Пользуясь сайтом http://www.techtrends.ru, Вы автоматически принимаете правила передачи и обработки персональных данных.

Твердотельное реле: устройство, принцип работы, назначение

Твердотельное реле (ТТР) –  электронное устройство, включающее и выключающее при помощи низких напряжений высокомощностную цепь. В этом виде реле отсутствуют механические движущиеся элементы. Прибор состоит из датчика, реагирующего на вход (управляющий сигнал), и твердотельной электроники, компонентом которой является цепь высокой мощности. Оно может применяться в сетях как постоянного, так и переменного тока.

В твердотельных реле, выпускающихся серийно, используются тиристоры и транзисторы, способствующие переключению токов до сотен ампер. По сравнению с электромеханическими, твердотельные реле обладают более высокой скоростью переключения. Однако они менее пригодны к работе в условиях кратковременных перегрузок.

Принцип действия

В твердотельных реле взаимодействие управляющего сигнала с управляемым происходит путем формирования гальванической развязки – как правило, с помощью оптрона. Управляющее напряжение подает питание на светодиод, а он, в свою очередь, освещает фотодиод, и с помощью тока последнего включается МОП или тиристор, управляющий нагрузкой. Тиристоры и симисторы используются в устройствах, применяемых при переменном токе, а транзисторы – в приборах с постоянным током. Также применяются и специализированные оптоэлектронные приборы – оптотиристоры и фототиристоры.

Структура ТТР включает:

  • вход – первичная цепь, состоящая из резистора на постоянном изоляторе, имеющего последовательное подключение. Главной функцией входной цепи является принятие сигнала и передача его устройству реле, коммутирующему нагрузку;
  • оптическая развязка – используется для изоляции входной и выходной сети переменного тока;
  • триггерная цепь – отдельный элемент, обрабатывающий входной сигнал и переключающий выход;
  • цепь переключателя – подает силу напряжения, включает в себя транзистор, симистор и кремниевый диод;
  • цепь защиты – может быть внешней или внутренней, защищает устройство от сбоев или появления ошибок.

Для коммутации индуктивной нагрузки при помощи твердотельного реле необходимо увеличить запас тока не менее, чем в 6–8 раз.

Преимущества и области применения

Сравнивая твердотельные реле с электромеханическими, следует отметить такие достоинства первых, как:

  • малые габариты;
  • экономия электроэнергии;
  • отсутствие необходимости дополнительного техобслуживания;
  • высокая скорость переключения;
  • длительный срок эксплуатации;
  • бесшумность;
  • возможность применения в различных приборах;
  • производительность;
  • отсутствие искры и скачка напряжения;
  • низкая чувствительность к неблагоприятным условиям.

Твердотельные реле нашли широкое применение. Они используются в тех случаях, когда требуется коммутировать индуктивную нагрузку. Как правило, это устройство служит для:

  • сохранения постоянной температуры в технологическом процессе;
  • коммутации цепи управления;
  • контроля нагрева трансформаторов и других приборов;
  • регулировки степени освещения;
  • управления электродвигателями.

Также ТТР применяется в системах, производящих регулирование температуры с помощью ТЭНа, а также при замене пускателей реверсного бесконтактного типа.

Разновидности твердотельных реле

Существуют различные виды ТТР, имеющие некоторые особенности коммутируемого и контролирующего напряжения:

  1. Твердотельное реле постоянного тока – применяют при условии постоянного электричества, диапазон которого может составлять 3–32 Вт. Этот вид отличается высокой надежностью, светодиодной индикацией и повышенными отдельными характеристиками. Многие модели подобных реле могут работать при температуре от -30 до +70°C.
  2. Реле переменного тока имеют рабочий диапазон от 90 до 250 Вт, низкий уровень шума и электромагнитных помех, обладают высокой скоростью работы. Кроме того, их характерной особенностью является низкое потребление электрической энергии.
  3. ТТР с ручным управлением, которое дает возможность настроить тип работы.

Соответственно с типом нагрузки различают однофазные и трехфазные твердотельные реле.

Однофазные реле применяются для коммутации электричества в интервале 10–120 A или 100–500 A. Управление происходит с помощью переменного резистора и аналогового сигнала.

Трехфазные ТТР коммутируют ток одновременно на 3 фазы. Их рабочий диапазон составляет 10–120 A. Среди 3-фазных реле отдельно стоят устройства реверсивного типа, отличающиеся бесконтактной коммутацией и маркировкой. Они надежно коммутируют каждую цепь по отдельности. Специальные элементы надежно предохраняют реле от ошибочных включений. Они применяются в процессе запуска и работы асинхронного двигателя, производящего их реверс.

Для предупреждения возникновения перенапряжения во время применения реле необходимо купить быстродействующий предохранитель или варистор.

В сравнении с однофазными, трехфазные реле имеют более долгий срок использования.

Согласно способу коммутации, ТТР делятся на:

  • реле, которые выполняют нагрузки редуктивного и емкостного типа;
  • устройства с моментальным или случайным срабатыванием, использующиеся в тех случаях, когда необходимо мгновенное включение;
  • реле с фазовым управлением, позволяющие выполнять настройку ламп накаливания и нагревательных элементов.

По конструкции ТТР подразделяются на те, которые устанавливаются на ДИН-рейки, и универсальные, монтируемые на планки переходного типа.

Правила выбора и покупки ТТР

Приобретать ТТР лучше всего в специализированном магазине, где опытные консультанты ответят на все вопросы и помогут сделать выбор устройства нужной мощности в соответствии с требованиями покупателя. При этом следует обратить внимание на следующее:

  • вид реле;
  • материал, использованный для изготовления корпуса;
  • наличие или отсутствие крепежа;
  • тип включения;
  • мощность;
  • энергоэффективность;
  • размеры;
  • присутствие дополнительных функций;
  • производитель.

При покупке ТТР необходимо учитывать, что запас мощности должен превышать нужную в несколько раз, иначе даже незначительное превышение этого показателя может вывести устройство из строя.

Для того чтобы защитить реле, следует применять предохранители, специально разработанные для ТТР. Они бывают нескольких видов:

  • g R – обладают повышенным быстродействием и используются для широкого интервала мощностей;
  • a R – защищают полупроводники от короткого замыкания;
  • g S – выполняют защиту полупроводников от высоких нагрузок, могут применяться для любого типа тока.

Стоимость этих предохранителей может равняться цене самих реле, но благодаря им устройство будет служить в течение долгого времени. Существуют и другие предохранители, которые относятся к классам В, С, D и стоят значительно меньше, однако они обладают низкой степенью защиты.

Приобретая твердотельное реле, следует помнить, что во время работы оно довольно быстро нагревается, что может привести к отклонению от нормального режима и даже перегоранию устройства. Поэтому следует приобрести и радиатор охлаждения. Запас тока для нормальной работы ТТР должен быть выше номинала в три или четыре раза, а при использовании устройства для регулировки скорости электродвигателей запас по току необходимо увеличить в 8–10 раз.

Особенности подключения твердотельного реле

При самостоятельном подключении твердотельного реле и дальнейшей его эксплуатации необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

  1. Для соединений использовать винтовой способ.
  2. Не допускать попадания в устройство пыли или металлических элементов.
  3. Не прилагать к корпусу прибора значительных механических воздействий.
  4. Располагать ТТР подальше от легковоспламеняющихся предметов.
  5. Перед тем, как включить устройство, следует проверить правильность коммутации соединений.

Лидеры продаж

  • Инвертор, 18.5 кВт, 39A, 400В, 3-фазы, V/f-,разомкн.- или замкн.- векторное управление

    OMRON

    Инвертор, 18.5 кВт, 39A, 400В, 3-фазы, V/f-,разомкн.- или замкн.- векторное управление

    Подробнее
  • Сервопривод серии G5, 5кВт, 3x400В, аналоговое/импульсное управление

    OMRON

    Сервопривод серии G5, 5кВт, 3x400В, аналоговое/импульсное управление

    Подробнее
  • Сервопривод серии G5, 2кВт, 3x400В, аналоговое/импульсное управление

    OMRON

    Сервопривод серии G5, 2кВт, 3x400В, аналоговое/импульсное управление

    Подробнее
  • Сервопривод серии G5, 1.5кВт, 3x400В, управление по шине EtherCAT

    OMRON

    Сервопривод серии G5, 1.5кВт, 3x400В, управление по шине EtherCAT

    Подробнее
  • Серводвигатель серии G5, без тормоза, 2кВт, 400В, 9.55 Нм, 2000об/мин

    OMRON

    Серводвигатель серии G5, без тормоза, 2кВт, 400В, 9.55 Нм, 2000об/мин

    Подробнее
  • Пуск и защита двигателя - Частотный преобразователь, 3ф., 2.2 кВт

    EATON (Moeller)

    Пуск и защита двигателя - Частотный преобразователь, 3ф., 2.2 кВт

    Подробнее
  • Серводвигатель Sigma-II, 4.4 кВт, инкрементальный энкодер, с тормозом, 400В

    OMRON

    Серводвигатель Sigma-II, 4.4 кВт, инкрементальный энкодер, с тормозом, 400В

    Подробнее
  • Инвертор V1000,  3.0/4.0кВт, 7.2/8.8, 400В, 3-фазы, V/f или векторное управление без датчика, IP20

    OMRON

    Инвертор V1000, 3.0/4.0кВт, 7.2/8.8, 400В, 3-фазы, V/f или векторное управление без датчика, IP20

    Подробнее
  • Инвертор серии A1000, 55кВт, 112A, 400В, 3-фазы, V/f-,разомкн.- или замкн.- векторное управление

    OMRON

    Инвертор серии A1000, 55кВт, 112A, 400В, 3-фазы, V/f-,разомкн.- или замкн.- векторное управление

    Подробнее
  • Инвертор серии A1000, 15кВт, 31A, 400В, 3-фазы, V/f-,разомкн.- или замкн.- векторное управление

    OMRON

    Инвертор серии A1000, 15кВт, 31A, 400В, 3-фазы, V/f-,разомкн.- или замкн.- векторное управление

    Подробнее
  • НАДЕЖНОСТЬ. Официальный дистрибьютор и партнер ведущих мировых производителей: Omron, Eaton (Moeller), Siemens, Delta и др.

  • БОГАТЫЙ ОПЫТ собственного инженерного отдела в разработке АСУ ТП.

  • 437 реализованных проектов.

  • СКОРОСТЬ. Наличие товара на СОБСТВЕННОМ складе в г.Москве, на котором постоянно находится более 30 000 единиц продукции. Быстрая обработка вашей заявки нашими высококвалифицированными техническими специалистами. Доставка ЭКСПРЕСС почтой в любую точку РФ.

Спецпредложение!

  • Светодиод с пружинным Зажимом 85-264В (АС), 5-15А, переднее крепление, цвет красный

    M22-CLED230-R

    475,37 руб.
    317,68 руб.
  • контактор 9А, управляющее напряжение 24В (DC), 2НО+2НЗ доп. контакты, категория применения AC-3, АС4

    DILM9-22(24VDC)

    2 452,19 руб.
    1 507,68 руб.
  • Стандартный доп. контакт 1НО, 2НЗ

    NHI12-PKZ0

    678,64 руб.
    454,60 руб.
  • Автоматический выключатель 100А, кривая отключения В, 1 полюс, откл. способность 20 кА

    PLHT-B100

    3 928,52 руб.
    2 083,45 руб.
  • Автоматический выключатель защиты двигателя 2200А, 3 полюса, откл.способность 50кА, электронный расц

    NZMN3-ME220

    83 182,41 руб.
    54 117,44 руб.
  • Устр-во защитного отключения 40/0,3А (АС), 4 полюса, устойчивость к импульсному току 250А, устойчиво

    PF6-40\4\03

    2 861,15 руб.
    2 181,00 руб.
  • Устр-во защитного отключения 25/0,03А (АС), 2 полюса, устойчивость к импульсному току 250А, устойчив

    PF6-25\2\003

    1 687,70 руб.
    1 302,20 руб.
  • Устр-во защитного отключения 25/0,03А (АС), 4 полюса, устойчивость к импульсному току 250А, устойчив

    PF4-25\4\003

    2 536,41 руб.
    1 683,29 руб.
  • Дифференциальный автоматический выключатель 40/0,03А, кривая отключения С, 1+N полюсов, откл. способ

    PFL6-40\1N\C\003

    4 584,49 руб.
    2 515,90 руб.
  • Автоматический выключатель 4А, кривая отключения С, 3+N полюс, откл. способность 6 кА

    PL6-C4\3N

    3 020,69 руб.
    2 246,43 руб.

Новости

29.08.2018

Приглашаем на 23-ю международную выставку «Агропродмаш».

Уважаемые Партнеры!

Приглашаем Вас посетить наш стенд на выставке «Агропродмаш» с 8 по 12 октября 2018 года.

Вы увидите работу конвейерной линии на базе п

01.03.2018

Приглашаем Вас принять участие в бесплатном семинаре по сериализации (помарочному учету) и агрегации фармацевтической и алкогольной продукции, который состоится в Москве 28 марта 2018г. На семинаре мы подробно расскажем о готовых решениях авт

26.02.2018

Компания НТС-ЭКО приглашает Вас посетить 16-ю международную выставку Молочная и мясная индустрия 2018г!
На выставке будут представлены решения от НТС-ЭКО по визуальному контролю даты, штрих коду и этикетки на бутылке, а так же конвейерная линия

Все новости

Подписаться на новости:

Публикации

Программируемое реле времени: подробно об устройстве

Программируемое реле времени: подробно об устройстве

Программируемое реле времени – специальное оборудование, которое сегодня используется для р

Панели оператора: что это, назначения, функции и возможности

Панели оператора: что это, назначения, функции и возможности

Панель оператора – это устройство, которое позволяет быстро ввести и отобразить ряд информа

Реле времени: устройство, виды, принцип работы

Реле времени: устройство, виды, принцип работы

Реле времени (РВ) – устройство, которое дает возможность коммутировать электрические цепи с

Твердотельное реле: устройство, принцип работы, назначение

Твердотельное реле: устройство, принцип работы, назначение

Твердотельное реле (ТТР) –  электронное устройство, включающее и выключающее при помощ

Основы автоматизации технических процессов

Основой автоматизации производственных процессов являются автоматизированные системы управления (

Системы технического зрения

Системы технического зрения

В настоящее время, время жесткой конкуренции, для обеспечения сбыта производимой продукции, все боль

Автоматизация и модернизация производства

Автоматизация и модернизация производства

Когда приходит время задуматься об оснащении того или иного производства новым оборудованием (ли

Опрос

Какое оборудование Вы используете?

  • OMRON
  • EATON (Moeller)
  • YASKAWA
  • SIEMENS
  • Дельта
  • SICK
  • Schneider Electric
  • ABB
  • PHOENIX CONTACT
  • Danfoss

Нравится ли Вам дизайн сайта?

  • Да
  • Нет

Не знаете, что выбрать?

Наверх