El dispositivo de estado sólido se utiliza para la comunicación sin contacto de los dispositivos. Su popularidad aumenta día a día y está a punto de sustituir a los contactores electromagnéticos en el mercado.
Principio de funcionamiento y diseño
Los relés de estado sólido permiten enlazar circuitos de alta y baja tensión.
La mayoría de los dispositivos de relé de estado sólido tienen un concepto común con diversas adiciones y modificaciones que no afectan al principio de funcionamiento.
¿Qué es un relé de estado sólido? Es un dispositivo que consta de los siguientes elementos:
- Una unidad de entrada;
- Un sistema de desacoplamiento óptico;
- Un circuito de disparo;
- interruptor;
- protección.
El circuito primario con una resistencia se utiliza como entrada. La conexión es en serie. La tarea del circuito de entrada es recibir la señal y transmitir la orden al interruptor.
El circuito de entrada y salida está aislado por un aislador óptico. Su tipo determina el principio de funcionamiento y el tipo de relé.
El circuito de disparo procesa la señal de entrada y conmuta la salida. Según el modelo de contactor, puede formar parte del aislamiento óptico o ser un elemento independiente.
Se utiliza un circuito de conmutación para aplicar la tensión. En esta operación intervienen un triac, un diodo de silicio y un transistor.
El circuito de protección es necesario para evitar errores y otros fallos de funcionamiento. Puede ser externo o interno.
El principio del relé de estado sólido es cerrar y abrir los contactos de conmutación que transmiten la tensión al dispositivo. Se necesita un activador para que los contactos empiecen a funcionar. Esta tarea la realiza un dispositivo de estado sólido. Los dispositivos de corriente continua utilizan un transistor, mientras que los de corriente continua utilizan un triac o tiristor.
Todo dispositivo que tenga un transistor de llave es un contactor de estado sólido. Como ejemplo, consideremos un sensor de luz que transmite una tensión mediante un transistor.
El circuito óptico neutraliza el efecto galvánico que resulta de la tensión entre los contactos y la bobina.
Campos de aplicación
Los contactores estándar están desapareciendo gradualmente del mercado, dando paso a los equipos de estado sólido. Esto se debe a una serie de ventajas del nuevo producto:
- Bajo consumo de electricidad. El semiconductor del RTD utilizado consume un 90% menos de energía que su homólogo electromagnético.
- Tamaño reducido de la unidad, que facilita el transporte y la instalación.
- No requiere periodo de espera para su puesta en marcha y tiene un alto tiempo de respuesta.
- Bajo nivel de ruido.
- Larga vida útil. No requiere mantenimiento.
- Amplia gama de aplicaciones y compatibilidad con muchos dispositivos.
- No hay interferencias electromagnéticas.
- Más de mil millones de operaciones.
- Mejor aislamiento entre los circuitos de conmutación y de entrada.
- Resistente a las vibraciones y a los golpes.
- Sellado.
Utilización de un contactor de estado sólido si se van a conmutar cargas inductivas. Principales aplicaciones:
- En los sistemas de control de temperatura que utilizan un calentador eléctrico;
- mantener el nivel de temperatura en el proceso;
- en el circuito de control;
- controlar el rendimiento de la temperatura de los dispositivos y equipos técnicos;
- regulación y control de la iluminación.
Tipos de RTD
Hay muchos tipos de estos dispositivos. Se diferencian en la forma de conmutar y controlar las tensiones:
- Los relés de CC de estado sólido se utilizan para la conexión a una red con electricidad directa. El rango de tensión puede estar entre 3 y 32 W. El TTR es muy fiable y se puede indicar mediante un LED. Funciona a temperaturas ambiente que van de -30°C a +70°C.
- El contactor de CA es silencioso, rápido y de bajo consumo. El rango de tensión es de 90-250 W.
- TTR con anulación manual. Con este aparato, el tipo de funcionamiento puede ser fijado por el usuario.
Además, hay relés monofásicos y trifásicos.
El primer relé puede conectar circuitos en el rango de 10 a 120 A o de 100 a 500 A. La conmutación se realiza mediante una resistencia y una señal analógica. En el segundo caso, la conmutación se realiza simultáneamente en 3 fases con un rango de funcionamiento de 10 a 120 A. Los contactores trifásicos pueden ser del tipo inversor. Se diferencian por su comunicación sin contacto y su marcado especial. Estos dispositivos están protegidos de forma fiable contra los fallos de conmutación.
Una RTD trifásica es esencial para el arranque y el correcto funcionamiento de un motor de inducción. Para utilizar este aparato con seguridad, es importante observar la reserva de potencia del voltaje.
Durante el funcionamiento del relé de estado sólido de CA, puede producirse una sobretensión. Debe utilizarse un fusible o varistor para proteger la unidad.
La unidad trifásica tiene una mayor vida útil gracias a la conmutación por cero y a la indicación por LED.
Además del método de comunicación, los dispositivos se diferencian en:
- Debilidad de la carga de inducción y capacitiva;
- Método de conmutación (aleatorio o instantáneo);
- La presencia del control de fase.
Los dispositivos tienen diferencias de diseño:
- universal: el diseño permite montar los relés en tiras adaptadoras;
- Montaje en carril DIN.
Deberías comprar este producto en tiendas especializadas donde los especialistas pueden ayudarte a elegir el tipo correcto y aconsejarte cómo conectar el aparato. El dispositivo puede diferir en los siguientes aspectos
- método de montaje;
- material de la carcasa;
- funciones adicionales;
- nivel de rendimiento;
- dimensiones y otros parámetros.
Importante: El relé que se instale debe tener una reserva de energía varias veces superior a la del aparato en uso. Si no lo hace, puede provocar un fallo instantáneo de la RTD. Puede proteger el aparato de la sobretensión instalando un fusible.
El contactor se calienta rápidamente. Esto conlleva una considerable pérdida de rendimiento. Si la unidad se calienta por encima de los 65°C, puede quemarse. El dispositivo sólo puede utilizarse con un disipador de refrigeración. La reserva actual debe ser superior en un factor de 3. En el caso de los motores asíncronos, la reserva de corriente se multiplica por 10.
Cómo conectar un relé
Para conectar el relé usted mismo, hay que tener en cuenta los siguientes detalles:
- Las conexiones están atornilladas y no se utilizan soldaduras;
- No permita que el polvo o las virutas metálicas entren en la unidad;
- La carcasa no debe entrar en contacto con cuerpos extraños;
- No toque el aparato mientras esté en funcionamiento (puede quemarse);
- no coloque la RTD cerca de objetos inflamables;
- hay que comprobar el esquema de conexión del relé de estado sólido;
- Cuando la caja se calienta a +60 ° C, debe instalar un disipador de calor.
Artículos relacionados:¡Importante! Un cortocircuito en la salida de la unidad podría provocar daños instantáneos. El relé de estado sólido debe ser controlado según las instrucciones.
