных встроенной RC-цепочкой.
  2. Установить варистор (подключается параллельно каждой фазе коммутируемой цепи). Для защиты цепей переменного тока.
  3. Установить TVS-диод (подключается параллельно индуктивной нагрузке и контактам ТТР). Для защиты цепей постоянного тока.

В таблице 5 приведена сравнительная характеристика варисторов и TVS-диодов.

Таблица 5 – Сравнение элементов защиты от перенапряжения SSR
  Преимущества Недостатки
Варистор Высокое значение допустимого тока. Низкая цена. Широкий диапазон рабочих токов и напряжений Ограниченный срок службы. Высокое напряжение ограничения. Высокая собственная емкость. Затруднительность поверхностного крепления
TVS-диод Высокая долговечность и надежность. Широкий диапазон рабочих напряжений. Высокое быстродействие. Низкая собственная емкость. Идеально подходит для поверхностного монтажа Бесполезны при низких напряжениях. Низкое значение номинального импульсного тока. Относительно высокая стоимость

Для подбора защитного элемента ТТР стоит руководствоваться некоторыми правилами.

Классификация твердотельных реле

Сферы применения реле разнообразны, поэтому и их конструктивные особенности могут сильно отличаться, в зависимости от потребностей конкретной автоматической схемы. Классифицируют ТТР по количеству подключенных фаз, виду рабочего тока, конструктивным особенностям и типу схемы управления.

По виду коммутируемого тока

  • твердотельные реле переменного тока
  • твердотельные реле постоянного тока

По типу схемы управления

Не всегда принцип работы регулируемой реле техники требует его мгновенного срабатывания.

Поэтому производители разработали несколько схем управления ТТР, которые используются в различных сферах:

  1. Контроль «через ноль». Такой вариант управления твердотельным реле предполагает срабатывание только при значении напряжения, равном 0. Используется в устройствах с емкостной, резистивной (нагреватели) и слабой индуктивной (трансформаторы) нагрузкой.
  2. Мгновенное. Используется при необходимости резкого срабатывания реле при подаче управляющего сигнала.
  3. Фазовое. Предполагает регулирование выходного напряжения методом изменения параметров управляющего тока. Применяется для плавного изменения степени нагрева или освещения.

Твердотельные реле различаются и по многим другим, менее значимым, параметрам. Поэтому при покупке ТТР важно разобраться в схеме работы подключаемой техники, чтобы приобрести максимально соответствующее ей регулировочное устройство.

https://www.youtube.com/watch?v=rocketme.topads

Обязательно должен быть предусмотрен запас мощности, потому что реле имеет эксплуатационный ресурс, который быстро расходуется при частых перегрузках.

Принцип работы и конструкция твердотельного реле

Одним из основных компонентов твердотельного реле (SSR) является оптоизолятор (также называемый оптопарой), который содержит один (или более) инфракрасный светодиод или светодиодный источник света, а также фоточувствительное устройство в один случай. Оптоизолятор изолирует вход от выхода.

Светодиодный источник света подключен к входной секции SSR и обеспечивает оптическую связь через зазор с соседним фоточувствительным транзистором, парой Дарлингтона или симистором. Когда ток проходит через светодиод, он загорается, и его свет фокусируется через зазор на фототранзистор / фототриак.

Таким образом, выход оптронного SSR включается при включении этого светодиода, как правило, с помощью низковольтного сигнала. Поскольку единственным входом между входом и выходом является луч света, высоковольтная изоляция (обычно несколько тысяч вольт) достигается с помощью этой внутренней оптоизоляции.

Оптоизолятор не только обеспечивает более высокую степень изоляции входов / выходов, он также может передавать сигналы постоянного тока и низкочастотные сигналы. Кроме того, светодиод и фоточувствительное устройство могут быть полностью отделены друг от друга и оптически связаны с помощью оптического волокна.

Входная схема SSR может состоять только из одного ограничивающего ток резистора, включенного последовательно со светодиодом оптоизолятора, или из более сложной цепи с выпрямителем, регулированием тока, защитой от обратной полярности, фильтрацией и т.д.

Чтобы активировать или включить «ВКЛ» проданное реле состояния в проводимость, на его входные клеммы должно быть приложено напряжение, превышающее его минимальное значение (обычно 3 В постоянного тока) (эквивалентно катушке электромеханического реле). Этот сигнал постоянного тока может быть получен от механического переключателя, логического вентиля или микроконтроллера, как показано ниже.

Различия схем включения реле

По виду подключения твердотельные реле можно разделить на следующие категории:

Рекомендации по подбору реле и эксплуатационные нюансы

Токовая нагрузка и ее характер служат главным фактором, определяющим выбор. Реле выбирается с запасом по току, в который входит учет пускового тока (он должен выдержать 10-кратное превышение тока и перегруз на 10 мс). При работе с обогревателем номинальный ток превышает номинальный ток нагрузки не менее чем на 40%. При работе с электродвигателем запас по току рекомендован быть больше номинала не менее чем в 10 раз.

Схемы с управлением от транзистора

Здесь транзистор может быть выходом любого полупроводникового прибора – датчика приближения, контроллера, и т.п.

Фазорегулирующее твердотельное реле

Хотя твердотельные реле могут выполнять прямое переключение нагрузки при пересечении нуля, они также могут выполнять гораздо более сложные функции с помощью цифровых логических схем, микропроцессоров и модулей памяти. Другое превосходное применение твердотельного реле — в устройствах с диммером ламп, будь то дома, для шоу или концерта.

Твердотельные реле с ненулевым включением (мгновенное включение) включаются сразу после подачи входного управляющего сигнала, в отличие от SSR пересечения нуля, который выше, и ожидает следующей точки пересечения нуля синусоидальной волны переменного тока. Это случайное переключение при пожаре используется в резистивных устройствах, таких как диммер ламп, и в устройствах, в которых нагрузка должна подаваться только в течение небольшой части цикла переменного тока.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
MoskvaTeplo.ru