Твердотельные реле (ТТР) становятся все более популярными в различных областях, от промышленности до домашней автоматизации. Они представляют собой электронные устройства, которые служат для управления большой мощностью, обеспечивая высокую надежность и долговечность. В данной статье мы рассмотрим ключевые аспекты твердотельных реле серии DA с одной фазой и с тремя фазами, их преимущества и области применения.
Твердотельное реле — это устройство, которое управляет электрической нагрузкой без движущихся частей. Вместо механических контактов, как в традиционных реле и контакторах, ТТР используют полупроводниковые компоненты, такие как тиристоры или транзисторы, для выполнения переключения. Это придает им множество преимуществ, включая значительно более длительный срок службы, возможность работы в сложных условиях и отсутствием возникновения электрической дуги. Твердотельные реле серии DA на данный момент представлены в четырёх конфигурациях:
- серия DA-1 для однофазной нагрузки и управлением 4-32В DC
- серия DA-1 для однофазной нагрузки и управлением 90-250В AC
- серия DA-3 для трёхфазной нагрузки и управлением 4-32В DC
- серия DA-3 для трёхфазной нагрузки и управлением 90-250В AC
Весь модельный ряд твердотельных реле имеет сетевое переменное напряжение в диапазоне от 24В до 440В AC! Коммутировать постоянное напряжение на твердотельных реле серии DA на текущий момент не получится. Также бывают твердотельные реле с управлением по постоянному току 4-20мА и переменным резистором, но в этой статье данные способы управления рассматриваться не будут.
Рассмотрим преимущества и схемы подключения твердотельных реле серии DA:
- модели твердотельных реле DA имеют диапазон от 25А до 100А
- ток утечки не более 5мА
- порог включения твердотельного реле 2.5В DC и выключение 1.5В DC (для управления 4-32В DC)
- порог включения твердотельного реле 75В AC и выключение 65В AC (для управления 90-250В AC)
- электрическая прочность изоляции 2500В AC
- температура эксплуатации -30...80°С
- время включения ≤10мс при частоте 50Гц
- коммутируемое напряжение 24В...440В AC /50Гц
- тип выходных силовых элементов: симисторы (TRIAC)
- полная заливка компаундом всех внутренних элементов
- алюминиевый корпус позволяет эффективно отводить тепло
- вид коммутации: коммутация при переходе через 0
- светодиодный индикатор для контроля наличия входного сигнала
- тип монтажа: крепление винтами на плоскость
- при коммутации токов свыше 5А крайне рекомендуется использовать радиаторы серии HC
ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ РЕЛЕ
Рассмотрим схемы подключения однофазных и трёхфазных твердотельных реле с разным управляющим напряжением. Так как коммутируемое напряжение у всех реле одинаковое, то отличие будет только в управляющем сигнале 4-32В DC или 90-250В AC. Нужно понимать, что входное напряжение на входе и выходе реле одинаковое. Иными словами, если на входные клеммы реле вы подаете 220В AC, то на выходе у вас будет тоже 220В AC. Можно подавать любое напряжение в диапазоне от 24В до 440В AC.
При подаче управляющего сигнала на клеммы 3 и 4 у однофазных твердотельных реле коммутируется переменное напряжение через клеммы 1 и 2. Данные контакты (1 и 2) на твердотельном реле можно назвать условно нормально-открытым контактом, так как без активации цепи управления нагрузка будет выключена. ВАЖНО! При управляющем сигнале 4-32В DC необходимо соблюдать полярность! У сигнала 90-250В AC полярность не имеет значения. Для трёхфазных твердотельных реле логика управления аналогична однофазным, только коммутируется одновременно три условно нормально-открытых контакта.
Рассмотрим в каких случаях целесообразно использовать твердотельные реле, а когда можно установить обычный контактор. В первую очередь необходимо обращать внимание на частоту срабатывания реле, т.е. когда происходит частое включение/отключение реле (например, при регулировании клапанов), то рекомендуется устанавливать твердотельное реле, так как их срок службы значительно выше из-за отсутствия механических движущих частей. Если коммутирование нагрузки происходит достаточно редко, то проще и дешевле будет установить обычный контактор. Обычные реле и контакторы выдерживают кратковременные перегрузки до 150-200% от нормального значения, а твердотельные реле при таких же условиях выйдут из строя. В связи с этим необходимо верно подбирать аппараты защиты. Для активной нагрузки (освещение, ТЭны и т.п.) рекомендуется выбирать твердотельные реле с запасом в 2-4 раза от номинального значения, а в случае запуска асинхронных двигателей в 6-8 раза из-за высоких пусковых токов и в холостом режиме. Твердотельные реле практически всегда устанавливаются в взрывоопасных помещениях, так как при коммутации нагрузки не появляется электрическая дуга на контактах. При больших номинальных токах твердотельные реле могут сильно нагреваться и необходимо использовать алюминиевые радиаторы для отвода тепла и охлаждения реле. Значения тока нагрузки, обозначенное в наименовании твердотельного реле, указывается из условия нагрева основания реле не выше 40°C. Нагрев основания реле до 80°C приводит в к выходу его из строя, так что настоятельно рекомендуется устанавливать радиаторы охлаждения. При установке реле на радиатор рекомендуется применять теплопроводную пасту. Также в этом случае не забывайте заземлять алюминиевый радиатор. Для защиты твердотельного реле рекомендуется использовать быстродействующие предохранители, так как автоматические выключатели не всегда успевают отработать при коротком замыкании. Если всё-таки используете автоматические выключатели для защиты твердотельного реле, то рекомендуется использовать характеристику "В" на автоматических выключателях.
Основные преимущества твердотельных реле по сравнению с механическими реле и контакторами:
- мгновенное переключение и быстрота срабатывания
- долговечность: твердотельные реле могут работать до 10 миллионов циклов без износа
- отсутствие механических частей: твердотельные реле не имеют подвижных частей, что делает их менее подверженными механическим повреждениям и снижает вероятность отказов
- бесшумная работа
- высокая устойчивость к вибрациям
- отсутствие возможности появления электрической дуги
- устойчивость к коррозии в помещениях с высокой влажностью
- недостатки: менее устойчивы при перегрузках и КЗ
Основное применение твердотельных реле в промышленности:
- импульсное регулирование температуры в котельных и ИТП
- системах вентиляции и кондиционирования для управления климатическими системами и обогревателями
- медицинском оборудовании где требуется высокая надежность в аппаратах для диагностики и лечения
- системах контроля и сигнализации для управления сиренами и световыми индикаторами
- в взрывоопасных помещениях из-за отсутствия возникновения электрической дуги
- в промышленных печах и термопечах для точного регулирования температуры
- многие другие отрасли промышленности
МОДЕЛЬНЫЙ РЯД ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ РЕЛЕ СЕРИИ DA
Если у вас имеются вопросы по нашим твердотельным реле, вы всегда можете связаться с нами любым удобным для вас способом! Мы всегда готовы к взаимовыгодному сотрудничеству и готовы обеспечивать конкурентоспособные цены!