Для управления мощной нагрузкой через Андуино или любой другой микроконтроллер, в одной из статей я использовал реле модули, построенные на электромеханическом реле.
При очень частом срабатывании механических контактов, они могут изнашиваться, тем самым влиять на работу того устройства, в котором применяется данное реле. Что бы избавится от этого недостатка, можно использовать твердотельное реле, в котором нет механических контактов.
На практике подобные заводские реле стоят дорого, поэтому попробуем собрать самодельное твердотельные реле, на основе симистора, которым будем управлять мощной нагрузкой через Ардуино.
- Помимо отсутствия механических контактов, твердотельное реле имеет ещё ряд преимуществ:— Имеют меньшие габариты;- Высокая скорость переключения;- Бесшумность — поскольку нет движущихся механических контактов, реле не создаёт звукового шума;- При переключении нет скачка напряжения и не возникают радиопомехи;
- — Отсутствие искры между контактами позволяет использовать этот тип реле во взрыво- и пожаро- опасном окружении.
Заводское твердотельное реле стоит дороже электромеханического, что затрудняет использовать его в радиолюбительских конструкциях. Для примера, электромеханическое реле Songle SRD-05VDC-SL-C стоит порядка $0,7 и может коммутировать нагрузку до 10А. Твердотельное реле Omron G3MB-202P стоит порядка $2 и может коммутировать нагрузку до 2А.
Поскольку в основе твердотельных реле лежат полупроводниковые технологии, нагрузка в которых коммутируется с помощью симистора или полевого транзистора, ничего не мешает нам построить подобное самодельное реле. В приведённом ниже примере попробуем собрать твердотельные реле на основе симистора.
Симистор это такой полупроводниковый прибор, который позволяет управлять мощной нагрузкой в цепях переменного тока. Обычно используется при коммутации электродвигателей, ламп накаливания и нагревательных элементов. Другое название этого прибора — триак или симмертичный триодный тиристор. В своём примете в качестве мощной нагрузки я буду использовать лампочку на 220В.
Симистор подойдёт любой, рассчитанный на напряжении более 220В и необходимый ток коммутации нагрузки.
В моём распоряжении оказались симисторы производства STM (STMicroelectronics): BTA12-600, который может коммутировать нагрузку с током до 12А и более мощный BTA41-600B (ток до 40А).
Первая цифра в маркировке симисторов этого производителя обозначает ток, а вторая напряжение коммутации.
Стоит так же обратить внимание что у некоторых симисторов центральный вывод и подложка радиатора будут соединены, а значит на подложке будет присутствовать высокое напряжение, которое так же будет и на радиаторе охлаждения. Такие симисторы имеют маркировку BTB. У симисторов с маркировкой BTA подложка изолирована от высокого напряжения.
Внешний вид BTA12-600 и BTA41-600B, а так же общее схематическое обозначение.
Управляемые выводы Т1 и Т2 (могут так же обозначаться как А1 и А2) могут проводить ток в оба направления. В закрытом состоянии между выводами отсутствует проводимость. Для возникновения проводимости необходимо на управляющий электрод G (gate) подать управляющий ток.
Что бы защитить микроконтроллер (в данном случае Ардуино) от высокого напряжения нагрузки, нужно организовать гальваническую развязку.
Для этих целей применяются оптосимисторы, которые выдерживают напряжения до 7,5кВ, между микроконтроллером и нагрузкой. Подойдёт любой оптосимистор со схемой детектора нуля.
Схема детектора нуля позволяет открывать и закрывать симистор, когда синусоида будет проходить через нуль.
Применение оптосимисторов со схемой детектора нуля удобно использовать если требуется только включать или отключать нагрузку.
Подойдут следующие модели: MOC3031 — MOC3033, MOC3041 — MOC3043, MOC3061 — MOC3063 и MOC3081 — MOC3083.
Если необходим фазовый регулятор, например для изменения оборотов электродвигателя или управлять яркостью лампы, лучше применять оптосимистор без схемы детектора нуля, такие как MOC3020 — MOC3023.
В своих примерах я использую MOC3041, его внешний вид и обозначение с выводами.
Схема твердотельного реле на симисторе это типичная схема подключения, взятая из даташита MOC3041.
Для ограничение тока, протекающего через светодиод оптосимистора, необходимо подобрать резистор R1, который рассчитывается по формуле: R1 = (Uпит — Uled)/IF
Uпит — напряжение, которое будет использоваться для питания светодиода. Поскольку я буду управлять схемой от 5-вольтовой Ардуино, на её выводе будет присутствовать логическая единица с напряжением 5 вольт. В моём случае Uпит = 5 вольт.
Uled — падение напряжения на светодиоде оптосимистора. Падение составляет 1,5 ВIF — рабочий ток светодиода (берётся из даташита, значение IFT), для MOC3041 — 15 мАR1 = (5 — 1.5) / 0.015 = 233 Ом.
Берём ближайший номинал, с округлением в большую сторону, выходит 240 Ом.
Для того что бы как то наблюдать за наличием логической единицы, можно добавить индикаторный светодиод. В таком случае нужно пересчитать R1, суммируя падение напряжения на обоих светодиодах: R1 = (5 — (1.5 + 2)) / 0.015 = 100 Ом.
Если у вас будет использоваться Ардуино или другой микроконтроллер с логическими уровняли 3,3 В, номинал R1 пересчитываете для своего случая.
Связка R4-C1 снижает скорость нарастания напряжения на симисторе. Конденсатор C1 на 0,01 мкФ должен быть плёночным на 400В. Резистор R4 на 1Вт. Мощность R2, R3 от 0,5Вт.
Твердотельное реле на симисторе собранное собственноручно. На плате предусмотрел вариант установки более мощного симистора BTA41-600B и радиатора. Вместо перемычки на плате будет установлен предохранитель.
Радиатор применил от старого спутникового ресивера.
Вывод, который через R1 подключается к первой ножке оптосимистора, подключаем к любому цифровому пину Андуино. В моём примере это будет 7 пин.
- Вывод от 2-й ножки оптосимистора (у меня подключено через индикаторный светодиод) подключаем к пину GND Ардуино.
- Для работы с данным модулем подойдут те же скетчи, что использовались в статье про электромеханическое реле.
- Скетч мигалка
| int relayPin = 7; void setup() { pinMode(relayPin, OUTPUT);} void loop() { digitalWrite(relayPin, LOW); delay(5000); digitalWrite(relayPin, HIGH); delay(5000);} |
Подключение тактовой кнопки.
Тактовая кнопка подключается с подтягивающим резистором 10к.Один контакт кнопки подключается к пину 5V, второй к любому цифровому пину Arduino, у меня это 14 пин, который может быть как аналоговым (А0), так и цифровым.
Скетч с тактовой кнопкой, при нажатии на неё лампочка загорится, при отпускании — погаснет.
| int relayPin = 7; void setup() { pinMode(relayPin, OUTPUT);} void loop() { if(digitalRead(14)==HIGH) { digitalWrite(relayPin, HIGH); delay(300); } else { digitalWrite(relayPin, LOW); delay(300); }} |
Тактовая кнопка в качестве выключателя.
Данный скетч позволяет при нажатии на кнопку, зажечь лампочку, при отпускании кнопки, лампочка будет продолжать гореть. Для того что бы её погасить, нужно ещё раз нажать на кнопку.
| int relayPin = 7;int flag=0; void setup() { pinMode(relayPin, OUTPUT); } void loop() { if(digitalRead(14)==HIGH&&flag==0) { digitalWrite(relayPin,!digitalRead(relayPin)); flag=1; } if(digitalRead(14)==LOW&&flag==1) { flag=0; } } |
- Результат выполнения скетча на видео.
- В отличии от электромеханического реле, здесь не получится использовать в качестве нагрузки дешёвую китайскую лампочку, в выключенном состоянии она будет тускло светится.
Твердотельное реле своими руками
Для многих схем силовой электроники твердотельное реле стало не просто желательно но и необходимо. Их преимущество – в количестве срабатываний несоизмеримо больших, по сравнению с электромеханическими, на порядок (а на практике и того больше).
До изготовления твердотельного реле я обычно изготавливал цепочки из симистора и схемы управления с гальванической развязкой типа симистороной оптопары MOC30***. Для примера будем использовать следующие (базовые) компоненты:
- Симисторная оптопара MOC3083 (VD1)
- Симистор с изолированным анодом марки BT139-800 16A (V1 от Philips)
- Сопротивление для ограничения тока через светодиод MOC3083 (R1 750Ом 0,5Вт)
- Светодиод индикации АЛ307А (LD1)
- Резистор на управляющий электрод симистора 160 Ом (R2 , 0.125Вт)
Рис 1
Твердотельное реле – эта как бы инкапсуляция такой цепочки. Для изготовления твердотельного реле воспользуемся рекомендациями предложенными в сборнике [1 ] .
Выводы и полезное видео по теме
Этот ролик показывает, как и на базе каких электронных компонентов можно сделать твердотельное реле. Автор доходчиво рассказывает обо всех деталях практики изготовления, с какими он столкнулся лично в процессе производства электронного коммутатора:
Видео о проблеме, с которой можно столкнуться после приобретения однофазного ТТР у продавцов из Китая. Попутно проводит своеобразный обзор устройства прибора коммутации:
Самостоятельное изготовление твердотельных реле — вполне возможное решение, но применительно к изделиям под низковольтную нагрузку, потребляющую относительно малую мощность.
Более мощные и высоковольтные приборы сделать своими руками сложно. Да и обойдётся эта затея по финансам в такую же сумму, какой оценивается заводской экземпляр. Так что в случае надобности проще купить готовый прибор промышленного изготовления.
Если у вас появились вопросы по сборке твердотельного реле, пожалуйста, задайте их в блоке с комментариями, а мы постараемся дать на них предельно понятный ответ. Там же можно поделиться опытом самостоятельного изготовления реле или сообщить ценную информацию по теме статьи.
Все своими руками Твердотельное реле своими руками | Все своими руками
Твердотельное реле (ТТР) или Solid State Relay (SSR) — это электронные устройства, которые выполняют те же самые функции, что и электромеханическое реле, но не содержит движущихся частей. Серийные твердотельные реле используют технологии полупроводниковых устройств, таких как тиристоры и транзисторы.
То есть вместо подвижных контактов в ТТР используются электронные полупроводниковые ключи, в которых цепи управления имеют гальваническую развязку с силовыми, коммутируемыми цепями. Благо сейчас переключательных полевых транзисторов приобрести нет никаких проблем.
Таким образом, для построения твердотельного реле нам потребуется MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) транзистор, русский эквивалент термина — МОП-транзистор или полевой транзистор с изолированным затвором, и оптрон.
На страницах сайта есть статьи, посвященные транзисторным ключам с оптической изоляцией – «Транзисторный ключ переменного тока»
В данной статье рассмотрен ключ для коммутации переменного тока. Используя SMD компоненты по этой схеме можно изготовить ТТР переменного тока.
Часть деталей монтируется на печатной плате, которая крепится к алюминиевой положке. Транзисторы устанавливаются на подложку через слюдяные прокладки. Конденсатор С1 лучше брать или танталовый или керамический.
Его емкость можно уменьшить. Еще одна статья – «Транзисторный ключ с оптической развязкой»
- В этой схеме к качестве коммутирующих транзисторов используются биполярные транзисторы разных структур.
- Есть еще одна схема гальванически развязанного ключа на моп-транзисторе с защитой от предельного тока нагрузки. О нем шла речь в статье «Mощный ключ постоянного тока на полевом транзисторе»
Все это хорошо, если напряжения, с которыми работают ТТР реализованные на MOSFET, позволяют управлять этими полевыми транзисторами. А как быть с коммутацией напряжения, например 3,3 вольта. Для открывания полевого транзистора этого напряжения явно не достаточно.
Нужен какой-то преобразователь, способный поднять напряжение управления хотя бы до пяти вольт. Классический импульсный преобразователь использовать для реле – слишком громоздко. Но есть другие преобразователи – оптические, например — TLP590B.
TLP590B Datasheet Pdf
Такие преобразователи на выходе обеспечивают напряжение порядка 9 вольт, что вполне достаточно для управления моп-транзисторами. Из документации на эти преобразователи видно, что они очень маломощные и способные отдать на выходе ток всего лишь порядка 12мкА. У моп-транзисторов есть такой параметр – Заряд затвора – Qg.
Пока затвор данного транзистора не получит необходимый заряд – транзистор не начнет открываться. Скорость заряда зависит от тока, который может обеспечить цепь управления, чем больше ток управления, тем быстрее затвор получает необходимый заряд, тем быстрее открывается транзистор.
Тем меньше будет время, когда коммутирующий транзистор будет находиться в активной зоне выходной характеристики – тем меньше на нем будет выделяться тепла. Но в нашем случае, когда транзистор работает не в преобразователе, на относительно высоких частотах, а в качестве реле, вкл – выкл, ток в 12 мкА будет достаточен.
Правда лучше конечно выбирать ключевые транзисторы с малым зарядом затвора. Например.
Управление мощной нагрузкой с Arduino
Как вы уже знаете из урока о питании, Ардуино (микроконтроллер) является логическим устройством, то есть по своей сути может только раздавать сигналы другим устройствам. Это касается в первую очередь управления нагрузкой: от пина МК можно запитать максимум светодиод или простенький модуль/микросхему с током потребления не более 20 мА (максимум 40 мА, но на таком токе напряжение просядет и стабильная работа не гарантируется). Если вам захочется управлять светодиодной лентой, электромагнитным клапаном, моторчиком или сетевым обогревателем – понадобится промежуточное устройство, такое как реле или транзистор. Давайте обо всем по порядку.
Мощное твердотельное реле на 220В своими руками
Твердотельное реле в отличии от обычного электромеханического обладает рядом преимуществ, такие как долговечность, большая мощность но они и стоят дороже. Его к счастью можно вполне сделать и самому, самодельное твердотельное реле будет при этом не хуже.
Мощное твердотельное реле на 220В своими руками
Необходимые детали:
Инструкция по созданию твердотельное реле своими руками:
Схема твердотельного реле очень проста и с небольшим изменением была взята из даташита оптосимистора moc3041, резисторы я применил в СМД исполнении (большие на 330 Ом и 39 Ом типоразмера – 2512, маленький на 220 Ом – 0805):
Мощное твердотельное реле на 220В своими руками
Мощное твердотельное реле на 220В своими руками
Управление осуществляется с помощью тактовой кнопки, через которую на вход оптосимистора подаётся напряжение около 5 В, при этом реле срабатывает и включается нагрузка, в моём случае лампа на 220В. Управляющее напряжение может быть не только 5В но и другое, для этого нужно будет рассчитать входной резистор, который на 220 Ом, чтобы ток на светодиоде оптосимистора не превышал 60 мА.
Мощное твердотельное реле на 220В своими руками
Мощное твердотельное реле на 220В своими руками
Данное твердотельное реле работает только в сети переменного напряжения 220В.
В этом архиве я прикрепил схему самодельного твердотельного реле, печатную плату в PDF файле (отзеркаленная) и проект в протеусе.
Получение списка подключенных устройств
Для того, чтобы получить список, работающих в сети устройств RODOS-8 необходимо отправить символ “R” (без кавычек) на широковещательный адрес сети на порт 30303. В ответ устройство вернет название «Device Name», заданное в web-интерфейса, а также IP и MAC адреса.
Пример получения списка подключенных устройств на Linux
Рис.16 – Получение списка подключенных устройств RODOS-8 по UDP echo -n «R» | socat — UDP-DATAGRAM:172.16.0.255:30303,broadcast
Пример получения списка устройств через PowerShell Windows
Рис.17 – Получение списка подключенных устройств RODOS-8 по UDP
Исполняемый файл PowerShell «Send-UDPMessage.ps1»:
$Hostname = «172.16.0.255» $Port = 30303 $GET_IP = «R» $endpoint = new-object System.Net.IPEndPoint ([IPAddress]::Any,$Port) $udpclient=new-Object System.Net.Sockets.UdpClient $udpclient.Client.ReceiveTimeout = 1000 $b=[Text.Encoding]::ASCII.GetBytes($GET_IP) $bytesSent=$udpclient.Send($b,$b.length,$Hostname, $Port) try { while ($true) { $content = $udpclient.Receive([ref]$endpoint) echo ([Text.Encoding]::ASCII.GetString($content)) } } catch {} $udpclient.Close()
Запуск скрипта PowerShell из командной строки Windows. Исполняемый файл «UDPstart.cmd»
@echo off powershell -executionpolicy bypass -File %~dp0Send-UDPMessage.ps1 pause>nul
Получение списка устройств через терминальную программу Windows
Рис.18 – Получение списка устройств RODOS-8 через терминальную программу Windows
Твердотельное Реле Схема Принципиальная
Для проверки открытия симистора необходимо использовать мегомметр. Это устройство бывает двух видов: внутреннего и внешнего. Описание В отличие от электромеханических реле EMR , которые используют катушки, магнитные поля, пружины и механические контакты для управления и переключения питания, твердотельное реле или SSR не имеет движущихся частей, но вместо этого использует электрические и оптические свойства полупроводниковых полупроводников, выполняет его вход в функции изоляции и переключения выхода. Между цепями управления и нагрузкой качественная изоляция.
Однако твердотельные реле с очень высоким номинальным током плюс А все еще слишком дороги для покупки из-за их требований к силовым полупроводникам и теплоотдаче, и, как таковые, все еще используются более дешевые электромеханические контакторы.
Пару слов о твердотельных реле.
В этом примере подойдет любое предпочтительное значение резистора между Ом и Ом. С помощью триггерной цепи обрабатывается входной сигнал и происходит его переключение на выход.
Оно подобно диммеру умеет регулировать мощность нагрузки выходное напряжение , для этого на вход подают аналоговый сигнал — напряжение, ток или подключают переменное сопротивление. Их главный плюс — практически полное отсутствие э-м помех, малый показатель шума при работе, экономия в плане потребления электричества и оперативность самой работы. С его помощью происходит притягивание контактов. Отличия несущественные, на работу не влияют никак. Однако порт цифрового выхода микроконтроллера может выдавать максимум 30 мА. А роль электронных ключей обычно исполняют встроенные в тело реле полупроводники — силовые транзисторы, симисторы, тиристоры. ТВЕРДОТЕЛЬНОЕ РЕЛЕ ? ОШИБОЧКА ОДНАКО ????
Преимущества и недостатки
Но если токи высокие, будет происходить сильный нагрев элементов.
- лекция 357 Твердотельное реле
Прежде чем пытаться изготовить твердотельное реле самостоятельно, логично ознакомиться с базовой конструкцией подобных устройств, понять принцип их функционирования. Схема для подключения реле Все полупроводниковые устройства такого рода поделены на участки, среди которых: входная часть, оптическая развязка, триггер, а также цепи переключения и защиты. При этом пиковые кратковременные значения тока могут достигать величины А. Переключение происходит с высокой скоростью. Заливка компаундом Преимущества и недостатки В отличие от других типов реле, твердотельное лишено подвижных контактов. Выходная цепь большинства стандартных твердотельных реле сконфигурирована для выполнения только одного типа переключающего действия, дающего эквивалент нормально разомкнутого однополюсного однополюсного SPST-NO режима работы электромеханического реле. Опто-триачный изолятор MOC имеет те же характеристики, но со встроенным обнаружением пересечения нуля, позволяющим нагрузке получать полную мощность без больших пусковых токов при переключении индуктивных нагрузок.
Особенности процесса изготовления
Нагрузка нагревательного элемента составляет Вт. Вход — это первичная цепь, в которой устанавливается постоянное сопротивление.
В обычных для приведения какой-либо электрический механизм в действие используются контакты, которые периодически замыкаются и размыкаются. Выходная мощность порядка Вт. Здесь в схеме два варианта входа: ввод управления напрямую к диоду оптрона и входной сигнал подающийся через транзистор. Коммутация электроцепей в этом приборе выполняется по принципу электронного ключа, выполненного на полупроводниках. Рекомендации о выборе кулеров приводятся в технической документации на конкретное твердотельное реле, поэтому давать универсальные советы нельзя. Соблюдая определенный ряд условий, твердотельные реле можно использовать для пуска асинхронных двигателей.
Похожие записи
Поэтому существует максимально возможная задержка выключения между удалением входного сигнала и отключением тока нагрузки в один полупериод. Между цепями управления и нагрузкой качественная изоляция. Эти реле, работающие бесшумно, являются хорошей заменой контакторам и пускателям.
Такой же принцип регулировки используется в бытовых диммерах для освещения.
Когда сигнал входного напряжения постоянного тока удаляется, выход не отключается внезапно, так как после срабатывания проводимости тиристор или триак, используемый в качестве переключающего устройства, остается включенным в течение оставшейся части полупериода, пока токи нагрузки не упадут ниже удерживающих устройств тока, в этот момент он выключается.
Видео: тестирование твердотельного реле. Нужно выделить такие свойства твердотельных реле: При помощи оптической развязки обеспечивается изоляция различных цепей электронного устройства. В твердотельных моделях эту роль выполняют тиристоры, транзисторы и симисторы.
С его помощью происходит притягивание контактов. Защита может находиться как внутри корпуса реле, так и отдельно. Обратите внимание на то, что у симисторов выводы обычно неоднозначно определяются, поэтому их нужно заранее проверить.
Чтобы подать силу напряжения на нагрузку используется цепь переключающего типа, которая включает транзистор, кремниевый диод и симистор. В этом примере подойдет любое предпочтительное значение резистора между Ом и Ом. Твердотельное реле вместо контактора.
Виды устройств
Для корректной работы твердотельного реле при маленьких токах нагрузки соизмеримых с током утечки необходимо устанавливать шунтирующее сопротивление параллельно нагрузке.
В соотношении с методом коммукации выделяют: устройства, выполняющие нагрузки емкостного типа, редуктивного типа, слабой индукции; реле со случайным или мгновенным включением, используются в том случае, когда требуется мгновенное срабатывание; реле с наличием фазового управления, позволяют производить настройку нагревательных элементов, ламп накаливания.
Остальное наглядно демонстрирует схема: Схема включения твердотельного реле Характеристики Естественно, у каждой фирмы, предлагающей такие приборы, свои параметры и модели. А теперь давайте рассмотрим более детально процесс изготовления устройства.
Параметры мощности — от 3 до 32 Вт.
Обобщённая схема ТТР, наглядно показывающая, каким образом функционирует электронный прибор: 1 — источник напряжения управления; 2 — оптопара внутри корпуса реле; 3 — источник тока нагрузки; 4 — нагрузка Проходящий через фотодиод ток приходит на управляющий электрод ключевого транзистора или тиристора.
Чтобы избежать возникновения перенапряжений при использовании реле, следует обязательно приобрести варистор или предохранитель быстрого действия.
Выбор и покупка твердотельного реле Чтобы купить твердотельное реле, следует обратиться в специализированный магазин электроники, в котором опытные специалисты помогут подобрать устройство, в соотношении с необходимой мощностью.
Постоянный ток
Оптопара
Оптопара – отличный элемент, позволяет выполнять две функции: коммутировать нагрузку (пусть и небольшую) и полностью физически развязывает микроконтроллер с ней. Оптопары можно использовать для имитации нажатия кнопок у других внешних устройств, то есть замыкать чисто логический сигнал. Также можно использовать для разрывания питания различных датчиков и модулей в устройстве вместо транзистора.
Оптопара состоит из двух частей: светодиод, который мы включаем при помощи микроконтроллера, и выходная часть, которая может быть разной (транзистор, симистор и проч.), таким образом сигнал с микроконтроллера отделяется от нагрузки через луч света, что очень важно при коммутации высоковольтных или каких-то чувствительных цепей. Для управления внешними устройствами надо брать оптопары с транзисторным выходом, например очень распространённую PC814 и её аналоги (FOD814, LTV814 и прочие), при желании можно выковырять почти из любого блока питания. Данная оптопара позволяет коммутировать нагрузку с напряжением до 60 Вольт и током до 50 мА. Покажу вырезку из даташита с этими параметрами, у остальных оптопар параметры будут называться точно так же:
Конструктивные особенности
В основе твердотельного реле лежит электронная плата, в состав которой входит три главных элемента — узлы управления и развязки, а также силовой ключ. В роли силовых элементов применяются такие детали:
- Для постоянного I — транзисторы полевого типа, простые транзисторы, модульные элементы класса IGBT, а также MOSFET-транзисторы.
- Для переменного I — сборки на базе тиристоров, а также симисторы.
Развязка цепи обеспечивается оптронами — изделиями, состоящими из излучающего и принимающего свет устройства. Между ними установлен диэлектрик, имеющий прозрачную структуру.
Управляющий узел выполнен в виде стабилизирующей схемы, обеспечивающей оптимальные уровни тока и напряжения для излучающего свет элемента. Напряжение на входе схемы должно быть от 70 до 280 Вольт.
Что касается напряжения нагрузки, его величина — до 480 Вольт. Расположение электроприбора (до или после ТТР) не имеет значения.
Как правило, устройство монтируется после нагрузки с последующим подключением к «земле». При таком варианте схемы удается защитить внутренние элементы от протекания тока КЗ (он потечет через заземляющий провод).
Где используются?
Твердотельные реле — уникальные устройства, которые после монтажа не требуют особого обслуживания. Здесь работает принцип «установил и забыл». К примеру, в простых моделях очистка контактной группы осуществляется с определенной периодичностью — как правило, через определенное число циклов. Если изделие работает редко, это не вызывает проблем.
Но как быть с аппаратурой, для работы которой требуется частое срабатывание — один раз в секунду или даже чаще? Пример такой техники — станок с клапанами соленоидного типа.
Подача напряжения происходит через реле, которому приходится разрывать до десяти ампер индуктивного I. Если поставить контактное устройство, его замену придется осуществляться раз в 1-2 месяца. Если поставить твердотельный аналог, об этом можно забыть на долгие годы.
Несмотря на надежность работы, ТТР требуют периодического осмотра. Базовые рекомендации в этом вопросе дает производитель изделия. Как правило, речь идет о проверке факта замыкания контактов, целостности корпуса и изоляции.
Виды термореле защиты
Следует отметить, что на современном рынке электротехнических изделий представлены разные типы модулей тепловой защиты электрических силовых агрегатов. Каждый из этих типов устройств используется в конкретной ситуации и для определенного вида электрического оборудования. К основным разновидностям тепловых реле защиты можно отнести следующие конструкции.
- РТЛ — электромеханический прибор, обеспечивающий качественную тепловую защиту трехфазных электродвигателей и других силовых установок от критических перегрузок по току потребления. Кроме этого, термореле этого вида защищает электроустановку при дисбалансе питающих фаз, затянутого во времени пуска устройства, а также при механических проблемах с ротором: заклинивания вала и так далее. Монтируется прибор на контактах ПМЛ (пускатель магнитный) или как самостоятельный элемент с клемником КРЛ.
- РТТ — трехфазное устройство, предназначенное для обеспечения защиты электрических двигателей с короткозамкнутым ротором от токовых перегрузок, перекосу между питающими фазами и при механических повреждениях ротора, а также от затянутого по времени пускового момента. Имеет два варианта установки: как самостоятельный прибор на панели или совмещенный с магнитными пускателями ПМЕ и ПМА.
- РТИ — трехфазный вариант электротеплового расцепителя, защищающего электрический двигатель от тепловых повреждений обмоток при критическом превышении значений тока потребления, от длинного пускового момента, асимметрии питающих фаз и при механических повреждениях движущихся частей ротора. Устанавливается устройство на магнитных контакторах КМТ или КМИ.
- ТРН — двухфазное устройство электротепловой защиты электрических двигателей, обеспечивающее контроль длительности пуска и тока в нормальном рабочем режиме. Возврат контактов в исходное состояние после аварийного срабатывания осуществляется только вручную. Работа данного расцепителя совершенно не зависит от температуры окружающего воздуха, что актуально для жаркого климата и горячих производств.
- РТК — электротепловой расцепитель, при помощи которого можно контролировать один-единственный параметр — температуру металлического корпуса электрической установки. Контроль осуществляется с использованием специального щупа. При превышении критического значения температуры устройство отключает электроустановку от линии питания.
- Твердотельное — тепловое реле, не имеющее в своей конструкции каких-либо подвижных элементов. Работа расцепителя не зависит от температурного режима в окружающей среде и других характеристик атмосферного воздуха, что актуально для взрывоопасных производств. Обеспечивает контроль над длительностью разгона электрических моторов, оптимальным током нагрузки, обрывом фазных проводов и заклиниванием ротора.
- РТЭ — защитное термореле, по своей сути являющееся плавким предохранителем. Прибор изготовлен из металлического сплава с низкой температурой плавления, который плавится при критических значениях температуры и разрывает цепь, питающую электроустановку. Это электротехническое изделие монтируется непосредственно в корпус электросиловой установки на штатное место.
Из вышеприведенной информации видно, что в настоящее время существует несколько различных типов электротепловых реле. Все они используются для решения одной-единственной задачи — защиты электрических двигателей и других силовых электроустановок от токовых перегрузок с повышением температур рабочих частей агрегатов до критических значений.
Результат налицо
Что лично мне дало подключение приборов к «умному дому»? Любая автоматизация, это экономия времени. В данном случае – личной жизни. Приятно, когда заходишь домой, а у тебя уже включен телевизор. Пока раздеваешься и разогреваешь ужин – краем глаза смотришь телевизор, даже не задумываясь, где пульт. Затем идешь к уже загруженному компьютеру и опускаешь ноги на теплый коврик. Дело здесь даже не во времени. Включить все оборудование можно не более чем за 5 минут, включая пару минут, потраченных на загрузку компьютера. Удобство в том, что об этих механических действиях не приходится даже думать.
К хорошему быстро привыкаешь. У меня все чаще появляется мысль купить дополнительное реле и подключить к компьютеру все, что только можно. Технически, к RODOS-10 можно подключить все, что угодно. К тому же у его разработчиков https://silines.ru есть немало других приспособлений, которые можно комбинировать. К примеру, ничего не мешает мне соорудить систему, которая перед моим приходом домой будет нагревать воду в ванной, включать электроплиту, контролировать вентиляцию, удаляя излишне влажный воздух. Для этого имеются:
- Реле времени;
- Температурные датчики;
- Датчики влажности.
Естественно, ко всему оборудованию нужны не кривые руки и голова, но как я показал на примере, возможность самостоятельно сконструировать свой «умный дом» не составит особого труда.
