Heute finden einphasige Wechselstrom-Halbleiterrelais breite Anwendung in der Industrie. Diese Geräte sind klein und sehr zuverlässig. Halbleiterrelais (SSRs) sind einfach anzuschließen, und selbst ein unerfahrener Elektriker kann diese Aufgabe bewältigen. Der weite Einsatz dieser Geräte im Alltag wird nur durch die höheren Kosten im Vergleich zu klassischen elektromechanischen Geräten gebremst.
Inhalt
- Arbeitsprinzip
- Anwendungen und Vorteile
- Haupttypen
- Verbindungsfunktionen
Arbeitsprinzip
Ein Halbleiterrelais dient zur Steuerung elektrischer Schaltkreise. Im Gegensatz zu klassischen Relais haben sie keine beweglichen Kontakte und das Schalten erfolgt über Halbleiterbauelemente. Die meisten SSR-Modelle haben eine ähnliche Schaltung, und die von den Herstellern vorgenommenen Änderungen haben praktisch keinen Einfluss auf das Funktionsprinzip.
Die Gerätestruktur enthält:
- Eingang.
- Optische Isolierung.
- Trigger-Ketten.
- Schutz- und Schaltkreise.
Die Rolle des Eingangs wird von einem primären Stromkreis übernommen, der einen in Reihe geschalteten Widerstand auf einem dauerhaften Isolator enthält. Die Eingangsschaltung empfängt das Signal und überträgt Befehle an den Schaltkreis.
Optische Isolierung erforderlich um die Eingangs- und Ausgangskreise zu isolieren. Die Art des Halbleiterrelais und das Funktionsprinzip des Geräts hängen von diesem Strukturelement ab.Die Triggerschaltung hat die Aufgabe, das Eingangssignal zu verarbeiten und anschließend den Ausgang zu schalten. Es kann Teil der optischen Isolierung sein oder ist ein separates Bauelement.
Zur Versorgung der Last mit der Versorgungsspannung ist im Gerät ein Schaltkreis vorhanden. Es umfasst Halbleiterbauelemente - Triac, Transistor und Diode.
Das Funktionsprinzip eines Halbleiterrelais besteht darin, die Kontakte zu steuern, die Spannung an das Relais übertragen. Zum Aktivieren der Kontakte wird ein Aktivator benötigt. Wenn das Gerät in einem Drehstromkreis betrieben werden soll, wird seine Rolle von einem Thyristor oder Triac übernommen. Ein DC-Halbleiterrelais verwendet einen Transistor als Aktivator.
Anwendungen und Vorteile
Im Vergleich zu klassischen Relais haben SSRs viele Vorteile. Wenn nicht die relativ hohen Kosten dieser Geräte wären, würden sie im Alltag viel weiter verbreitet sein. Zu ihren Hauptvorteilen zählen:
- Energieeffizient.
- Sie zeichnen sich durch hohe Leistung aus.
- Geräuscharmut während des Betriebs.
- Einmal an den Stromkreis angeschlossen, erzeugen SSRs keine elektromagnetischen Störungen.
- Lange Lebensdauer.
Diese Geräte sind in der Industrie weit verbreitet. Sie werden verwendet, um Elektromotoren zu steuern, Beleuchtungsniveaus zu steuern usw.
Haupttypen
Diese Geräte werden in der Regel nach mehreren Indikatoren klassifiziert. Zuallererst sprechen wir über die Art der Steuerspannung - DC und AC. Gleichstromgeräte sind für den Betrieb in Stromkreisen mit einer Spannung von 3-32 V ausgelegt. Sie sind sehr zuverlässig, sind mit LED-Anzeige ausgestattet und der Betriebstemperaturbereich reicht von -30 bis 60 Grad. Es gibt auch manuelle Geräte, die auf die gewünschte Betriebsart eingestellt werden können.
Je nach Lasttyp sind SSRs einphasig und dreiphasig. Geräte, die für Drehstromkreise ausgelegt sind, können Ströme im Bereich von 10-120 A gleichzeitig auf allen Phasen überwachen. Unter diesen Geräten nehmen Wenderelais einen besonderen Platz ein, die sich durch kontaktloses Schalten auszeichnen. Sie werden oft in Kombination mit speziellen Geräten eingesetzt, um zuverlässig vor Fehlalarmen zu schützen.
Das einphasige Halbleiterrelais ermöglicht das Schalten des elektrischen Stroms beim Überschreiten der Nullmarke und der Betriebsstrombereich beträgt 10-500 A.
Verbindungsfunktionen
Fast jeder Heimwerker kann diese Arbeit erledigen. Damit das Gerät funktioniert, genügt es, die Versorgungsspannung an die Eingangsklemmen anzulegen und dabei die Polarität zu beachten. Betrachten Sie als Beispiel Anschließen eines Halbleiterrelais an ein Beleuchtungssystem:
- An der Stelle, an der das SSR montiert ist, müssen Sie den Phasenleiter unterbrechen.
- Das Gerät wird in einer Lücke mit Klemmen zur Kommutierung angeschlossen.
- Die Versorgungsspannung wird entsprechend der Polarität an die Steuerkontakte angelegt.
Achten Sie darauf, dass der Steuerkreis über den Starttaster angeschlossen wird. Eine kurzzeitige Spannungsversorgung reicht aus, um das Halbleiterelement der Struktur zu öffnen und anschließend den Stromkreis zu schließen. Am häufigsten werden Halbleiterrelais auf einer DIN-Schiene montiert.
Bei der Auswahl eines Geräts müssen Sie sich an den technischen Eigenschaften des Stromkreises sowie an den Betriebsbedingungen des Relais orientieren. Das Anschließen des SSR an den Stromkreis sollte keine größeren Probleme verursachen.
