Ρελέ στερεάς κατάστασης
Ο ρόλος των αξιόπιστων διακοπτών στα σύγχρονα συστήματα αυτοματισμού είναι πολύ σημαντικός. Όσον αφορά τα σύγχρονα τεχνολογικά πεδία, όπως τα συστήματα επικοινωνίας, τα ηλεκτρονικά είδη καταναλωτών και αυτοκινήτων ή ο βιομηχανικός αυτοματισμός, παντού υπάρχει μια σταδιακή αλλά σαφή μετάβαση από τα γνωστά συστήματα μεταγωγής στα συμβατικά. ηλεκτρομαγνητικά ρελέ και μετακίνηση εκκινητήρων επαφών σε πιο αξιόπιστα εργαλεία μεταγωγής, όπως ρελέ στερεάς κατάστασης.
Οι ημιαγωγοί δεξιά αντικαθιστούν τις μηχανικές συσκευές μεταγωγής και ελέγχου ακόμη και σε κυκλώματα με ισχυρά φορτία ρεύματος, επειδή η διαδικασία βελτίωσης των ημιαγωγών κάθε χρόνο ικανοποιεί με όλο και υψηλότερα χαρακτηριστικά των διακοπτών ισχύος.
Το ρελέ ημιαγωγών περιέχει στο σχεδιασμό του ισχυρούς διακόπτες ισχύος που αντικαθιστούν με επιτυχία τις επαφές των παραδοσιακών ηλεκτρομαγνητικών ρελέ, μίζες και επαφέες. Αυτά τα προηγμένα ρελέ στερεάς κατάστασης μπορούν να αλλάξουν φορτία έως και 250 αμπέρ ενώ είναι πιο αξιόπιστα.
Η γαλβανική απομόνωση των κυκλωμάτων ελέγχου και εκτέλεσης δεν απαιτεί πρόσθετα μέτρα απομόνωσης για ένα τέτοιο ρελέ. Τα ρελέ στερεάς κατάστασης χρησιμεύουν ως διεπαφή όπου τα κυκλώματα ελέγχου χαμηλής τάσης και τα κυκλώματα ισχύος υψηλής τάσης είναι απομονωμένα μεταξύ τους. Η δομή των ρελέ στερεάς κατάστασης από διαφορετικούς κατασκευαστές είναι σχετικά παρόμοια και όλα τα ρελέ αυτού του τύπου έχουν πολύ μικρές διαφορές.
Το κύκλωμα εισόδου ενός τέτοιου ρελέ στερεάς κατάστασης μπορεί να αποτελείται από μια αντίσταση σε σειρά με έναν οπτικό ζευκτήρα ή μπορεί να είναι πιο περίπλοκο. Η λειτουργία του κυκλώματος εισόδου είναι να λαμβάνει ένα σήμα ελέγχου για μετέπειτα μεταγωγή.
Πιο κάτω το κύκλωμα βρίσκεται η οπτική απομόνωση, η οποία παρέχει απομόνωση μεταξύ των κυκλωμάτων εισόδου, ενδιάμεσου και εξόδου του ρελέ στερεάς κατάστασης. Το σήμα εισόδου υποβάλλεται σε επεξεργασία από ένα κύκλωμα σκανδάλης που ελέγχει την εναλλαγή της εξόδου του ρελέ στερεάς κατάστασης.
Το κύκλωμα μεταγωγής παρέχει τάση στο φορτίο. Συνήθως αυτό το μέρος αποτελείται από τρανζίστορ, θυρίστορ ή τριάκ.
Για αξιόπιστη λειτουργία των ηλεκτρονόμων στερεάς κατάστασης υπό διάφορες συνθήκες, συμπεριλαμβανομένων των επαγωγικών φορτίων, απαιτείται κύκλωμα προστασίας. Ωστόσο, παρά την παρουσία ενός προστατευτικού κυκλώματος σε όλα τα ρελέ στερεάς κατάστασης, εξακολουθούν να υπάρχουν διάφορες τροποποιήσεις και ορισμένα από αυτά τα ρελέ δεν επιτρέπουν επαγωγικά φορτία, ενώ άλλα είναι ειδικά προσαρμοσμένα για αυτά.
Οι ημιαγωγοί ισχύος έχουν κάποια εσωτερική αντίσταση, επομένως όταν το φορτίο αλλάζει, το ρελέ στερεάς κατάστασης θερμαίνεται. Όταν θερμαίνεται πάνω από 60 βαθμούς Κελσίου, η επιτρεπόμενη τιμή του ρεύματος μεταγωγής μειώνεται, επομένως, υπό σοβαρές συνθήκες λειτουργίας, ένα τέτοιο ρελέ απαιτεί πρόσθετη απαγωγή θερμότητας.Για αυτό χρησιμοποιείται ψυγείο ή ακόμα και ψύξη αέρα.
Για επαγωγικά φορτία, συνιστάται η παροχή αποθεματικού επιτρεπόμενου ρεύματος 2-4 φορές και αν μιλάμε για τον έλεγχο ενός ασύγχρονου κινητήρα, τότε το απόθεμα ρεύματος πρέπει να είναι δέκα φορές.
Η τάση ρεύματος κατά τον έλεγχο ενός ισχυρού φορτίου ενεργού χαρακτήρα εξαλείφεται χρησιμοποιώντας ένα ρελέ μεταγωγής μηδενικού ρεύματος, τέτοια ρελέ είναι εξοπλισμένα με μια πρόσθετη μονάδα ελέγχου κυκλώματος σκανδάλης που αποτρέπει την εκκίνηση υπερφόρτωσης. Αλλά κατά τον έλεγχο ενός φορτίου χωρητικής ή επαγωγικής φύσης, πρέπει να παρέχεται ένα σημαντικό περιθώριο ρεύματος.
Κατά κανόνα, ένα ρελέ συνεχούς ρεύματος με σταθερό ρεύμα έχει ήδη ένα απόθεμα για μια βραχυπρόθεσμη (όχι περισσότερο από 10 χιλιοστά του δευτερολέπτου) τριπλάσια αύξηση του ονομαστικού ρεύματος όταν υπερφορτώνεται κατά την εκκίνηση, και τα ρελέ θυρίστορ - δεκαπλάσια.
Για αντίσταση στον παλμικό θόρυβο, ένα κύκλωμα RC είναι εγκατεστημένο σε ένα συμπαγές ρελέ παράλληλα με το κύκλωμα εξόδου, αλλά για πιο αξιόπιστη προστασία, είναι απαραίτητο να συνδέσετε εξωτερικά βαρίστορ παράλληλα με κάθε μία από τις φάσεις ενός τέτοιου ρελέ.
Η τεχνική τεκμηρίωση που παρέχεται από τον κατασκευαστή, κατά κανόνα, περιέχει όλα τα περιεκτικά δεδομένα σχετικά με τα χαρακτηριστικά ενός συγκεκριμένου συμπαγούς ηλεκτρονόμου και τους επιτρεπόμενους τρόπους λειτουργίας και τις περιοχές εφαρμογής του γενικά.