Polovodičové jednofázové AC relé: princip činnosti, typy, schéma zapojení

Jednofázová střídavá polovodičová relé dnes našla široké uplatnění v průmyslu. Tato zařízení jsou malých rozměrů a vysoce spolehlivá. Polovodičová relé (SSR) se snadno připojují a tuto práci zvládne i začínající elektrikář. Jediným faktorem, který brání širokému využití těchto zařízení v každodenním životě, je vyšší cena ve srovnání s klasickými elektromechanickými zařízeními.

Princip činnosti

Polovodičové relé je určeno k ovládání elektrických obvodů. Na rozdíl od klasických relé nemají pohyblivé kontakty a spínání probíhá pomocí polovodičových součástek. Většina modelů SSR má podobný obvod a změny provedené výrobci prakticky neovlivňují princip jejich fungování.

Struktura zařízení obsahuje:

• Vchod.
• Optická izolace.
• Spouštěcí řetězy.
• Ochranné a spínací obvody.

Roli vstupu plní primární elektrický obvod obsahující sériově zapojený odpor na trvalém izolátoru. Vstupní obvod přijímá signál a předává příkazy spínacímu obvodu. Nutná optická izolace

k izolaci vstupních a výstupních obvodů. Na tomto konstrukčním prvku závisí typ SSR a princip činnosti zařízení.

Úkolem spouštěcího obvodu je zpracovat vstupní signál a následně přepnout výstup. Může být součástí optické izolace nebo je samostatným konstrukčním prvkem.

Pro napájení zátěže napájecím napětím je v zařízení přítomen spínací obvod. Zahrnuje polovodičová zařízení - triak, tranzistor a diodu.

Principem činnosti polovodičového relé je ovládání kontaktů, které přenášejí napětí do relé. K aktivaci kontaktů je nutný aktivátor. Pokud je zařízení určeno pro provoz v třífázovém obvodu, pak jeho roli hraje tyristor nebo triak. Stejnosměrné polovodičové relé používá jako aktivátor tranzistor.

Aplikace a výhody

Oproti klasickým relé mají SSR mnoho výhod. Nebýt relativně vysokých nákladů na tato zařízení, byla by mnohem více využívána v každodenním životě. Mezi jejich hlavní výhody patří:

• Nízká spotřeba energie.
• Vyznačují se vysokým výkonem.
• Nedostatek hluku během provozu.
• Po připojení k obvodu negenerují SSR elektromagnetické rušení.
• Dlouhá životnost.

Tato zařízení jsou široce používána v průmyslu. Používají se k ovládání elektromotorů, ovládání úrovně osvětlení atd.

Hlavní typy

Tato zařízení jsou obvykle klasifikována podle několika ukazatelů. V první řadě se bavíme o typu ovládacího napětí – DC a AC. DC zařízení jsou navržena pro provoz v elektrických obvodech s napětím 3-32 V. Ony jsou vysoce spolehlivé, jsou vybaveny LED indikací a rozsah provozních teplot je od -30 do 60 stupňů. Existují také ruční zařízení, která lze upravit na požadovaný typ provozu.

Podle typu zátěže jsou SSR jednofázové a třífázové. Zařízení určená pro třífázové obvody jsou schopna hlídat proudy v rozsahu 10-120 A najednou na všech fázích. Mezi těmito zařízeními zvláštní místo zaujímají reverzní relé, která se vyznačují bezkontaktním spínáním. Často se používají v kombinaci se speciálními zařízeními pro zajištění spolehlivé ochrany proti falešným poplachům.

Polovodičové jednofázové relé umožňuje spínání elektrického proudu při překročení nulové značky a rozsah pracovního proudu je 10-500 A.

Vlastnosti připojení

Tuto práci zvládne téměř každý domácí kutil. Aby zařízení začalo fungovat, stačí přivést napájecí napětí na vstupní svorky s dodržením polarity. Jako příklad zvažte připojení polovodičového relé k systému osvětlení:

• V místě, kde je namontován SSR, musíte přerušit fázový vodič.
• Zařízení je připojeno v mezeře se svorkami pro komutaci.
• Napájecí napětí je přivedeno na ovládací kontakty v souladu s polaritou.

Věnujte pozornost skutečnosti, že řídicí obvod je připojen přes tlačítko start. K otevření polovodičového prvku konstrukce a následnému uzavření obvodu stačí krátkodobá dodávka napětí. Nejčastěji se polovodičová relé montují na DIN lištu.

Při výběru zařízení je nutné se řídit technickými vlastnostmi napájecího obvodu a provozními podmínkami relé. Připojení SSR k obvodu by nemělo způsobit větší problémy.