Что такое твердотельное реле и для чего оно нужно?

Твердотельный прибор применяется для бесконтактной коммуникации устройств. С каждым днем популярность этого реле увеличивается, и уже сегодня оно готово вытеснить с рынка электромагнитные контакторы.

tverdotelnoerele

Принцип работы и устройство

Твердотельные реле позволяют объединить высоковольтные и низковольтные цепи.

Большинство устройств твердотельных реле имеет общую концепцию с различными дополнениями и изменениями, не влияющими на принцип работы.

Что такое твердотельное реле? Это устройство, состоящее из следующих элементов:

  • входного узла;
  • системы оптической развязки;
  • триггерной цепи;
  • переключателя;
  • защиты.

В качестве входа используется первичная цепь с резистором. Подключение последовательное. Задача цепи входа – принять сигнал и предать команду коммутатору.

Изоляцией входной и выходной цепи служит устройство оптической развязки. Его тип обусловливает принцип работы и вид реле.

Триггерная цепь обрабатывает входной сигнал и переключает выход. В зависимости от модели контактора, она может быть частью оптической развязки либо самостоятельным элементом.

Для подачи напряжения применяется цепь переключателя. В данной операции задействуют симистор, кремниевый диод и транзистор.

Защитная цепь необходима для предотвращения появления ошибок и прочих сбоев в работе. Она бывает внешнего или внутреннего вида.

Принцип работы твердотельного реле состоит в замыкании и размыкании коммутируемых контактов, передающих напряжение на устройство. Чтобы контакты начали работать, требуется активатор. Эту задачу выполняет твердотельный прибор. Устройства, работающие на постоянном токе, используют транзистор, на постоянном – симистор или тиристор.

Каждый прибор, имеющий ключевой транзистор, является твердотельным контактором. В качестве примера можно рассмотреть датчик света, осуществляющий передачу напряжения с помощью транзистора.

Оптическая цепь нейтрализует гальванический эффект, который образуется в результате напряжения между контактами и катушкой.

Области применения

Стандартные контакторы постепенно уходят с рынка, уступая место твердотельному оборудованию. Это обусловлено рядом преимуществ нового продукта:

  1. Низкое потребление электричества. Полупроводник в используемом ТТР на 90% меньше потребляет энергии, чем электромагнитный аналог.
  2. Небольшой размер устройства, облегчающий транспортировку и монтаж.
  3. Не нуждается в ожидании запуска и имеет высокое быстродействие.
  4. Низкий уровень шума.
  5. Длительный срок службы. Не нуждается в постоянном техобслуживании.
  6. Широкая область применения и совместимость со многими устройствами.
  7. Отсутствие электромагнитных помех.
  8. Более миллиарда срабатываний.
  9. Улучшенная изоляция между коммутацией и цепью входа.
  10. Устойчивость к вибрации и ударам.
  11. Герметичность.

Используют твердотельный контактор, если необходимо коммутировать индуктивную нагрузку. Основные области применения:

  • в системах регулировки температуры с помощью электрического нагревателя;
  • поддержание уровня температуры в техпроцессе;
  • в цепи управления;
  • контроль за температурными показателями технических приборов и оборудования;
  • регулировка и контроль освещения.

Виды ТТР

Данные устройства представлены множеством видов. Они отличаются способом коммутации и контроля напряжения:

  1. Твердотельные реле постоянного тока применяются для подключения к сети с постоянным электричеством. Диапазон напряжения может варьироваться в пределах от 3 до 32-х Вт. ТТР отличается высокой надежностью и может иметь светодиодную индикацию. Работает при температуре окружающей среды от -30°С до +70°С.
  2. Контактор переменного тока не производит шума, отличается быстродействием и низким потреблением энергии. Диапазон напряжения – 90-250 Вт.
  3. ТТР с ручным управлением. В данном приборе можно самостоятельно установить тип работы.

vidi tverdotelnih erele

Кроме того, существуют однофазные и трехфазные реле.

Первая релюшка может соединять цепи в диапазоне от 10 до 120 А или от 100 до 500 А. Коммутация осуществляется с помощью резистора и аналогового сигнала. Во втором случае коммутация проводится одновременно на 3 фазах с рабочим интервалом 10-120 А. Трехфазные контакторы бывают реверсивного типа. Их отличие заключается в бесконтактной коммуникации и специальной маркировке. Такие устройства имеют надежную защиту от ложных включений.

Трехфазный ТТР необходим для старта и корректной работы асинхронного двигателя. Чтобы безопасно эксплуатировать данное устройство, важно соблюдать запас мощности напряжения.

Во время работы твердотельного реле переменного тока может происходить перенапряжение. Чтобы защитить устройство, необходимо использовать предохранитель или варистор.

Благодаря коммутации через ноль, а также светодиодной индикации, трехфазный прибор имеет более длительный срок службы.

Помимо метода коммуникации устройства отличаются:

  • слабостью индукции и нагрузкой емкостного типа;
  • методом включения (случайный или мгновенный);
  • наличием фазового управления.

tverdotelnoerele

Прибор имеет конструкционные отличия:

  • универсальные – конструкция позволяет устанавливать реле на переходные планки;
  • монтируемые на DIN-рейки.

Приобретать данный продукт стоит в специализированных магазинах, где специалисты смогут помочь с выбором необходимого типа и подскажут, как подключить прибор. Устройство может отличаться:

  • способом крепления;
  • материалом корпуса;
  • дополнительными функциями;
  • уровнем производительности;
  • габаритами и прочими параметрами.

Важно! Устанавливаемое реле должно иметь запас мощности в несколько раз больше, чем используемое устройство. Несоблюдение этого условия может привести к мгновенному выходу из строя ТТР. Защитить прибор от перенапряжения можно, установив предохранитель.

Контактор быстро нагревается. Это приводит к существенной потере производительности. При нагреве выше 65°С устройство может сгореть. Использование прибора допускается только с охлаждающим радиатором. Запас тока должен быть выше в 3 раза. При работе с асинхронными моторами запас увеличивается в 10 раз.

Как подключить реле

Чтобы самостоятельно подключить реле, необходимо учитывать следующие нюансы:

  • соединения крепятся винтовым способом, пайка не используется;
  • нельзя допускать попадания внутрь прибора металлической пыли и стружки;
  • не допускается контакт корпуса прибора с посторонними предметами;
  • нельзя прикасаться к устройству в процессе его работы (можно получить ожог);
  • не стоит размещать ТТР вблизи горючих предметов;
  • необходимо обязательно проверить схему подключения твердотельного реле ;
  • при нагреве корпуса выше +60°С требуется установка радиатора.

Важно! Короткое замыкание на выходе устройства чревато мгновенной поломкой. Управление твердотельным реле должно осуществляться согласно инструкции.

Похожие статьи

Ссылка на основную публикацию