Твердотельные реле (SSR) все чаще используются в различных отраслях промышленности, включая производство пластмасс, упаковки, продуктов питания и напитков, HVAC, полупроводников, возобновляемых и традиционных источников энергии, нефти и газа, транспорта, печати, лабораторий, печей и печей, освещения, медицины и управления движением. ТТР часто используются для замены электромагнитных реле (ЭМР), поскольку они не имеют движущихся частей и имеют длительный срок службы. Кроме того, они не будут подвержены эрозии контактов и электрическим помехам из-за наличия дуги на контактной поверхности.
Из-за множества конфигураций твердотельных реле, которые могут поддерживать различные типы нагрузок, проектировщики должны понимать, как выбирать твердотельные реле для их предполагаемого использования. Это особенно очевидно в промышленных приложениях, таких как управление индуктивными нагрузками, такими как двигатели, водяные насосы и вентиляторы, где требуются реле других типов, чем в системах отопления и освещения, поскольку они являются резистивными нагрузками.
В этой статье кратко обсуждается, почему SSR является отличным выбором для автоматизации промышленности и производства. Затем на примере устройств Карло Гавацци были представлены назначение, характеристики и способы выбора этих устройств для применения.
Зачем использовать SSR?
Для удовлетворения требований систем промышленной и промышленной автоматизации требуется распределительное устройство со следующими характеристиками: низкая стоимость, высокая надежность, быстрое время срабатывания, отсутствие вибрации контактов или дуги, минимальные электромагнитные помехи (ЭМП), устойчивость к суровым условиям окружающей среды и высокая устойчивость к механическим ударам и вибрации. В ССР используются полупроводниковые устройства для замены якоря и контактов механических реле при переключениях, что соответствует этим требованиям. Благодаря своей полностью закрытой конструкции SSR также обладает характеристиками ударопрочности, виброустойчивости, влагостойкости, стойкости к химической коррозии и пыленепроницаемости. Поэтому устройство имеет длительный срок службы и высокую надежность.
Поэтому при выборе ТТР для приложения необходимо понимать управляемую нагрузку и основные характеристики ТТР, чтобы согласовать требования приложения со спецификациями реле.
Характеристики управления и нагрузки SSR
SSR можно управлять с помощью управляющего напряжения переменного или постоянного тока. В элементах управления постоянным током используется низкое напряжение, обычно от 4 до 32 В. Они также могут использовать токовые петли от 4 до 20 мА или аналоговые входы от 1 до 10 В постоянного тока. Диапазон напряжения, используемый для управления связью, составляет от 24 В переменного тока до 275 В переменного тока.
Нагрузки ТТР могут быть переменного или постоянного тока. Максимальное напряжение нагрузки переменного тока SSR составляет до 690 В переменного тока с номинальным переменным током 125 А. Номинальное напряжение постоянного тока составляет 500 В постоянного тока и 100 А.
Тип электрической нагрузки
Электрические нагрузки классифицируются по их основным электрическим характеристикам. Двигатели, вентиляторы и насосы являются индуктивными нагрузками. Ток нагрузки и напряжение не синхронизированы, ток отстает от напряжения. Индуктивные нагрузки будут противодействовать изменениям тока нагрузки, генерируя потенциал обратного напряжения, называемый обратной электродвижущей силой (ЭДС). Твердотельные реле, используемые с индуктивными нагрузками, должны выдерживать эти напряжения.
Такое оборудование, как обогреватели, духовки, электроплиты, сушилки и осветительные приборы, относятся к резистивным нагрузкам. Напряжение и ток резистивной нагрузки синфазны.
Емкостные нагрузки могут выдерживать изменения напряжения нагрузки. Ток и напряжение в емкостных нагрузках не синхронизированы, причем ток опережает напряжение. Большинство импульсных источников питания и некоторые медицинские устройства (например, дефибрилляторы) имеют емкостную нагрузку. Когда напряжение впервые подается на емкостную нагрузку, ее сопротивление очень низкое, что приводит к большому импульсному току.
Характеристики каждой нагрузки определяют тип ТТР, необходимый для управления нагрузкой.