Solid state device wordt gebruikt voor contactloze communicatie van apparaten. De populariteit ervan neemt met de dag toe en het staat op het punt elektromagnetische schakelaars op de markt te vervangen.
Werkingsprincipe en ontwerp
Solid-state relais maken de koppeling van hoog- en laagspanningscircuits mogelijk.
De meeste solid-state relais hebben een gemeenschappelijk concept met verschillende toevoegingen en wijzigingen die het werkingsprincipe niet beïnvloeden.
Wat is een solid-state relais? Het is een apparaat dat bestaat uit de volgende elementen:
- Een invoereenheid;
- Een optisch ontkoppelingssysteem;
- Een trekkerschakeling;
- schakelaar;
- bescherming.
Het primaire circuit met een weerstand wordt gebruikt als ingang. De verbinding is serieel. De taak van de ingangskring is het signaal te ontvangen en het commando aan de schakelaar door te geven.
Het ingangs- en uitgangscircuit zijn geïsoleerd door een optische isolator. Het type bepaalt het werkingsprincipe en het type relais.
De triggerschakeling verwerkt het ingangssignaal en schakelt de uitgang. Afhankelijk van het model contactor kan het deel uitmaken van de optische isolatie of een onafhankelijk element zijn.
Een schakelcircuit wordt gebruikt om de spanning aan te brengen. Bij deze operatie zijn een triac, een siliciumdiode en een transistor betrokken.
Het beveiligingscircuit is nodig om fouten en andere storingen te voorkomen. Het kan extern of intern zijn.
Het principe van het solid-state relais is het sluiten en openen van de schakelcontacten die de spanning naar het toestel overbrengen. Een activator is nodig om de contacten te laten werken. Deze taak wordt uitgevoerd door een solid-state apparaat. Gelijkstroomtoestellen gebruiken een transistor, terwijl gelijkstroomtoestellen een triac of thyristor gebruiken.
Elk apparaat dat een sleuteltransistor heeft, is een solid-state contactor. Neem als voorbeeld een lichtsensor die met behulp van een transistor een spanning uitzendt.
De optische schakeling neutraliseert het galvanisch effect dat ontstaat door de spanning tussen de contacten en de spoel.
Toepassingsgebieden
Standaardschakelaars verdwijnen geleidelijk van de markt en maken plaats voor solid-state apparatuur. Dit is te danken aan een aantal voordelen van het nieuwe product:
- Laag elektriciteitsverbruik. De halfgeleider in de gebruikte weerstandsthermometer verbruikt 90% minder energie dan zijn elektromagnetische tegenhanger.
- Kleine afmetingen van de eenheid, wat het vervoer en de installatie vergemakkelijkt.
- Vereist geen wachttijd voor het opstarten en heeft een hoge reactietijd.
- Laag geluidsniveau.
- Lange levensduur. Geen onderhoud nodig.
- Breed scala aan toepassingen en compatibel met vele apparaten.
- Geen elektromagnetische interferentie.
- Meer dan een miljard operaties.
- Betere isolatie tussen schakel- en ingangscircuits.
- Bestand tegen trillingen en schokken.
- Verzegeld.
Gebruik van een solid-state contactor indien inductieve belastingen moeten worden geschakeld. Voornaamste toepassingen:
- In temperatuurregelingssystemen met een elektrisch verwarmingselement;
- het handhaven van het temperatuurniveau in het proces;
- in het controlecircuit;
- controle van de temperatuurprestaties van technische apparaten en uitrusting;
- regeling en controle van de verlichting.
Soorten weerstandsthermometers
Er zijn vele soorten van deze apparaten. Zij verschillen in de manier waarop zij spanningen schakelen en regelen:
- DC-relais in vaste toestand worden gebruikt voor aansluiting op een netwerk met directe elektriciteit. Het spanningsbereik kan tussen 3 en 32 W liggen. De TTR is zeer betrouwbaar en kan worden aangegeven met een LED. Hij werkt bij omgevingstemperaturen van -30°C tot +70°C.
- De wisselstroomschakelaar is stil, snel en verbruikt weinig stroom. Het spanningsbereik is 90-250 W.
- TTR met manuele override. Bij dit toestel kan het type bediening door de gebruiker worden ingesteld.
Bovendien zijn er eenfasige en driefasige relais.
Het eerste relais kan stroomkringen in het bereik van 10 tot 120 A of 100 tot 500 A aansluiten. Het schakelen gebeurt door middel van een weerstand en een analoog signaal. In het tweede geval wordt gelijktijdig geschakeld op 3 fasen met een bedrijfsbereik van 10 tot 120 A. Driefasige schakelaars kunnen van het omkeerbare type zijn. Zij verschillen in hun contactloze communicatie en speciale markering. Deze toestellen zijn op betrouwbare wijze beveiligd tegen foutieve schakeling.
Een driefasen-RTD is essentieel voor het starten en de juiste werking van een inductiemotor. Voor een veilig gebruik van dit toestel is het belangrijk de vermogensreserve van de spanning in acht te nemen.
Tijdens de werking van het AC solid-state relais kan overspanning optreden. Een zekering of varistor moet worden gebruikt om het toestel te beschermen.
De driefase-eenheid heeft een langere levensduur dankzij de nulschakeling en de LED-indicatie.
Behalve in de wijze van communicatie verschillen de toestellen ook in:
- Zwakte van inductie en capacitieve belasting;
- Omschakelingsmethode (willekeurig of ogenblikkelijk);
- De aanwezigheid van fasecontrole.
De toestellen hebben verschillende ontwerpen:
- universeel - het ontwerp maakt het mogelijk de relais op adapterstrips te monteren;
- DIN-rail gemonteerd.
U moet dit product kopen in gespecialiseerde winkels waar specialisten u kunnen helpen het juiste type te kiezen en u adviseren hoe u het apparaat moet aansluiten. Het toestel kan op de volgende manieren verschillen
- montage methode;
- materiaal behuizing;
- extra functies;
- prestatieniveau;
- afmetingen en andere parameters.
Belangrijk: Het te installeren relais moet een aantal malen de vermogensreserve van het gebruikte apparaat hebben. Doet u dit niet, dan kan de RTD onmiddellijk defect raken. U kunt het toestel tegen overspanning beschermen door een zekering aan te brengen.
De contactor warmt snel op. Dit leidt tot een aanzienlijk prestatieverlies. Als het toestel warmer wordt dan 65°C, kan het doorbranden. Het apparaat mag alleen worden gebruikt met een koelende koelplaat. De huidige reserve moet een factor 3 hoger zijn. In het geval van asynchrone motoren wordt de stroomreserve met een factor 10 verhoogd.
Hoe een relais aan te sluiten
Om het relais zelf aan te sluiten, moeten de volgende details in acht worden genomen:
- De verbindingen zijn geschroefd en er wordt niet gesoldeerd;
- Zorg ervoor dat er geen metaalstof of spaanders in het toestel terechtkomen;
- De behuizing mag niet in contact komen met vreemde voorwerpen;
- Raak het apparaat niet aan als het in werking is (u kunt zich branden);
- plaats de RTD niet in de buurt van ontvlambare voorwerpen;
- het bedradingsschema van het solid-state relais moet worden gecontroleerd;
- Als de behuizing opwarmt tot +60°C, moet u een koellichaam installeren.
Verwante artikelen:Belangrijk! Kortsluiting van de uitgang van het toestel kan onmiddellijke schade veroorzaken. Het solid-state relais moet worden aangestuurd volgens de instructies.
