Relais DC monophasés et triphasés - principe de fonctionnement

Pour contrôler divers équipements électroniques, un appareil est nécessaire qui se distingue par sa taille miniature et un haut degré de fiabilité. Ces dispositifs comprennent des relais statiques CC et CA. Ils ont trouvé leur application dans des conditions domestiques et industrielles. Les relais peuvent être assemblés et installés indépendamment de vos propres mains sans aucune difficulté. Le seul critère qui empêche la large diffusion de l'appareil est son coût. Avant d'utiliser un relais à semi-conducteurs, vous devez comprendre ses paramètres, le principe de fonctionnement, la conception.

Principe d'opération

Un relais à semi-conducteurs est un dispositif semi-conducteur modulaire utilisé pour fermer et ouvrir des réseaux électriques. Il se présente sous forme de transistors, triacs, thyristors. Les relais à semi-conducteurs sont également appelés SSR (relais à semi-conducteurs).

Les principaux composants dont le relais est composé:

• nœud d'entrée;
• disjoncteurs;
• chaîne de déclenchement;
• dénouement;
• unité de commutation;
• circuit de protection;
• nœud de sortie.

La plupart des relais statiques sont utilisés pour l'automatisation connectée à un secteur de 20 à 480 volts.

Le principe de fonctionnement de l'appareil est simple. Le boîtier de relais comprend deux contacts et deux fils de commande. Leur nombre peut varier en fonction des phases connectées. Sous l'action de la tension, la charge principale est commutée.

Lorsque vous travaillez avec des relais, vous devez tenir compte du fait que sous des tensions élevées, il existe un risque de petits courants de fuite qui peuvent endommager l'équipement. Cela est dû au fait qu'une petite résistance reste dans le relais.

Modèles célèbres

Les caractéristiques clés dépendent de nombreux facteurs. Les modèles domestiques populaires fabriqués par KIPprbor, Proton, Cosmo comprennent:

• TM-O. Dispositifs avec un circuit "zéro" intégré à travers lequel passe la transition de phase.
• TS. Modèles qui s'éteignent à tout moment.
• Les plus populaires et les plus utilisés sont TMV, TSB, TSM, TMB, TSA. Ils ont un circuit RC de sortie.
• TS / TM - puissance. Les courants atteignent 25 mA.
• TSA, TMA - sont utilisés dans les appareils sensibles.
• TSB, TMB - modèles basse tension. La tension ne dépasse pas 30 V.
• TSV, TMV - haute tension. La tension atteint 280 V.

Les analogues étrangers comprennent les produits fabriqués par Carlo Gavazzi, Gefran, CPC.

Décryptage

Les modèles SSR, TSR (monophasés et triphasés, respectivement) sont les plus populaires. Leur résistance est de 50 mégohms ou plus à une tension de 500 V.

La désignation est écrite comme SSR -40 D A H. SSR ou TSR indique le nombre de phases. 40 - charge en ampères. La lettre indique le signal à l'entrée (L 4-20 mA, D - 3-32 V à courant constant, V - résistance alternative, A - 80-250 V à courant alternatif). La lettre suivante est la tension d'entrée (A - alternatif, D - constant). La dernière lettre correspond à la plage de tensions de sortie (N - 90-480 V, pas de lettre - 24-380 V).

Fonctionnalités de travail avec l'appareil

Lorsque vous travaillez avec un relais statique 220v (contrôle 220), vous devez respecter les règles suivantes:

• La connexion doit être vissée. C'est assez fiable. Les pièces de pointe ne sont pas nécessaires, la torsion est interdite.
• Ne laissez pas de poussière, d'eau ou d'objets métalliques pénétrer dans le relais. Ils entraînent une défaillance des composants.
• N'utilisez pas d'influences externes inacceptables sur le boîtier. Il s'agit notamment des inondations, des chocs, des vibrations, des chutes.
• Ne touchez pas l'appareil pendant son fonctionnement.Le boîtier chauffe, ce qui peut provoquer des brûlures.
• N'installez pas le relais à proximité d'objets inflammables.
• Avant de connecter le circuit, assurez-vous que les connexions assemblées sont correctes.
• Lorsque le boîtier est chauffé au-dessus de 60 degrés, l'installation d'un refroidissement supplémentaire avec des radiateurs est requise.
• Un court-circuit à la sortie ne doit pas être autorisé.

Sous réserve des exigences de fonctionnement, le relais effectuera son travail de manière fiable et efficace pendant toute la durée déclarée.

Avantages et inconvénients

Les relais statiques ont un certain nombre de qualités positives par rapport à leurs homologues électromécaniques. Ceux-ci inclus:

• Durabilité. Un dispositif semi-conducteur peut supporter jusqu'à des dizaines de milliers de cycles de marche et d'arrêt.
• Il crée une connexion de haute qualité.
• Contrôle de charge compétent.
• Haute performance.
• Absence d'interférences électromagnétiques dans un réseau fermé.
• Réponse rapide.
• Travail silencieux.
• Tailles miniatures.
• Manque de rebond de contacts.
• Haute performance.
• Possibilité d'une transition en douceur entre les réseaux AC et DC. Dépend de la puissance et du type d'appareil.
• Large gamme d'applications.
• Résiste aux surcharges en 2000.
• Protection contre les surtensions soudaines et importantes de tension et de courant.

Il existe un certain nombre d'inconvénients, en raison desquels le relais électromécanique peut être plus rentable à utiliser. Tout d'abord, c'est le coût élevé du produit et la complexité de son achat. Les relais statiques ne peuvent être achetés que dans un magasin spécialisé professionnel pour les composants électroniques. Des difficultés surviennent également lors de la commutation primaire - des surtensions élevées peuvent apparaître. Les micro-courants qui se produisent pendant le fonctionnement affectent également négativement le relais.

Les exigences opérationnelles sont superposées au fonctionnement de l'appareil - la pièce doit avoir un niveau normal de poussière et d'humidité. Les valeurs optimales se trouvent dans la documentation du relais.

Les relais statiques ne peuvent pas fonctionner avec des appareils dont la tension dépasse 0,5 kV. L'augmentation des valeurs recommandées peut entraîner des contacts fondus.

Domaines d'utilisation

Malgré le prix élevé, les relais à semi-conducteurs sont activement utilisés dans divers domaines. Ils gèrent avec succès les tâches suivantes:

• Contrôle de la température à l'aide de PETN.
• Maintenir la bonne température dans les processus technologiques.
• Commutation des circuits de commande.
• Démarreurs sans contact de remplacement.
• Commande de moteur électrique.
• Contrôle du chauffage du transformateur.
• Mise à niveau du rétroéclairage.

Dans chaque cas, un type de relais spécifique est utilisé.

Classification des relais statiques

Les relais statiques à semi-conducteurs peuvent être classés en fonction de différents indicateurs. Selon les caractéristiques de la commande et de la tension commutée, il existe:

• Relais statiques Ils sont utilisés dans les circuits DC avec une puissance de 3 à 32 watts. Ils se distinguent par des caractéristiques spécifiques élevées, la présence d'indicateurs LED et la fiabilité. La plage de température de fonctionnement est suffisamment large et varie de -30 à +70 degrés.
• Relais AC. Ils se caractérisent par un faible niveau d'interférences électromagnétiques, un manque de bruit, une faible consommation d'énergie. La plage de puissances de fonctionnement est de 90 à 250 watts.
• Relais manuels En utilisant de tels appareils, vous pouvez régler indépendamment le mode de fonctionnement.

Selon le type de tension, les relais monophasés et triphasés sont distingués. Les dispositifs monophasés sont utilisés dans des réseaux avec une intensité de courant de 100 à 120 A ou de 100 à 500 A. Dans ces derniers, le contrôle est effectué en recevant un signal analogique et une résistance variable. Les relais triphasés sont utilisés pour activer simultanément trois phases. La force actuelle est de 10 à 120 A. Les modèles triphasés durent plus longtemps que les modèles monophasés.

Dans un groupe distinct de relais statiques triphasés, les dispositifs réversibles sont distingués.Ils se distinguent par le marquage et la connexion sans contact. La fonction principale est la commutation fiable de chaque circuit individuellement. Ils protègent le circuit des faux positifs. Trouvé la principale application dans les moteurs à induction. Pour faire fonctionner le relais, un fusible ou une varistance doit être installé.

Selon la méthode de commutation, les relais sont classés comme suit:

• les appareils de type capacitif ou réducteur, ainsi que les appareils à faible induction;
• avec fonctionnement aléatoire ou instantané;
• avec contrôle de phase.

De par leur conception, il est possible de distinguer les modèles installés sur un rail DIN et sur un support de type transition spécial.

Conseils de sélection

Vous ne pouvez acheter des relais statiques que dans un magasin spécialisé de matériel électronique. Des spécialistes expérimentés vous aideront à choisir le meilleur appareil à certaines fins. Les facteurs suivants affectent le coût d'un produit:

• type de relais;
• la présence de mécanismes de verrouillage;
• Boîtier;
• à temps;
• fabricant et pays de fabrication;
• Puissance;
• énergie nécessaire;
• dimensions.

Lors de l'achat, il est important de considérer qu'il doit y avoir une marge de puissance qui dépasse celle qui fonctionne plusieurs fois. Cela protégera le relais contre les dommages. Des fusibles spéciaux sont également utilisés. Les plus fiables comprennent:

• G R - sont utilisés dans une large gamme de charges, se caractérisent par une vitesse élevée.
• G S - fonctionne dans toute la gamme des courants. Protégez l'appareil de manière fiable contre la surcharge du réseau.
• A R - protège les composants du dispositif semi-conducteur contre les courts-circuits.

Ces appareils offrent une protection élevée contre les pannes. Leur coût est comparable au prix du relais lui-même. Les fusibles des classes B, C, D ont des propriétés protectrices inférieures et, par conséquent, un coût inférieur.

Pour un fonctionnement fiable et stable du relais, vous devez choisir un radiateur de refroidissement. Cela est particulièrement vrai lorsque la température dépasse 60 degrés. La réserve de courant d'un relais conventionnel doit dépasser les courants de fonctionnement de 3 à 4 fois. Lorsque vous travaillez avec des moteurs à induction, ce chiffre devrait augmenter de 8 à 9 fois.

Schémas de câblage

Il existe différentes façons de connecter des semi-conducteurs à semi-conducteurs. Ils dépendent des caractéristiques de la charge connectée. De plus, diverses commandes peuvent être incluses dans le circuit.

Les schémas les plus utilisés comprennent:

• Normalement ouvert. La charge est alimentée par un signal de commande.
• Normalement fermé. La charge est excitée en l'absence de signal de commande.
• La tension de commande et de charge sont égales. Il est utilisé pour le travail dans les réseaux à courant continu et alternatif.
• Trois phases. Il peut être connecté de différentes manières - "étoile", "triangle", étoile avec neutre. "
• Réversible. Une sorte de relais triphasé. Comprend 2 boucles de contrôle.

Avant d'assembler le diagramme, il doit être dessiné sur papier.

La connexion au réseau se fait par des démarreurs ou des contacts. Lors de l'utilisation d'un relais triphasé, les 3 phases doivent être connectées aux bornes correspondantes situées sur le dessus de l'appareil. Les contacts de phase supérieure sont marqués des lettres A, B C, zéro - N.

L'appareil possède également des bornes inférieures marquées des chiffres 1, 2, 3. Ils sont connectés en utilisant l'algorithme suivant:

• 1 - à la sortie de la bobine du contacteur.
• 3 - à n'importe quelle phase qui fait le tour du relais.
• 2 - au réseau zéro.

Les éléments de puissance sont connectés comme suit: les phases actives doivent être connectées aux bornes correspondantes du contacteur; conducteurs de charge - à la sortie du contacteur; les zéros sont combinés sur un bus commun dans la boîte de jonction.

Les réglages des relais seront pris en compte sur l'exemple du VP 380 A:

• Connectez l'appareil au réseau.
• Regardez l'affichage. S'il n'y a pas de tension, les chiffres clignotent. L'apparition de tirets indique un changement de rotation de phase ou l'absence de l'un d'entre eux.

Dans l'état normal du secteur, après environ 15 secondes, les contacts 1 et 3 devraient se fermer, alimentant la bobine et le réseau.

Si la connexion est incorrecte, l'écran clignote. Ensuite, vous devez vérifier son exactitude. Vous pouvez définir les paramètres nécessaires à l'aide des boutons du boîtier. Les boutons avec des triangles sont chargés de définir les limites souhaitées.