Solid State Device wird für die kontaktlose Kommunikation von Geräten verwendet. Seine Beliebtheit nimmt von Tag zu Tag zu, und es ist im Begriff, elektromagnetische Schütze auf dem Markt zu ersetzen.
Funktionsweise und Aufbau
Halbleiterrelais ermöglichen die Verknüpfung von Hoch- und Niederspannungsstromkreisen.
Die meisten Halbleiterrelais haben ein gemeinsames Konzept mit verschiedenen Ergänzungen und Änderungen, die das Funktionsprinzip nicht beeinträchtigen.
Was ist ein Halbleiterrelais? Es handelt sich um eine Vorrichtung, die aus den folgenden Elementen besteht:
- Das Eingabeelement;
- Ein optisches Entkopplungssystem;
- Eine Triggerschaltung;
- Schalter;
- Schutz.
Als Eingang wird der Primärkreis mit einem Widerstand verwendet. Die Verbindung ist seriell. Die Aufgabe der Eingangsschaltung ist es, das Signal zu empfangen und den Befehl an den Schalter weiterzuleiten.
Der Eingangs- und Ausgangskreis ist durch einen optischen Isolator isoliert. Ihr Typ bestimmt das Funktionsprinzip und die Art des Relais.
Die Triggerschaltung verarbeitet das Eingangssignal und schaltet den Ausgang. Je nach Schützmodell kann es Teil der optischen Isolierung oder ein unabhängiges Element sein.
Zum Anlegen der Spannung wird ein Schaltkreis verwendet. Dieser Vorgang umfasst einen Triac, eine Siliziumdiode und einen Transistor.
Die Schutzschaltung ist erforderlich, um Fehler und andere Fehlfunktionen zu verhindern. Sie kann extern oder intern sein.
Das Prinzip des Halbleiterrelais besteht im Schließen und Öffnen der Schaltkontakte, die die Spannung an das Gerät übertragen. Damit die Kontakte in Betrieb genommen werden können, ist ein Aktivator erforderlich. Diese Aufgabe wird von einem Halbleitergerät übernommen. Gleichstromgeräte verwenden einen Transistor, während Gleichstromgeräte einen Triac oder Thyristor verwenden.
Jedes Gerät, das einen Tastentransistor hat, ist ein Halbleiterschütz. Nehmen wir als Beispiel einen Lichtsensor, der mit Hilfe eines Transistors eine Spannung überträgt.
Der optische Schaltkreis neutralisiert den galvanischen Effekt, der durch die Spannung zwischen den Kontakten und der Spule entsteht.
Anwendungsbereiche
Standardschütze verschwinden allmählich vom Markt und machen Platz für Halbleitergeräte. Dies ist auf eine Reihe von Vorteilen des neuen Produkts zurückzuführen:
- Geringer Stromverbrauch. Der Halbleiter in dem verwendeten RTD verbraucht 90 % weniger Energie als sein elektromagnetisches Gegenstück.
- Geringe Größe des Geräts, was den Transport und die Installation erleichtert.
- Erfordert keine Wartezeit für die Inbetriebnahme und hat eine hohe Reaktionszeit.
- Niedriger Geräuschpegel.
- Lange Nutzungsdauer. Keine Wartung erforderlich.
- Breites Spektrum an Anwendungen und Kompatibilität mit vielen Geräten.
- Keine elektromagnetischen Störungen.
- Mehr als eine Milliarde Operationen.
- Bessere Isolierung zwischen Schalt- und Eingangsstromkreisen.
- Vibrations- und stoßfest.
- Versiegelt.
Verwendung eines Halbleiterschützes, wenn induktive Lasten geschaltet werden sollen. Wichtigste Anwendungen:
- In Temperaturregelungssystemen, die eine elektrische Heizung verwenden;
- Aufrechterhaltung des Temperaturniveaus während des Prozesses;
- im Steuerkreis;
- Überwachung des Temperaturverhaltens von technischen Geräten und Anlagen;
- Regelung und Steuerung der Beleuchtung.
Arten von RTDs
Es gibt viele Arten dieser Geräte. Sie unterscheiden sich in der Art und Weise, wie sie Spannungen schalten und steuern:
- Halbleiter-Gleichstromrelais werden für den Anschluss an ein Netz mit Direktstrom verwendet. Der Spannungsbereich kann zwischen 3 und 32 W liegen. Der TTR ist sehr zuverlässig und kann durch eine LED angezeigt werden. Er arbeitet bei Umgebungstemperaturen von -30°C bis +70°C.
- Das AC-Schütz ist leise, schnell und verbraucht wenig Strom. Der Spannungsbereich beträgt 90-250 W.
- TTR mit manueller Überbrückung. Bei diesem Gerät kann die Betriebsart vom Benutzer eingestellt werden.
Darüber hinaus gibt es einphasige und dreiphasige Relais.
Das erste Relais kann Stromkreise im Bereich von 10 bis 120 A oder 100 bis 500 A anschließen. Die Umschaltung erfolgt über einen Widerstand und ein analoges Signal. Im zweiten Fall erfolgt das Schalten gleichzeitig auf 3 Phasen mit einem Arbeitsbereich von 10 bis 120 A. Dreiphasenschütze können als Wendeschütze ausgeführt sein. Sie unterscheiden sich durch ihre kontaktlose Kommunikation und ihre besondere Kennzeichnung. Diese Geräte sind zuverlässig gegen fehlerhaftes Schalten geschützt.
Ein dreiphasiger Widerstandsthermometer ist für den Start und den korrekten Betrieb eines Induktionsmotors unerlässlich. Um dieses Gerät sicher betreiben zu können, ist es wichtig, die Leistungsreserve der Spannung zu beachten.
Während des Betriebs des AC-Solid-State-Relais kann es zu Überspannungen kommen. Zum Schutz des Geräts muss eine Sicherung oder ein Varistor verwendet werden.
Das dreiphasige Gerät hat dank der Nullschaltung und der LED-Anzeige eine längere Lebensdauer.
Neben der Art der Kommunikation unterscheiden sich die Geräte auch durch die Art der Kommunikation:
- Schwäche der induktiven und kapazitiven Last;
- Umschaltmethode (zufällig oder sofort);
- Das Vorhandensein einer Phasenkontrolle.
Die Geräte sind unterschiedlich aufgebaut:
- universell - die Konstruktion ermöglicht die Montage der Relais auf Adapterleisten;
- Montage auf DIN-Schiene.
Sie sollten dieses Produkt in Fachgeschäften kaufen, wo Fachleute Ihnen bei der Auswahl des richtigen Typs helfen und Sie beraten, wie Sie das Gerät anschließen. Das Gerät kann sich in folgenden Punkten unterscheiden
- Montagemethode;
- Gehäusematerial;
- zusätzliche Funktionen;
- Leistungsniveau;
- Abmessungen und andere Parameter.
Wichtig: Das einzubauende Relais muss über eine Leistungsreserve verfügen, die ein Mehrfaches des verwendeten Gerätes beträgt. Andernfalls kann es zu einem sofortigen Ausfall des RTD kommen. Sie können das Gerät durch den Einbau einer Sicherung vor Überspannung schützen.
Das Schütz erwärmt sich schnell. Dies führt zu erheblichen Leistungseinbußen. Wenn sich das Gerät über 65°C erhitzt, kann es durchbrennen. Das Gerät darf nur mit einem Kühlkörper betrieben werden. Die aktuelle Reserve muss um den Faktor 3 höher sein. Bei Asynchronmotoren wird die Stromreserve um den Faktor 10 erhöht.
So schließen Sie ein Relais an
Um das Relais selbst anschließen zu können, müssen folgende Details beachtet werden:
- Die Anschlüsse sind verschraubt und werden nicht gelötet;
- Achten Sie darauf, dass kein Metallstaub oder Späne in das Gerät gelangen;
- Das Gehäuse darf nicht mit Fremdkörpern in Berührung kommen;
- Berühren Sie das Gerät nicht, während es in Betrieb ist (Sie können sich verbrennen);
- Stellen Sie das RTD nicht in der Nähe von brennbaren Gegenständen auf;
- muss der Schaltplan des Halbleiterrelais überprüft werden;
- Wenn sich das Gehäuse auf +60 °C erwärmt, müssen Sie einen Kühlkörper installieren.
Ähnliche Artikel:Wichtig! Ein Kurzschluss am Ausgang des Geräts kann zu einer sofortigen Beschädigung führen. Das Halbleiterrelais muss entsprechend der Anleitung gesteuert werden.
