Токовое реле своими руками. Твердотельное реле своими руками: принцип работы, схемы и применение

Как работает твердотельное реле. Какие бывают виды твердотельных реле. Как подключить твердотельное реле. Где применяются твердотельные реле. Как сделать твердотельное реле своими руками.

Что такое твердотельное реле и как оно работает

Твердотельное реле (ТТР) — это электронное устройство, выполняющее функции электромеханического реле, но без подвижных частей. Основные компоненты ТТР:

• Входная цепь с оптической развязкой
• Схема управления
• Силовой полупроводниковый ключ (симистор, тиристор или транзистор)

Принцип работы твердотельного реле:

1. На вход подается управляющий сигнал
2. Оптопара обеспечивает гальваническую развязку входа и выхода
3. Схема управления формирует сигнал для открытия силового ключа
4. Силовой ключ коммутирует нагрузку

Какие преимущества дает использование твердотельных реле вместо электромеханических?

• Отсутствие движущихся частей и механического износа
• Высокое быстродействие (время переключения 1-10 мс)
• Отсутствие дребезга контактов и электрической дуги
• Бесшумная работа
• Устойчивость к вибрациям и ударам
• Возможность частых переключений

Виды твердотельных реле

Твердотельные реле классифицируют по нескольким параметрам:

По типу коммутируемого тока:

• Реле переменного тока (AC)
• Реле постоянного тока (DC)
• Универсальные реле (AC/DC)

По числу фаз:

• Однофазные
• Трехфазные

По типу выходного ключа:

• На симисторах
• На тиристорах
• На MOSFET-транзисторах
• На IGBT-транзисторах

По типу коммутации:

• С коммутацией при переходе через ноль
• С произвольной коммутацией

Какой тип твердотельного реле выбрать? Это зависит от параметров нагрузки и особенностей применения.

Схемы подключения твердотельных реле

Рассмотрим основные схемы подключения ТТР:

Нормально-открытая схема

В этой схеме нагрузка включается при подаче сигнала на управляющий вход реле:

• Клемма 1 — питание нагрузки (+)
• Клемма 2 — выход на нагрузку
• Клеммы 3-4 — управляющий вход

Нормально-закрытая схема

Здесь нагрузка отключается при подаче сигнала на управляющий вход:

• Клемма 1 — питание нагрузки (+)
• Клемма 2 — выход на нагрузку
• Клеммы 3-4 — управляющий вход

Схема с общим питанием

Управляющее напряжение берется от цепи питания нагрузки:

• Клемма 1 — общий (+) вход питания
• Клемма 2 — выход на нагрузку
• Клемма 3 — управляющий вход
• Клемма 4 — общий (-)

Трехфазная схема

Для коммутации трехфазной нагрузки используются три однофазных ТТР или специальное трехфазное реле.

Где применяются твердотельные реле

Благодаря своим преимуществам твердотельные реле нашли широкое применение в различных областях:

• Управление нагревательными элементами (ТЭНами)
• Коммутация мощных осветительных приборов
• Управление электродвигателями
• Автоматизация производственных процессов
• Системы «умный дом»
• Зарядные устройства
• Источники бесперебойного питания
• Сварочное оборудование

Какие задачи решают ТТР в этих сферах? Они обеспечивают надежную и быструю коммутацию нагрузок, позволяют реализовать плавное регулирование мощности, защищают оборудование от перегрузок.

Как сделать твердотельное реле своими руками

Для самостоятельного изготовления простейшего ТТР понадобятся следующие компоненты:

• Оптопара (например, MOC3041)
• Симистор (BTA16-600B)
• Резисторы
• Варистор
• Конденсатор

Порядок сборки:

1. Подготовить печатную плату
2. Припаять компоненты согласно схеме
3. Установить радиатор на симистор
4. Поместить устройство в корпус

При изготовлении ТТР своими руками важно соблюдать меры безопасности и правила работы с электроникой.

Основные характеристики твердотельных реле

При выборе твердотельного реле следует обращать внимание на следующие параметры:

• Максимальное коммутируемое напряжение
• Максимальный коммутируемый ток
• Напряжение управления
• Ток управления
• Время включения/выключения
• Падение напряжения на выходе
• Ток утечки в закрытом состоянии

Как правильно выбрать ТТР? Необходимо учитывать параметры нагрузки, условия эксплуатации и требования к системе управления.

Меры безопасности при работе с твердотельными реле

При использовании ТТР важно соблюдать следующие правила:

• Обеспечить хороший теплоотвод (использовать радиаторы)
• Не превышать максимально допустимые токи и напряжения
• Защищать от перенапряжений варистором
• Использовать быстродействующие предохранители
• Соблюдать полярность подключения для DC реле

Какие могут быть последствия несоблюдения этих правил? Выход из строя реле, повреждение коммутируемого оборудования, риск возгорания.

Практическое применение и схемы подключения твердотельного реле

Классические пускатели и контакторы постепенно уходят в прошлое. Их место в автомобильной электронике, бытовой технике и промышленной автоматике занимает твердотельное реле – полупроводниковое устройство, в котором отсутствуют какие-либо подвижные части.

Приборы имеют различные конструкции и схемы подключения, от которых зависят их сферы применения. Прежде чем использовать устройство, необходимо разобраться в его принципе действия, узнать об особенностях функционирования и подключения разных видов реле. Ответы на обозначенные вопросы подробно изложены в представленной статье.

Содержание статьи:

Устройство твердотельного реле

Современные твердотельные реле (ТТР) представляют собой модульные полупроводниковые приборы, являющиеся силовыми электропереключателями.

Ключевые рабочие узлы этих устройств представлены симисторами, тиристорами или транзисторами. ТТР не имеют подвижных частей, чем отличаются от электромеханических реле.

Размер твердотельного реле во многом зависит от максимально допустимой нагрузки и возможности отводить тепло путем теплопередачи и конвекции (+)

Внутреннее устройство этих приборов может сильно различаться в зависимости типа регулируемой нагрузки  и электрической схемы.

Простейшие твердотельные реле включают такие узлы:

• входной узел с предохранителями;
• триггерная цепь;
• оптическая (гальваническая) развязка;
• переключающий узел;
• защитные цепи;
• узел выхода на нагрузку.

Входной узел ТТР представляет собой первичную цепь с последовательно подключенным резистором. Предохранитель в эту цепь встраивается опционально. Задача узла входа – принятие управляющего сигнала и передача команды на коммутирующие нагрузку переключатели.

При переменном токе для разделения контролирующей и основной цепи применяют гальваническую развязку. От её устройства во многом зависит принцип работы реле. Ответственная за обработку входного сигнала триггерная цепь может включаться в узел оптической развязки или располагаться отдельно.

Защитный узел препятствует возникновению перегрузок и ошибок, ведь в случае поломки прибора может выйти из строя и подключенная техника.

Основное предназначение твердотельных реле – замыкание/размыкание электрической сети с помощью слабого управляющего сигнала. В отличие от электромеханических аналогов, они имеют более компактную форму и не производят в процессе работы характерных щелчков.

Принцип работы ТТР

Работа твердотельного реле довольно проста. Большинство ТТР предназначено для управления автоматикой в сетях 20-480 В.

Оптическая развязка позволяет создавать управленческие сигналы минимальной мощности, что критически важно для датчиков, работающих от автономных источников питания (+)

При классическом исполнении в корпус прибора входит два контакта коммутируемой цепи и два управляющих провода. Их количество может изменяться при увеличении количества подключенных фаз. В зависимости от наличия напряжения в управляющей цепи, происходит включение или выключение основной нагрузки полупроводниковыми элементами.

Особенностью твердотельных реле является наличие небесконечного сопротивления. Если контакты в электромеханических устройствах полностью разъединяются, то в твердотельных отсутствие тока в цепи обеспечивается свойствами полупроводниковых материалов.

Поэтому при повышенных напряжениях возможно появление небольших токов утечки, которые могут негативно сказаться на работе подключенной техники.

Классификация твердотельных реле

Сферы применения реле разнообразны, поэтому и их конструктивные особенности могут сильно отличаться, в зависимости от потребностей конкретной автоматической схемы. Классифицируют ТТР по количеству подключенных фаз, виду рабочего тока, конструктивным особенностям и типу схемы управления.

По количеству подключенных фаз

Твердотельные реле используются как в составе домашних приборов, так и в промышленной автоматике с рабочим напряжением 380 В.

Поэтому эти полупроводниковые устройства, в зависимости от количества фаз, разделяются на:

• однофазные;
• трехфазные.

Однофазные ТТР позволяют работать с токами 10-100 или 100-500 А. Их управление производится с помощью аналогового сигнала.

К трехфазному реле рекомендуется подключать провода различных цветов, чтобы при монтаже оборудования можно было правильно их присоединить

Трехфазные твердотельные реле способны пропускать ток в диапазоне 10-120 А. Их устройство предполагает реверсивный принцип функционирования, который обеспечивает надежность регуляции одновременно нескольких электрических цепей.

Часто трехфазные ТТР используются для обеспечения работы асинхронного двигателя. В его электросхему управления обязательно включаются быстрые предохранители из-за высоких пусковых токов.

По виду рабочего тока

Твердотельные реле нельзя настроить или перепрограммировать, поэтому они могут нормально работать только при определенном диапазоне электропараметров сети.

В зависимости от потребностей ТТР могут управляться электроцепями с двумя видами тока:

• постоянным;
• переменным.

Аналогично можно классифицировать ТТР и по виду напряжения активной нагрузки. Большинство реле в бытовых приборах работают с переменными параметрами.

Постоянный ток не используется в качестве основного источника электроэнергии ни в одной стране мира, поэтому реле такого типа имеют узкую сферу применения

Устройства с постоянным управляющим током характеризуются высокой надежностью и используют для регуляции напряжение 3-32 В. Они выдерживают широкий диапазон температур (-30..+70°С) без значительного изменения характеристик.

Реле, регулирующиеся переменным током, имеют управляющее напряжение 3-32 В или 70-280 В. Они отличаются низкими электромагнитными помехами и высокой скоростью срабатывания.

По конструктивным особенностям

Твердотельные реле часто устанавливают в общий электрощит квартиры, поэтому многие модели имеют монтажную колодку для крепления на DIN-рейку.

Кроме того, существуют специальные радиаторы, располагающиеся между ТТР и опорной поверхностью. Они позволяют охлаждать прибор при высоких нагрузках, сохраняя его рабочие характеристики.

Реле крепиться на DIN-рейку преимущественно через специальный кронштейн, который имеет и дополнительную функцию – отводит излишки тепла при работе прибора

Между реле и радиатором рекомендуется наносить слой термопасты, который увеличивает площадь соприкосновения и увеличивает теплоотдачу. Существуют и ТТР, предназначенные для крепления к стене обычными шурупами.

По типу схемы управления

Не всегда принцип работы регулируемой реле техники требует его мгновенного срабатывания.

Поэтому производители разработали несколько схем управления ТТР, которые используются в различных сферах:

1. Контроль «через ноль». Такой вариант управления твердотельным реле предполагает срабатывание только при значении напряжения, равном 0. Используется в устройствах с емкостной, резистивной (нагреватели) и слабой индуктивной (трансформаторы) нагрузкой.
2. Мгновенное. Используется при необходимости резкого срабатывания реле при подаче управляющего сигнала.
3. Фазовое. Предполагает регулирование выходного напряжения методом изменения параметров управляющего тока. Применяется для плавного изменения степени нагрева или освещения.

Твердотельные реле различаются и по многим другим, менее значимым, параметрам. Поэтому при покупке ТТР важно разобраться в схеме работы подключаемой техники, чтобы приобрести максимально соответствующее ей регулировочное устройство.

Обязательно должен быть предусмотрен запас мощности, потому что реле имеет эксплуатационный ресурс, который быстро расходуется при частых перегрузках.

Преимущества и недостатки ТТР

Твердотельные реле не зря вытесняют с рынка обычные пускатели и контакторы. Эти полупроводниковые приборы обладают множеством преимуществ перед электромеханическими аналогами, которые заставляют потребителей останавливать выбор именно на них.

Реле для микросхем имеет компактные размеры и сильно ограничены по максимально пропускаемому току. Крепятся они преимущественно путем припаивания специальных ножек

К таким достоинствам относят:

1. Низкое потребление электроэнергии (на 90% меньше).
2. Компактные габариты, позволяющие монтировать устройства в ограниченном пространстве.
3. Высокая скорость запуска и отключения
4. Пониженная шумность работы, отсутствуют характерные для электромеханического реле щелчки.
5. Не предполагается техническое обслуживание.
6. Длительный срок службы благодаря ресурсу в сотни миллионов срабатываний.
7. Благодаря широким возможностям по модификации электронных узлов, ТТР имеют расширенные сферы применения.
8. Отсутствие электромагнитных помех при срабатывании.
9. Исключается порча контактов вследствие их механического удара.
10. Отсутствие прямого физического контакта между цепями управления и коммутации.
11. Возможность регулирования нагрузки.
12. Наличие в импульсных ТТР автоматических цепей, защищающих от перегрузок.
13. Возможность использования во взрывоопасных средах.

Указанных преимуществ твердотельных реле не всегда достаточно для нормальной работы оборудования. Именно поэтому они ещё не полностью вытеснили электромеханические контакторы.

Для стабильной работы мощных твердотельных реле важен эффективный отвод тепла, потому что при повышенных температурах резко искажается напряжение нагрузки (+)

ТТР имеют и недостатки, которые не позволяют им использоваться во многих случаях.

К минусам относят:

1. Невозможность работы большинства устройств с напряжениями свыше 0,5 кВ.
2. Высокая стоимость.
3. Чувствительность к высоким токам, особенно в пусковых цепях электродвигателей.
4. Ограничения по использованию в условиях повышенной влажности.
5. Критическое снижение рабочих характеристик при температурах ниже 30°С мороза и выше 70°С тепла.
6. Компактный корпус приводит к избыточному нагреву устройства при стабильно высоких нагрузках, что требует применения специальных устройств пассивного или активного охлаждения.
7. Возможность расплавления устройства от нагрева при коротком замыкании.
8. Микротоки в закрытом состоянии реле могут быть критическими для работы оборудования. Например, подключенные в сеть люминесцентные лампы могут периодически вспыхивать.

Таким образом, твердотельные реле имеют определенные сферы применения. В цепях высоковольтного промышленного оборудования их использование резко ограничено из-за несовершенных физических свойств полупроводниковых материалов.

Однако в бытовой технике и автомобильной промышленности ТТР занимают прочные позиции за счет своих положительных свойств.

Возможные схемы подключений

Схемы подключения твердотельных реле могут быть самые разнообразные. Каждая электрическая цепь строится, исходя из особенностей подключаемой нагрузки. В схему могут добавляться дополнительные предохранители, контроллеры и регулирующие устройства.

Благодаря тому, что цепи управления и нагрузки в приборе не перекрываются, их электрические характеристики могут отличаться любыми параметрами (+)

Далее будут представлены наиболее простые и распространенные схемы подключения ТТР:

• нормально-открытая;
• со связанным контуром;
• нормально-закрытая;
• трехфазная;
• реверсивная.

Нормально-открытая (разомкнутая) схема – реле, нагрузка в котором находится под напряжением при наличии управляющего сигнала. То есть подключенная техника оказывается в отключенном состоянии при обесточенных входах 3 и 4.

 

Перед покупкой реле необходимо определиться с требуемым типом его первоначального состояния (замкнутое или разомкнутое), чтобы обеспечить правильную работу подключенной техники (+)

Нормально-замкнутая схема – подразумевается реле, нагрузка в котором находится под напряжением при отсутствии управляющего сигнала. То есть подключенная техника оказывается в рабочем состоянии при обесточенных входах 3 и 4.

Существует схема подключения твердотельного реле, в которой управляющее и нагрузочное напряжение одинаково. Такой способ можно использовать одновременно для работы в сетях постоянного и переменного тока.

Трехфазные реле подключаются несколько по иным принципам. Контакты могут соединяться в вариантах «Звезда», «Треугольник» или «Звезда с нейтралью».

Выбор трехфазной схемы подключения реле во многом зависит от особенностей работы техники, подключенной к нему в качестве нагрузки

Реверсные твердотельные реле применяются в электродвигателях в соответствующем режиме. Они изготавливаются в трехфазном варианте и включают два контура управления.

Если для реле важно соблюдение полярности подключения контактов, то на маркировке всегда будет указано, куда подключать фазу и ноль

Собирать электрические цепи с ТТР необходимо только после их предварительной прорисовки на бумаге, потому что неверно подключенные устройства могут выйти из строя из-за короткого замыкания.

Практическое применение устройств

Сфера использования твердотельных реле довольно обширна. Из-за высокой надежности и отсутствия потребности в регулярном обслуживании их часто устанавливают в труднодоступных местах оборудования.

Во многих реле подключение проводов управляющего контура требует соблюдения полярности, что необходимо учитывать в процессе монтажа оборудования

Основными же сферами применения ТТР являются:

• система терморегуляции с применением ТЭНов;
• поддержание стабильной температуры в технологических процессах;
• контроль работы трансформаторов;
• регулировка освещения;
• схемы датчиков движения, освещения,  и т.п.;
• управление электродвигателями;
• .

С увеличением автоматизации бытовой техники твердотельные реле приобретают все большее распространение, а развивающиеся полупроводниковые технологии постоянно открывают новые сферы их применения.

При желании, собрать твердотельное реле можно собственноручно. Подробная инструкция представлена в .

Выводы и полезное видео по теме

Представленные видеоролики помогут лучше понять работу твердотельных реле и ознакомиться со способами их подключения.

Практическая демонстрация работы простейшего твердотельного реле:

Разбор разновидностей и особенностей работы твердотельных реле:

Тестирование работы и степени нагрева ТТР:

Смонтировать электрическую цепь из твердотельного реле и датчика может практически каждый человек.

Однако планирование рабочей схемы требует базовых знаний в электротехнике, потому что неправильное подключение может привести к удару током или короткому замыканию. Зато в результате правильных действий можно получить массу полезных в быту приборов.

Есть, что дополнить, или возникли вопросы по теме подключения и применения твердотельных реле? Можете оставлять комментарии к публикации, участвовать в обсуждениях и делиться собственным опытом использования таких устройств. Форма для связи находится в нижнем блоке.

По мотивам статьи «Реле для поворотников своими руками»

В статье «Реле для поворотников своими руками» было описано изготовление реле по сл. Схеме.

В комментах к статье возникло несколько вопросов, в частности, можно ли изготовить такое реле без применения транзисторов PNP структуры. Мой ответ оказался чересчур громоздким для размещения в комментах, поэтому набросал эту статью.
Разберем работу типового реле поворотов. (Вспомнил свой «Ковровец» с тепловым реле…)

Здесь то, что мы называем реле поворотов, обозначено Gen1 и представляет собой двухполюсник, включенный в плюсовую цепь и прерывающий ток в нагрузке с частотой 1 Гц и скважностью 50%. Работа переключателей понятна из схемы. Максимальный пропускаемый ток в режиме «

Аварийка» (4 лампы 21 Вт + контролька и, возможно, пищалка) около 8 А. Задача – работоспособное изделие без электромагнитного реле, ключ на полевом транзисторе N проводимости, что-нибудь типа IRFZ44 или IRLB8743. Забегая немного вперед, рисуем схему, для удобства пояснений.

Схема функциональная.

Транзисторы такого типа имеют очень малое сопротивление сток-исток (СИ) в открытом состоянии и, соответственно, малое падение напряжение на нем даже при солидных токах. Но для открывания транзистора на затвор необходимо подать положительное относительно истока напряжение, даже для транзисторов с индексом L единицы вольт. А где их взять, если транзистор находится на самой «верхней», плюсовой точке? Используем схему вольтодобавки, минусовой вывод С1 соединяем с истоком, плюсовой через диод с плюсом питания. При открывании транзистора исток «идет вверх», минус С1 с ним, диод запирается и плюс С1 «уходит вверх» чуть ли не на удвоенное напряжение питания относительно массы. Но относительно истока напряжение на плюсе С1 будет немногим меньше исходного, что вполне достаточно для работы узла управления

Gen1, на чем бы он не был собран.

По этой, можно сказать – типовой схеме собрано множество схем, и не только на полевиках. А чем отличается схема из статьи «Реле для поворотников своими руками»?

Казалось бы, мелочью, парой деталей, включенных немного по другому. Улучшений по сравнению с типовой схемой не вижу, а ухудшения…
Пишет Pronin.

«При указанных номиналах деталей этой схемы в симуляторе получаем — период вспышек 1,6сек. И время вспышки ~ 320мсек. На лампочке 12в 10вт. На электролите С2 смена полярности до -0,8в. Это для электролита не Айс!»

На конденсаторе обратная полярность?! И «Такая схема будет работать ну буквально вечно,..»?!
Если не путаю, у изделий 7-й и выше приемки для любого компонента схемы выход на режим выше 60% от номинала согласовывается с представителем Заказчика (ПЗ), выше 85% не допускается ни в коем случае. А тут переполюсовка…

А что же можно поставить в Gen1 кроме PNP транзистора? Например, микросхему.

Можно встроить «пищалку».

Здесь на биполярном транзисторе, но принцип тот же. А можно тряхнуть стариной и слепить мультивибратор на NPN транзисторах.

Рассчитывается легко по программе Symmetrical multivibrator v1.1.1.1

Хватает и онлайн калькуляторов.

Можно добавить регулировку.

А можно сделать вообще оригинально, как у Котов.
Все, комментируйте.

Делаем бистабильное реле своими руками

Бистабильное реле — это устройство, которое предназначено для управления контактами. Отличие от обычной проводной модели заключается в том, что модификация подходит для параллельных кнопочных выключателей. Управлять устройством можно с разных точек.

Стандартное реле включает в себя блок контактов, модулятор и набор транзисторов. Конденсаторы в реле применяются отрицательной направленности, и они отличаются по емкости. При необходимости можно самостоятельно собрать реле для простого выключателя.

Устройство с катушкой

Сделать бистабильное реле своими руками пользователь способен на базе проводного резистора. При этом модулятор подбирается чаще всего на три конденсатора, а расширитель используется с низкой проводимостью. Управление бистабильным реле с катушкой происходит за счет контроллера.

Также стоит отметить, что сборку стоит начинать с заготовки тиристора. Катушка подбирается на 24 В. Для преодоления импульсных помех в цепи применяются только переменные преобразователи. Отрицательное сопротивление у реле обязано составлять не менее 30 Ом.

Делаем импульсную модификацию

Импульсное бистабильное реле можно собрать на простом проводном резисторе. Модулятор потребуется расширительного типа, и сопротивление у него должно составлять не менее 40 Ом. Специалисты говорят о том, что конденсаторы припаивать следует в последовательном порядке. Особое внимание при сборке реле надо уделить контактам на замыкающей пластине. Довольно часто модулятор подбирается с обкладкой. В таком случае проводимость резистора не должна опускаться ниже 4 мк. Таким образом, номинальное напряжение в устройстве будет поддерживаться на уровне 50 В.

Модель с микроконтроллером

Устройства с микроконтроллерами являются очень распространенными. Они подходят для кнопочных выключателей. Также устройства активно применяются в коммутаторах. Специалисты рекомендуют для сборки использовать только емкостные резисторы. Всего для реле потребуется три конденсатора. Номинальное напряжение составляет в среднем 24 В. При проводимости 2 мк резистор должен выдавать перегрузку 10 А.

Модулятор для реле разрешается использовать строчного типа. Как правило, выпускаются модификации на три выхода. Управление бистабильным реле (микроконтроллером) происходит благодаря переключателю. Также стоит отметить, что существуют устройства с проводными стабилизаторами. Показатель сопротивления у элементов не должен превышать 45 Ом.

Реле на 5 В

Реле на 5 В собирается с открытым модулятором. Стабилизатора для модификации потребуется проводного типа, а перегрузка у него обязана составлять около 4 А. В среднем сопротивление у реле данного типа не превышает 50 Ом. Довольно часто устанавливаются именно контакторные расширители. Для генерации сигналов хорошо подходят дипольные конденсаторы. При сборке важно заготовить четыре фильтра. Катушка применяются низкой проводимости. Специалисты говорят о том, что обкладка должна находиться в начале цепи. Номинальное напряжение у реле должно составлять около 30 В.

Устройства на 10 В

Реле на 10 В производятся для контакторов замыкающего типа. Резисторы для устройств подходят регулируемого типа с перегрузкой от 2 А. Если говорить про простые модификации, то катушку можно смело использовать с подкладкой. Также надо отметить, что для сборки реле потребуется только два конденсатора.

Проводимость у элементов должна составлять не ниже 5 мк. Если номинальное напряжение сильно возрастает, рекомендуется проверить сопротивление. Расширители у модификаций используются волнового типа. Отрицательное сопротивление элементов максимум доходит до 55 Ом. В некоторых случаях используются именно фазовые резисторы. У них низкий параметр перегрузки, однако они хорошо справляются с импульсными помехами.

Модификации на 12 В

Бистабильное реле (12 вольт, автомобильное) подходит для контакторов проводного типа. Часто оно используются в системах управления светом. Катушки для модификаций подходят разной частотности и диаметра. Если доверять специалистам, то резисторы разрешается подбирать операционного типа с открытой обкладкой. При этом модуляторы применяются только на тиристоре, а проводимость у элемента будет составлять около 3 мк.

Трансиверы под реле подбираются отрицательной направленности. Номинальное напряжение в устройствах может сильно понижаться. Происходит это вследствие возрастания нагрузки на конденсаторах. Для повышения параметра напряжения используются тетроды, которые работают от преобразователей. Фильтры под них устанавливаются с проводимость от 10 мк.

Устройства для детекторов

На рынке часто встречается предназначенное для детекторов бистабильное реле. Управление устройствам происходит за счет контроллера. Модели для детекторов можно сделать самостоятельно. С этой целью заготавливается только один резистор. Проводимость элемента обязана составлять не менее 12 мк при перегрузке 2 А. Рабочая частота реле данного типа равняется примерно 20 Гц. Если рассматривать простую модификацию, то расширитель устанавливается на 13 В. Контакторы припаиваются за резистором. Также надо отметить, что потребуется цепь трансивера с проводимостью около 5 мк.

Если использовать элементы высокой чувствительности, то есть риск повышения напряжения. В данном случае целесообразнее устанавливать коммутируемые тиристоры. Они продаются с изоляторами и без них. Чаще всего допустимый уровень перегрузки у элементов равняется 4 А. Работают они от преобразователей дипольного типа. Контакты размашется устанавливать только перед модулятором.

Модель для датчика движения

Устройства для датчиков движения делаются очень просто. Модули в данном случае разрешается использовать волнового типа с проводимостью от 4 мк. При этом номинальное напряжение должно составлять около 30 В. Трансиверы для устройств подбираются на проводных резисторах. Если рассматривать схему с дипольными проводниками, то понадобится расширитель. Также надо отметить, что специалисты советуют не использовать проводниковые резисторы с низкой чувствительностью. У них малый порог проводимости, они быстро перегреваются. Конденсаторы для реле подбираются на 4 пФ. Данной емкости достаточно для быстрой генерации импульсов.

Устройства для датчиков освещения

Бистабильное реле для датчиков разрешается делать на базе двух модулей высокой проводимости. В первую очередь при сборке заготавливается резистор. Номинальное напряжение у него должно составлять 15 В. Также стоит позаботиться о цепи конденсаторов с высокой емкостью. Тиристор понадобится только один. Специалисты говорят о том, что улучшить стабильность работы элемента можно благодаря использованию переменных блокираторов.

Указанные устройства продаются с обкладками и без них. Рабочая частота у них колеблется в районе 40 Гц. При этом сопротивление в цепи не опускается ниже 55 Ом. Расширители устанавливаются в начале цепи и должны находиться перед контактами. Для проверки проводимости можно использовать тестер.

Модификации с переменным модулятором

Бистабильное реле с переменным модулятором хорошо подходит для детекторов разной направленности. Большинство модификаций выпускается с открытыми резисторами. Чтобы самостоятельно собрать реле, целесообразнее использовать фазовый расширитель. Модулятор в устройстве устанавливается сразу за контактами. Также надо отметить, что существуют модификации на проводных расширителях. У них малый порог проводимости. Однако они могут работать в цепи переменного тока. Стабилизатор для реле можно подбирать на проводниковой основе. Номинальное напряжение у элемента должно составлять не менее 24 В.

Применение контактных модуляторов

Бистабильное реле с контактными модуляторами используются в цепях постоянного и переменного тока. Многие модификации выпускаются с резисторами открытого типа и проводимостью на отметке 5 мк. При этом номинальное напряжение у них составляет только 14 В. Модулятор в устройство устанавливается за резистором. Также надо отметить, что для сборки потребуется только один конденсатор.

Если рассматривать простое реле, то элемент целесообразнее применять емкостного типа на 3 пФ. Проводимость у него не должна составлять 15 мк. Стабилизаторы в устройствах данного типа устанавливаются с фазовым переключателем. При номинальном напряжении 10 В модель в среднем выдает 30 Гц.

Расширители используются разной частотности. Специалисты говорят о том, что можно брать только открытые фильтры с проводимостью 5 мк. Однако надо учитывать тот факт, что у них высокие тепловые потери. На конденсаторы с данными фильтрами будет оказываться большая нагрузка.

виды и конструкция, рекомендации по изготовлению

Содержание статьи:

Старые механические реле отличаются двумя недостатками – малым быстродействием и ограниченным ресурсом по количеству допустимых переключений. Пришедшие им на смену электронные коммутаторы (другое название – твердотельное транзисторное или симисторное реле) полностью лишены этих недостатков, что привлекло к ним внимание специалистов по электронике. Отсутствие механических частей, а также простота схемы позволяют без труда собирать их в домашних условиях. Справиться с поставленной задачей поможет ознакомление с особенностями устройства и принципом работы этих элементов.

Что такое твердотельные реле и их классификация

Самодельное твердотельное реле

Твердотельные реле (или ТТР) – это электронные приборы со структурой, не содержащей механических компонентов. Принцип их действия основан на особенностях работы полупроводниковых переходов, отличающихся высокой скоростью коммутаций и защищенностью от физических полей.

Переключение твердотельных реле основано на принципе срабатывания электронного ключа.

В качестве ключевых элементов в этих изделиях традиционно применяются такие распространенные электронные компоненты, как транзисторы, управляемые диоды или тиристоры. В зависимости от используемых при их изготовлении структур ТТР подразделяются на приборы, построенные на основе одного из перечисленных элементов (реле на симисторах, например).

В соответствии с режимами работы и по виду коммутируемых напряжений образцы твердотельных реле, изготавливаемых на базе полупроводников, делятся на следующие группы:

• устройства, коммутирующие постоянный ток;
• приборы, управляющие работой нагрузочных линий с переменными токовыми параметрами;
• универсальные изделия, работающие в различных цепях.

Для первых устройств характерно управление постоянными напряжениями величиной не более 32 Вольт. Представители двух оставшихся позиций способны коммутировать значительные по величине потенциалы (вплоть до десятков киловольт).

Преимущества ТТР

К преимуществам реле относят:

• возможность коммутации сравнительно мощных нагрузок;
• высокое быстродействие;
• работа в условиях гальванической развязки;
• способность выдерживать кратковременные перегрузки.

Ни один образец механических или электромеханических изделий не в состоянии конкурировать с электронными коммутаторами. Поэтому новые структуры на основе полупроводников полностью вытеснили старые механические образцы.

Уникальные эксплуатационные характеристики ТТР позволяют применять их без каких-либо ограничений с одновременным увеличением ресурса срабатываний. Все перечисленные достоинства этих приборов являются прекрасным поводом для того, чтобы попытаться собрать твердотельное реле своими руками. К минусам этих изделий следует отнести необходимость дополнительного питания, а также потребность в отводе излишков тепла, образующегося при работе с мощными нагрузками.

Самостоятельное изготовление

Чтобы изготовить реле тока своими руками, нужно запастись рядом электронных компонентов, составляющих основу коммутирующих цепей. Также потребуются специальные материалы, из которых будет изготавливаться корпус самодельного реле.

Электронные элементы

В качестве электронных компонентов, используемых при самостоятельном изготовлении простейшего образца ТТР, обычно применяются следующие распространенные детали:

• оптронная пара МОС3083;
• симистор марки ВТ139-800;
• биполярный транзистор серии КТ209;
• комплект резисторов, а также стабилитрон и светодиод, служащий индикатором срабатывания реле.

Схема твердотельного реле

Перечисленные электронные элементы спаиваются навесным способом согласно приводимой в источниках схеме. Наряду с другими компонентами она содержит в своем составе ключевой транзистор, подающий стабилизированные импульсы на управляющий диод оптронной пары.

Момент подачи фиксируется светодиодным элементом, использование которого в исполнительной цепи допускает визуальный контроль.

Под воздействием этих импульсов происходит мгновенное срабатывание полупроводникового симистора, включенного в коммутируемую цепочку. Применение в такой схемы включения оптронной пары позволяет управлять постоянными потенциалами от 5 до 24 Вольт.

Ограничительная цепочка из резистора со стабилитроном необходима для снижения амплитуды тока, протекающего через светодиод и управляющий элемент до минимальной величины. Такое схемное решение позволяет продлить срок службы большинства используемых при построении схемы элементов.

Конструкция корпуса (заливка компаундом)

Заливка платы компаундом

Для изготовления корпуса сборного изделия в первую очередь потребуется алюминиевая пластина толщиной 3-5 мм, она будет служить основанием под электронную сборку. Размеры выбираются произвольно при условии, что они гарантируют хороший отвод тепла в окружение. Еще одно требование, предъявляемое к этой детали – хорошо обработанная, абсолютно гладкая поверхность, отполированная специальным инструментом или до блеска зачищенная шкуркой.

На следующем шаге подготовки корпуса выбранная в качестве основания пластина оборудуется окаймлением из приклеиваемой по периметру полоски картона. В итоге получится небольшой короб, предназначенный для размещения уже собранной ранее электронной схемы. На его основании из компонентов жестко крепится только симистор, все остальные элементы удерживаются в пределах корпуса за счет собственных связей.

Для подключения к нагрузке и электропитанию наружу коробки выводятся соответствующие проводники.

В дальнейшем надежный крепеж всей сборки обеспечивается заливаемым в коробку жидкого компаунда, заранее подготовленного в подходящей емкости. После его застывания получится монолитная конструкция, по защищенности от вибраций и других воздействий не уступающая лучшим промышленным образцам. Единственный ее недостаток – невозможность разборки с целью последующего ремонта схемы.

Разновидности ТТР

При сборке схем твердотельных реле своими руками следует иметь в виду, что для этих целей могут использоваться самые различные компоненты. Ничто не мешает взявшемуся за работу человеку выбрать современные полевые транзисторы, например, отличающиеся высоким быстродействием и малым энергопотреблением. Эти элементы управляются только потенциалами, обеспечивая возможность коммутации достаточно мощных потребителей. Такие полевые структуры, как MOSFET способны переключать нагрузочные цепи, мощность в которых достигает десятков кВт.

Для самостоятельного изготовления твердотельного реле допускается подбирать другие полупроводниковые структуры, способные управлять силовыми цепями: тиристоры, например, или биполярные транзисторы. Главное – чтобы они соответствовали требованиям, предъявляемым к функциональности данной схемы и рабочим параметрам ходящих в ее состав элементов. Все остальное зависит от подготовленности и внимательности исполнителя.

Принцип действия реле тока: устройство и назначение

Токовое электромеханическое реле

Что такое реле тока? Такой вопрос часто возникает у студентов и электриков самоучек. Ответ на него достаточно прост, но в учебниках и многих статьях в интернете он содержит огромное количество формул и отсылок к разнообразным законам. В нашей статье мы постараемся объяснить, что это такое, и как оно работает буквально на пальцах.

Устройство реле тока

Для начала давайте разберем принцип реле тока и его устройство. На данный момент существуют электромагнитные, индукционные и электронные реле.

Мы будем разбирать устройство наиболее распространенных электромагнитных реле. Тем более, что они дают возможность наиболее наглядно понять их принцип работы.

Устройство электромагнитного реле тока

• Начнем с основных элементов любого реле тока. Оно в обязательном порядке имеет магнитопровод. Причем, этот магнитопровод имеет участок с воздушным зазором. Таких зазоров может быть 1, 2 или более — в зависимости от конструкции магнитопровода. На нашем фото таких зазора два.
• На неподвижной части магнитопровода имеется катушка. А подвижная часть магнитопровода закреплена пружиной, которая противодействует соединению двух частей магнитопровода.

Принцип действия электромагнитного токового реле

• При появлении на катушке напряжения, в магнитопроводе наводится ЭДС. Благодаря этому, подвижная и неподвижная части магнитопровода становятся как два магнита, которые хотят соединиться. Не дает им это сделать пружина.
• По мере увеличения тока в катушке, ЭДС будет нарастать. Соответственно, будет нарастать притяжение подвижного и неподвижного участка магнитопровода. При достижении определенного значения силы тока, ЭДС будет настолько велико, что преодолеет противодействие пружины.
• Воздушный зазор между двумя участками магнитопровода начнет сокращаться. Но как говорит инструкция и логика, чем меньше воздушный зазор, тем больше становится сила притяжения, и тем с большей скоростью магнитопроводы соединяются. В результате, процесс коммутации занимает сотые доли секунды.

Существуют токовые реле разных типов исполнения

• К подвижной части магнитопровода жестко прикреплены подвижные контакты. Они замыкаются с неподвижными контактами и сигнализируют, что сила тока на катушке реле достигла установленного значения.

Регулировка тока возврата токового реле

• Для возврата в исходное положение, сила тока в реле должна уменьшиться как на видео. Насколько оно должно уменьшится, зависит от так называемого коэффициента возврата реле.

Оно зависит от конструкции, а также может настраиваться индивидуального для каждого реле за счет натяжения или ослабления пружины. Это вполне можно сделать своими руками.

Назначение и способы подключения токового реле

Реле тока и напряжения, являются основными элементами практически всех основных защит. Поэтому, давайте более детально разберемся с их сферой применения и схемой подключения.

Назначение токового реле

И в первую очередь, давайте разберемся, а зачем собственно говоря нужно это токовое реле? Для ответа на этот вопрос нам следует немного погрузиться в теорию. Но мы постараемся сделать это максимально поверхностно и доступно.

• Любая электроустановка имеет два основных параметра своей работы — это ток и напряжение. Контролируя эти два параметра, можно оценить работоспособность оборудования и вероятные неисправности.
• Реле тока, как несложно догадаться, контролирует ток. И если его уменьшение говорит лишь о снижении нагрузки, то его увеличение в большинстве случаев говорит о серьезных неисправностях. Дабы не рассматривать вопрос более детально, давайте возьмем в качестве примера электродвигатель.

Релейная схема защит электродвигателя

• Электродвигатель имеет номинальный ток, например, 50А. Незначительное увеличение тока, допустим до 55А, сигнализирует о перегрузе. В этом случае, двигатель не должен отключаться немедленно, ведь перегруз может носить временный характер, и согласно ПУЭ, большинство электродвигателей допускается периодически перегружать.
• Но длительный режим работы с повышенным номинальным током может сигнализировать о неисправности механической части или других проблемах. Поэтому, после нагрузки, через определенный промежуток времени, двигатель должен быть отключен.

Схема защиты от перегруза

• Схема реле тока и реле времени позволяет обеспечить такую защиту. При увеличении тока выше номинального значения в 50А, срабатывает токовое реле. Своими контактами оно запускает в работу реле времени, которое отсчитывает допустимое время работы двигателя в перегаженном состоянии. Если за этот период времени токовое реле не отпало, то реле времени срабатывает и отключает электродвигатель.

Обратите внимание! Защита от перегруза должна быть отстроена от времени пуска двигателя. Как известно, при пуске пусковой ток может доходить до десятикратного номинального (обычно пяти- или шестикратное). Поэтому, для исключения ложного срабатывания защиты от перегруза, время срабатывания реле времени должно быть больше времени разворота двигателя.

Токовая отсечка

• Теперь возьмем другую ситуацию. На нашем двигателе происходит короткое замыкание. Его необходимо отключить в максимально сжатые сроки. Короткое замыкание характеризуется резким возрастанием тока. В зависимости от вида короткого замыкания, эти токи могут превышать значения 10-кратного номинального значения.
• Исходя из этого, нам нужно поставить реле тока, схема которого будет реагировать на такой ток, и сразу же отключать его. Такую защиту называют токовой отсечкой. Когда защита мгновенно отключает электрооборудование при достижении определенного значения тока.

Токовые реле с выдержкой времени

• Но бывают короткие замыкания, которые имеют не такие большие токи. В этом случае, реле тока и схема его подключения несколько изменяется. Ее принцип действия похож на защиту от перегруза, только чем больше ток, тем быстрее она отключит наш электродвигатель. Достигается это за счет объединения в одном устройстве и реле времени и тока. Такая защита называется максимальной токовой.

Токовые защиты, встроенные в выключатель

• Существуют так же защиты от однофазных замыканий на землю, защиты от токов обратной последовательности, дифференциальные защиты, дистанционные защиты и множество других релейных схем, которые используют реле тока.

Но это уже более специфические защиты, которые требуют более глубоко понимания процессов. Поэтому в нашей статье мы не будем их рассматривать.

Схемы подключения токовых реле

Разобрав устройство и назначение реле тока, можно перейти к вопросу их подключения. Существует два основных варианта – непосредственно или через трансформатор тока.

Давайте рассмотрим каждый из этих вариантов:

• Непосредственно могут подключаться реле к электроустановкам напряжением до 1000В. Это связано с тем, что при большем напряжении размеры реле пришлось бы значительно увеличивать для обеспечения соответствующей изоляции и протекания больших токов. А из-за этого увеличилась бы и цена реле.

Непосредственное подключение токового реле

• Потребители до 1000В обычно не самые ответственные, поэтому защита реализуется на одной или двух фазах. Но возможен вариант реализации защит и на всех трех фазах. Для этого просто последовательно с нагрузкой включается катушка токового реле на одной или нескольких фазах.

Токовое реле

• Многие токовые реле содержат две катушки. Для них может применяться последовательное или параллельное соединение обмоток реле тока. Это необходимо для изменения пределов срабатывания реле.
• В качестве примера, возьмем реле РТ 40. При параллельном подключении катушек, ток срабатывания варьирует в пределах 0,1 – 100А. При последовательном подключении обмоток, предел срабатывания можно регулировать в пределах 0,2 – 200А.

Обратите внимание! Если вам необходим предел срабатывания в 0,1 – 100А, то в принципе вы можете вовсе не подключать вторую обмотку.

Трансформатор тока 6 – 10кВ

Трансформатор тока 110кВ и выше

• Значительно чаще, электрические схемы соединения реле тока предполагают использование трансформаторов тока. Эти устройства позволяют преобразовать любой ток до значений в 1 или 5 А.

Схема подключения реле тока через трансформатор тока

• Такие потребители обычно относятся к ответственным, поэтому токовые защиты реализуются по каждой фазе. Принцип подключения прост. Катушка реле просто подключаются к выводам трансформатора тока.

Внимание! Но тут следует помнить, что трансформаторы тока и вся вторичная коммутация работают в режиме близком к короткому замыканию. Поэтому разкорачивание таких цепей чревато повреждением трансформатора тока, а также серьезными последствиями для человека. Поэтому прежде чем выполнять какие-либо переключения в токовых цепях их следует закоротить перемычкой. Или же производить переключения на электрооборудовании, выведенном в ремонт.

Вывод

Реле тока и электрическая схема его подключения имеет множество нюансов. Если вдаваться в каждый, то получится полноценный учебник. Наша же цель была дать вам общие представления о данном реле максимально доступным языком. Поэтому некоторые вопросы в нашей статье раскрыты не полностью или же упрощенно. Более детально по каждому аспекту следует разбираться, исходя из существующих условий.

Реле напряжения — назначение, выбор и подключение своими руками

Наилучшим способом защиты домашней сети от скачков напряжения является установка правильно подобранного стабилизатора. Однако стоят эти устройства достаточно дорого, и если напряжение в линии в целом стабильно и перепады разности потенциалов случаются нечасто, то устранить неполадки можно с помощью реле напряжения. Оно имеет небольшую стоимость, и если перенапряжения в линии редки, вполне справляется с защитной функцией. Более того, если оборвется нулевой провод или замкнут обвисшие кабели, реле сетевого напряжения сработает даже быстрее, чем стабилизатор. В этом материале мы расскажем о том, что такое реле контроля напряжения (РКН), разберемся с его принципом работы и объясним, как выбрать и подключить реле к электросети.

Преимущества реле по сравнению со стабилизаторами

Использование реле напряжения для квартиры или для дома, если это позволяет устойчивость линии, во многом предпочтительнее, чем установка стабилизаторов. Перечислим основные преимущества РКН:

• Компактность. Этот прибор занимает намного меньше места, чем любой стабилизатор.

• Простота монтажа. Элемент контроля напряжения в сети может быть установлен внутри электрощита на ДИН-рейку, при этом даже не придется долго возиться с подключением кабелей. А чтобы установить стабилизатор, придется врезаться в линию (при монтаже прибора в помещении) или размещать устройство внутри специально изготовленного защитного ящика, рядом со щитком.
• Быстрота реакции. Это основной плюс реле контроля напряжения. При внезапном скачке разности потенциалов срабатывание элемента происходит всего через несколько миллисекунд. В этом вопросе с РКН могут конкурировать только симисторные стабилизаторы, цена которых на порядок выше.
• Бесшумность. Реле работают тихо, в то время как работающий стабилизатор слышно даже на довольно большом расстоянии.
• Экономичность. В сравнении со стабилизирующими аппаратами элементы контроля разности потенциалов потребляют ничтожно малое количество электроэнергии.
• Низкая цена. Как уже говорилось, реле контроля напряжения стоят во много раз дешевле стабилизаторов.

Учитывая вышеперечисленные преимущества РКН, становится понятно, почему при возможности следует выбирать именно их. И все же, ознакомившись с достоинствами этих элементов, увлекаться и ставить их везде вместо стабилизаторов не нужно.

Если вы используете реле как отсекатель напряжения для холодильника, а разность потенциалов в сети регулярно скачет, то постоянные включения и отключения питания закончатся тем, что дорогостоящий агрегат через несколько месяцев выйдет из строя.

Принцип работы контрольного устройства

Работает реле контроля напряжения по следующему принципу. Схема этого прибора сконструирована так, что электроэнергия постоянно поступает в него из сети. Элемент измеряет разность потенциалов, и если полученное значение находится в допустимых пределах, то встроенные в РКН ключи остаются открытыми, и поток электронов беспрепятственно поступает к потребителям.

Наглядно про реле на видео:

При возникновении перекоса фаз в цепи или появлении мощного импульса, вызванного ударом молнии или коммутацией, ключи мгновенно закрываются, происходит срабатывание устройства, и подача электричества в сеть прекращается. Это позволяет не допустить повреждения подключенных бытовых приборов. Процесс срабатывания занимает несколько миллисекунд.

После нормализации параметров потока электронов включается таймер задержки. Она предусмотрена схемой таких приборов, как кондиционеры, холодильники и морозильные камеры, и должна соблюдаться для их правильной работы.

Контрольные устройства регулируют время задержки, выдерживая нужный период. Когда запрограммированное время истечет, подача электричества возобновится в обычном порядке.

Подключение реле в однофазных сетях

Разберемся, как подключить однофазное реле в домашней сети 220В. Коммутация происходит по фазному кабелю. Нулевой провод должен быть подключен для подачи энергии к внутренней схеме. Схема подключения реле напряжения может быть выполнена одним из двух способов:

• Сквозное (прямое) подключение устройства.
• Совместное подключение прибора с контактором, выполняющим коммутацию.

Монтаж и подсоединение однофазного РКН рекомендуется производить перед электросчетчиком, чтобы при перенапряжении также обеспечить его защиту, но после автомата ввода. Когда на счетчике уже стоит пломба, то контрольный элемент подключают за ним. Если сразу за опломбированным счетчиком установлен автоматический выключатель, реле придется установить после него, отделив провод от выхода АВ и подсоединив к входу устройства контроля разности потенциалов.

Подключение выхода РКН производится на клемму, к которой ранее подсоединялся кабель от электросчетчика или ВА. Ноль на контрольном элементе подключается от нулевой шины с помощью отдельного проводника.

Следует помнить, что защита от КЗ и превышения тока не является задачей реле контроля напряжения, поэтому оно не может заменить автомат. Эти устройства подключаются к линии вместе, а номинал РКН должен превышать номинальный ток автоматического выключателя на одно значение.

Наглядно про монтаж реле напряжения на видео:

Совместная установка реле и контактора

Дополнительный контактор устанавливается в случае, когда величина коммутируемых токов слишком велика. Зачастую установка реле вместе с контактором обходится дешевле покупки РКН, которое будет соответствовать параметрам потока электронов.

К номинальному току контрольного элемента в таком случае одно требование – он должен превышать значение, при котором срабатывает контактор. Последний полностью возьмет на себя токовую нагрузку.

У этого варианта подключения имеется один, но довольно существенный, недостаток – пониженное быстродействие. Оно обусловлено тем, что к миллисекундам, нужным для срабатывания прибора контроля, добавляется время, необходимое для реакции контактора. Исходя из этого, при выборе обоих устройств нужно обращать внимание на максимально высокое быстродействие каждого из них.

При подключении этой связки фазный провод от ВА подсоединяется к нормально разомкнутому контакту.

Им является вход контакторной цепи. Фазный вход РКН должен подключаться посредством отдельного кабеля. Он может подсоединяться к клемме входа контактора или к контакту выхода ВА.

Поскольку фазный вход контрольного элемента подключается проводником меньшего сечения, необходимо обратить внимание на надежность соединения. Чтобы он не выпадал из гнезда, в котором находится более толстый кабель, оба провода нужно скрутить вместе и зафиксировать припоем или опрессовать специальной гильзой.

При выполнении монтажа нужно убедиться, что проводник, подходящий к реле, прочно закреплен. Для подключения выхода РКН к клемме соленоида контактора используется кабель диаметром 1 – 1,5 кв.мм. Ноль контрольного элемента и вторая клемма катушки подсоединяются к нулевой шине.

Выход контактора соединяется с распределительной шиной с помощью силового фазного проводника.

Как подключается реле напряжения в трехфазных сетях?

Трехфазное РКН при наличии перенапряжения хотя бы на одной из фаз отключает питание на всех трех. От автомата ввода три фазы идут к входному контакту реле, такое же количество фазных жил – на выходной. Соленоид контактора подключается к любому выходу контрольного устройства.

Подключаемый контактор также должен иметь три фазы, к которым подсоединяются силовые фазные кабели. Подключая трехфазное оборудование, нужно быть внимательным, чтобы не перепутать фазы. Подключать к каждой из них отдельное РКН не нужно – отсоединив одну жилу, можно вывести из строя оборудование.

Подключение реле напряжения в трехфазной сети на видео:

Нюансы выбора устройства

Выбирая реле напряжения, необходимо обращать внимание на следующие параметры:

• Быстродействие элемента.
• Возможность регулирования (выставления нужного времени задержки, а также пределов срабатывания).
• Номинальная величина тока.

Если устройство имеет цифровой индикатор, его будет легче настраивать, но в целом наличие такого компонента не играет существенной роли. Перед тем, как отправиться за покупкой или заказать прибор через Интернет, неплохо будет посетить специализированные форумы и ознакомиться с отзывами.

Обратите внимание, общаются ли сотрудники фирм-производителей с пользователями. Открытость свидетельствует о том, что компания уверена в своей продукции.

Заключение

В этой статье мы подробно рассказали о том, что такое реле контроля напряжения, каковы его преимущества и слабые стороны, и объясняли, как правильно подключать это устройство и на что обратить внимание при выборе. Эта информация пригодится нашим читателям, собирающимся установить в домашней сети прибор защиты от перенапряжений.

Лучшее значение тока управления diy — Отличные предложения по току управления diy от глобальных продавцов управления током diy

Отличные новости !!! Вы находитесь в нужном месте для управления текущими делами. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, так как этот самоделок с верхним контролем скоро станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что в настоящее время у вас есть контроль на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в том, что нужно контролировать своими руками, и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов.Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе.Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести control current diy по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Расчет IDMT по уставке реле сверхтока (50/51)

• Рассчитать настройку реле максимального тока IDMT для следующего фидера и детали ТТ
• Деталь фидера : Ток нагрузки фидера 384 А, ток повреждения фидера Мин. 11 КА и Макс. 22 КА.
• CT Деталь: CT, установленный на фидере, на 600/1 Amp. Ошибка реле 7,5%, ошибка ТТ 10,0%, перегрузка ТТ 0,05 с, время отключения ТТ 0,17 с, безопасность 0,33 с.
• IDMT реле Деталь:
• Настройка низкого тока реле IDMT: Настройка тока перегрузки составляет 125%, настройка разъема реле составляет 0,8 А, а временная задержка (TMS) составляет 0,125 с, кривая реле выбрана как нормальный инверсный тип.
• IDMT Relay High Current setting: Настройка разъема реле 2.5 ампер и временная задержка (TMS) составляет 0,100 сек, кривая реле выбрана как нормальный инверсный тип

Расчет уставки реле максимального тока:

(1) Настройка низкого сверхтока: (I>)

• Ток перегрузки (In) = Ток нагрузки фидера X Настройка реле = 384 X 125% = 480 А
• Требуемая настройка штекера реле перегрузки = ток перегрузки (In) / первичный ток ТТ
• Требуемая настройка штекера реле перегрузки = 480/600 = 0.8
• Настройка срабатывания реле максимального тока (PMS) (I>) = вторичный ток ТТ X Настройка штекера реле
• Уставка срабатывания реле максимального тока (PMS) (I>) = 1 X 0,8 = 0,8 А
• Множитель настройки штекера (PSM) = Мин. Ток повреждения фидера / (PMS X (CT Pri. Current / CT Sec. Current))
• Множитель настройки заглушки (PSM) = 11000 / (0,8 X (600/1)) = 22,92
• Время срабатывания реле по кривой
• Время срабатывания реле для очень обратной кривой (t) = 13.5 / ((PSM) -1).
• Время срабатывания реле для экстремальной обратной кривой (t) = 80 / ((PSM) 2-1).
• Время срабатывания реле для длительной обратной кривой (t) = 120 / ((PSM) -1).
• Время срабатывания реле для нормальной обратной кривой (t) = 0,14 / ((PSM) 0,02 -1).
• Время срабатывания реле для нормальной обратной кривой (t) = 0,14 / ((22,92) 0,02-1) = 2,17 ампер
• Здесь временная задержка реле (TMS) составляет 0,125 с, поэтому
• Фактическое время работы реле (t>) = время работы реле X TMS = 2.17 X 0,125 = 0,271 сек
• Время оценки реле = [((2XRelay Error) + CT Error) XTMS] + Превышение + Время прерывания CB + Безопасность
• Общее время оценки реле = [((2X7,5) +10) X0,125] + 0,05 + 0,17 + 0,33 = 0,58 с.
• Время работы предыдущего реле восходящего потока = Фактическое время работы реле + Общее время оценки Время работы предыдущего реле восходящего потока = 0,271 + 0,58 = 0,85 с

(2) Настройка максимального тока: (I >>)

• Настройка срабатывания реле максимального тока (PMS) (I >>) = Вторичный ток ТТ X Настройка штекера реле
• Установка реле максимального тока (PMS) (I>) = 1 X 2.5 = 2,5 А
• Множитель настройки штекера (PSM) = Мин. Ток повреждения фидера / (PMS X (CT Pri. Current / CT Sec. Current))
• Множитель настройки заглушки (PSM) = 11000 / (2,5 X (600/1)) = 7,33
• Время срабатывания реле по кривой
• Время срабатывания реле для очень обратной кривой (t) = 13,5 / ((PSM) -1).
• Время срабатывания реле для экстремальной обратной кривой (t) = 80 / ((PSM) 2-1).
• Время срабатывания реле для длительной обратной кривой (t) = 120 / ((PSM) -1).
• Время срабатывания реле для нормальной обратной кривой (t) = 0,14 / ((PSM) 0,02 -1).
• Время срабатывания реле для нормальной обратной кривой (t) = 0,14 / ((7,33) 0,02-1) = 3,44 А
• Здесь временная задержка реле (TMS) составляет 0,100 с, поэтому
• Фактическое время срабатывания реле (t>) = время срабатывания реле X TMS = 3,44 X 0,100 = 0,34 с
• Время оценки реле = [((2XRelay Error) + CT Error) XTMS] + Превышение + Время прерывания CB + Безопасность
• Общее время оценки реле = [((2X7.5) +10) X0.100] + 0,05 + 0,17 + 0,33 = 0,58 сек.
• Время работы предыдущего вышестоящего реле = Фактическое время работы реле + Общее время оценки.
• Время срабатывания реле предыдущего восходящего потока = 0,34 + 0,58 = 0,85 сек.

Заключение расчета:

• Срабатывание Установка реле максимального тока (PMS) (I>) должна выполняться при выполнении двух условий.
• (1) Уставка срабатывания реле максимального тока (PMS) (I>)> = Ток перегрузки (In) / Первичный ток ТТ
• (2) TMS <= Минимальный ток повреждения / первичный ток ТТ
• Для условия (1) 0.8> = (480/600) = 0,8> = 0,8, что найдено ОК
• Для условия (2) 0,125 <= 11000/600 = 0,125 <= 18,33, что дает ОК
• Здесь выполнены условия (1) и (2), поэтому
• Настройка срабатывания реле максимального тока = OK
• Настройка реле малого тока перегрузки: (I>) = 0,8 A X In Amp
• Фактическое время срабатывания реле (t>) = 0,271 сек.
• Настройка реле максимального тока: (I >>) = 2.5A X входной усилитель
• Фактическое время срабатывания реле (t >>) = 0,34 сек

Нравится:

Нравится Загрузка …

Связанные

О компании Jignesh.Parmar (B.E, Mtech, MIE, FIE, CEng)
Джигнеш Пармар закончил M.Tech (Power System Control), B.E (Electrical). Он является членом Института инженеров (MIE) и CEng, Индия.Членский номер: M-1473586. Он имеет более чем 16-летний опыт работы в сфере передачи, распределения, обнаружения кражи электроэнергии, технического обслуживания и электротехнических проектов (планирование-проектирование-технический обзор-координация-выполнение). В настоящее время он является сотрудником одной из ведущих бизнес-групп в качестве заместителя менеджера в Ахмедабаде, Индия. Он опубликовал ряд технических статей в журналах «Электрическое зеркало», «Электрическая Индия», «Освещение Индии», «Умная энергия», «Промышленный Электрикс» (австралийские энергетические публикации).Он является внештатным программистом Advance Excel и разрабатывает полезные базовые электрические программы Excel в соответствии с кодами IS, NEC, IEC, IEEE. Он технический блоггер и знает английский, хинди, гуджарати, французский языки. Он хочет поделиться своим опытом и знаниями и помочь техническим энтузиастам найти подходящие решения и обновить свои знания по различным инженерным темам.

SONOFF MINIR2 — Двусторонний умный переключатель DIY для дистанционного и ручного управления освещением

Детали

Обзор

SONOFF MINIR2 Описание:

MINIR2, как усиленный двусторонний интеллектуальный переключатель MINI DIY, был переработан, чтобы поднять безопасность и производительность до оптимального уровня.В старой версии MINI есть внешняя антенна с сильным электричеством, но антенна MINIR2 полностью спрятана внутри, что гарантирует вам спокойствие при использовании ее для управления своими устройствами. Кроме того, интерфейсы S1 и S2 окрашены в серый цвет, который отличается от других интерфейсов ввода и вывода, чтобы еще раз напомнить вам не подключать сильный ток к обоим интерфейсам. Испытания на импульсные перенапряжения 2 кВ соответствуют стандарту испытаний на импульсные перенапряжения 1 кВ, который требуется для сертификации CE, и прошли сертификацию ANATEL, поэтому MINIR2 обеспечивает достаточную безопасность, чтобы обеспечить безопасное использование.Маленький и компактный интеллектуальный выключатель используется для различных типов распределительных коробок, даже для самых маленьких распределительных коробок стандарта ЕС. Удобно автоматизировать вашу бытовую технику в приложении eWeLink с помощью смартфона или голосовой команды. Поддержка 3 режимов запуска: импульсный (работает с кнопочными переключателями), краевой режим (работает с переключателями SPDT) и следующий режим (работает с переключателями с отметками «ON» и «OFF» и датчиками с выходом с сухим контактом). Он поддерживает режим DIY (разработанный для разработчиков), который позволяет пользователям интегрировать MINIR2 во всемирную стороннюю систему управления умным домом с открытым исходным кодом для управления локальной сетью без облачных сервисов, таких как Home Assistant, openHAB, ioBroker.и т. д. Документ протокола и код инструмента DIY Mode (обновление) можно найти по адресу http://developers.sonoff.tech/sonoff-diy-mode-api-protocol.html

.

Спецификация SONOFF MINIR2:

• Вход: 100-240 В переменного тока, 50/60 Гц, 10 А макс .;
• Выход: 100-240 В переменного тока, 50/60 Гц, 10 А макс .;
• Wi-Fi: IEEE 802.11 b / g / n 2,4 ГГц;
• Материал: ПК V0;
• Размер: 42,6X42,6X20 мм;

Центр загрузки:

Для получения технической поддержки посетите форум умного дома Itead

Что такое цифровое реле — его работа и типы

По мере развития технологии защитные устройства также претерпели множество изменений: вместо обычного предохранителя на автоматический выключатель.В течение многих лет мы использовали статические реле и магнитные реле для защиты электрической сети, теперь, когда появились микропроцессоры, появились и защитные устройства. Ранее мы узнали о различных типах реле, и цифровое реле было одним из них, поэтому сегодня мы сосредоточимся на этом типе реле.

Цифровые реле — это усовершенствованная форма статического и электромагнитного реле. По сути, они представляют собой устройства, используемые для измерения электрических параметров в электрической сети и преобразования их в числовые данные, которые подвергаются математическому и логическому анализу для принятия решения об отключении электрической сети.

Основное назначение цифрового реле — защита электрической сети от непредвиденных токов короткого замыкания. Цифровые реле наиболее предпочтительны из-за их универсальных характеристик. Одиночное цифровое реле может контролировать несколько параметров, таких как ток, напряжение, частота, время срабатывания, время смещения и т. Д. . И одно и то же реле можно использовать для анализа и мониторинга нескольких неисправностей, таких как перегрузка по току, перенапряжение, разный ток и т. Д.

Работа цифрового реле и архитектура аппаратного обеспечения

Цифровое реле можно назвать миниатюрным компьютером, поскольку они оба имеют схожую аппаратную архитектуру с небольшими различиями.

Источник изображения: Портал электротехники

Их архитектура может сбивать с толку, но мы можем просто упростить всю архитектуру на эти основные категории

• Модуль ввода
• процессор
• Память
• Мультиплексор и аналого-цифровой преобразователь
• Модуль вывода
• Цифровой вход / модуль связи

Модуль ввода

Энергосистема работает с аналоговыми параметрами.Аналоговые сигналы высокой мощности понижаются с помощью трансформатора тока и трансформатора напряжения. Он подается на числовое реле через фильтр нижних частот. Фильтр нижних частот используется для устранения зашумленного сигнала в системе из-за эффекта короны или индукции от ближайшей линии высокого напряжения.

ЦП

Центральный процессор (ЦП) — это мозг системы, который обрабатывает все алгоритмы защиты данных и цифровые входы и их фильтрацию.

Память

Цифровое реле имеет две памяти, RAM и ROM. Оперативная память (RAM) отвечает за сохранение входных данных в реле и обработку данных во время компиляции.

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) — это запоминающее устройство реле. В нем хранится необходимое программное обеспечение и другие данные, относящиеся к событиям и нарушениям. Блок хранения является обязательной функцией, потому что он помогает в анализе и устранении неисправностей любого события во время возникновения неисправности.

Мультиплексор и аналого-цифровой преобразователь

ЦП может обрабатывать только цифровые данные, но вход от трансформатора тока и трансформатора напряжения аналоговый. Следовательно, аналого-цифровой преобразователь используется для преобразования сигнала в цифровые данные. Если необходимо преобразовать несколько аналоговых сигналов, используется мультиплексор для выбора необходимого аналогового входа для преобразования.

Модуль вывода

Выходной модуль — это цифровые контакты, которые срабатывают, когда CPU выдает команду отключения.Эти цифровые контакты представляют собой импульсы, которые генерируются как ответный сигнал. Время отклика можно изменить в зависимости от применения реле.

Цифровой вход / модуль связи

Как и в компьютере, реле также имеет последовательные и параллельные порты для подключения реле к системам управления и связи на подстанции. Вспомогательные реле могут быть подключены к контактам цифрового выхода для продления команды отключения.

Типы цифровых реле

Цифровые реле используются для различных типов защиты и классифицируются по характеристикам, логике, параметрам срабатывания и применению.Несмотря на то, что они классифицируются по разным условиям, их цель остается неизменной — активировать систему отключения при неисправности в электрической сети.

На основе Logic

Эти классификации составлены на основе логической работы реле

• Перегрузка по току / замыкание на землю: Когда через систему протекает чрезмерный ток, он отключает автоматический выключатель. Используется для защиты трансформатора и фидера.

• Направленная максимальная токовая защита: Срабатывает, когда неисправность заставляет мощность течь в определенном направлении (противоположном указанному направлению). Используется для защиты шин, генераторов и трансформаторов.
• Дифференциал: Дифференциальное реле настроено на срабатывание, когда разность фаз двух или более идентичных электрических величин превышает указанное значение. Он может защитить трансформаторы и генераторы от локальных неисправностей.

• Пониженное / повышенное напряжение: Напряжение в электрической сети может упасть или подняться ниже или выше фиксированного значения, в таких условиях цепь отключается.
• Расстояние: Этот тип реле работает в зависимости от расстояния между полным сопротивлением повреждения и положением реле. В основном они используются для защиты линий электропередачи.

на основе характеристик

Эти классификации основаны на их отключающей способности.

• Реле мгновенного действия: Активируйте отключение сразу после возникновения неисправности, задержки по времени не будет.
• Реле с независимой выдержкой времени: активируется, только если неисправность сохраняется до определенного времени.
• Реле обратного времени с определенным минимальным временем (IDMT): Эти реле в основном используются в линиях передачи. Если линейный ток превышает безопасное значение, срабатывает автоматический выключатель.
• Реле ограничения напряжения по току: реле активируется только в том случае, если одновременно возникают условия пониженного напряжения и сверхтока.

На основании параметров срабатывания

• Реле тока
• Реле напряжения
• Реле частоты
• Силовые реле и т. Д.

На основании заявки

• Первичное реле
• Резервное реле

Если система защиты выйдет из строя, вся сеть может разрушиться, поэтому они используют резервное реле. Это поможет нам защитить систему, даже если первичное реле выйдет из строя.

Заключение

Цифровые реле чаще всего используются на электростанциях и подстанциях для автоматизированной защиты.Это реле может защищать различные компоненты, такие как фидер, двигатель, генератор, линия передачи, трансформаторы и шины.

Реле

доступны от различных компаний, таких как Siemens, ABB, Schnieder Electric, Alstom, Texas Instruments и т. Д. Каждая компания имеет собственное программное обеспечение, которое может помочь нам взаимодействовать с их реле и программировать алгоритм защиты.