Relé de estado sólido: circuito, principio de funcionamiento, conexión
Para garantizar la comunicación sin contacto de varios dispositivos sin el uso de electroimanes, se utiliza un relé de estado sólido. Hablaremos más sobre las características, el principio de funcionamiento y el diagrama de conexión de este dispositivo..
Tabla de contenido:
Relé de estado sólido – principio de funcionamiento
Un relé de estado sólido es un dispositivo que proporciona contacto entre circuitos eléctricos de alto y bajo voltaje..
Teniendo en cuenta la estructura de este dispositivo, la mayoría de los modelos son similares entre sí, tienen pequeñas diferencias que no afectan el principio de su funcionamiento..
La estructura del relé de estado sólido incluye la presencia de:
- Entrada,
- aislamiento óptico,
- circuito de disparo,
- circuito de conmutación,
- circuitos de proteccion.
La entrada es el circuito primario, que se caracteriza por la presencia de una resistencia en un aislante permanente, que está conectado en serie. La función principal del circuito de entrada es recibir una señal y transmitir un comando al dispositivo de relé de estado sólido que conmuta la carga..
Se utiliza un dispositivo de aislamiento óptico para aislar la red de entrada y salida de CA. El tipo de componente dado depende del tipo de relé y su principio de funcionamiento..
Se utiliza un diseño de circuito de disparo para procesar la señal de entrada y cambiar la salida. Actúa como un elemento independiente, y en algunos modelos forma parte del aislamiento óptico.
Para suministrar fuerza de voltaje a la carga, se utiliza un circuito de tipo de conmutación, que incluye un transistor, un diodo de silicio y un triac..
Se utiliza un circuito de protección separado para proteger el relé de estado sólido contra mal funcionamiento o error. Este dispositivo es de dos tipos: interno y externo..
El circuito de relé de estado sólido consta de:
- sistemas de control,
- dispositivos de relé de estado sólido,
- motor, bomba, máquina de soldar, transformador o calentador.
Para conmutar una carga inductiva utilizando un relé de estado sólido, la reserva de corriente debe aumentarse de 6 a 8 veces.
El principio de funcionamiento de un relé de estado sólido es cerrar o abrir contactos que transmiten voltaje directamente al relé. Para activar los contactos, se requiere un activador. Su papel en un relé de estado sólido lo desempeña un semiconductor o dispositivo de estado sólido. En dispositivos que operan con corriente alterna, este es un tiristor o triac, y para dispositivos con corriente continua, un transistor..
El dispositivo, que se caracteriza por la presencia de un transistor conmutador, es un relé de estado sólido. Este es, por ejemplo, un sensor de movimiento o de luz que, mediante un transistor, transmite voltaje..
Aparece un efecto de aislamiento galvánico entre la tensión en la bobina y los contactos de potencia, que desaparece por la presencia de un circuito óptico.
Ventajas y alcance de uso de los relés de estado sólido
Los relés de estado sólido a menudo reemplazan a los contactores convencionales debido a sus muchas ventajas sobre ellos. Considere las principales ventajas de un relé de estado sólido:
1. Bajo consumo de energía: debido a la falta de diversidad electromagnética, el relé electromagnético consume mucha electricidad, ya que el relé de estado sólido utiliza un semiconductor, la cantidad de electricidad para su funcionamiento es un 90% menor..
2. El relé de estado sólido es un dispositivo de tamaño pequeño, esta calidad lo hace fácil de transportar e instalar..
3. Este dispositivo se caracteriza por un alto nivel de rendimiento y no requiere esperar a que se inicie..
4. Rendimiento de bajo ruido: otra ventaja del relé de estado sólido sobre los contactores.
5. Dichos dispositivos tienen una vida útil más larga y no requieren mantenimiento adicional..
6. Tienen una amplia gama de usos y son adecuados para diferentes dispositivos..
7. El relé de estado sólido le permite encender el circuito sin permitir interferencias electromagnéticas..
8. El alto nivel de rendimiento evita el rebote del contacto durante el funcionamiento del dispositivo..
9. El relé de estado sólido permite más de mil millones de activaciones.
10. La presencia de un aislamiento confiable entre los circuitos de entrada y conmutación aumenta el rendimiento del dispositivo..
11. El relé presenta un diseño compacto y sellado y una fuerte resistencia a las vibraciones antes de los impactos..
El ámbito de uso del relé de estado sólido es bastante amplio. Se utilizan cuando existe la necesidad de conmutar cargas inductivas. Considere las principales áreas de aplicación de este dispositivo:
- un sistema en el que la temperatura se controla mediante un elemento calefactor;
- mantener una temperatura constante en el proceso tecnológico;
- para conmutar el circuito de control;
- al reemplazar arrancadores de tipo inverso sin contacto;
- control de motores eléctricos;
- control de calefacción, transformadores y otros dispositivos técnicos;
- control de nivel de iluminación.
Variedades de relés de estado sólido.
Existen varios tipos de relés de estado sólido, que difieren en las características del voltaje de control y conmutación:
1. Relés de CC de estado sólido: se utilizan bajo la acción de electricidad constante en el rango de 3 a 32 vatios. Se caracteriza por altas características específicas, indicación LED, alta confiabilidad. La mayoría de los modelos tienen una amplia gama de temperaturas de funcionamiento de -30 a +70 grados.
2. Los relés de estado sólido de CA presentan una baja interferencia electromagnética, sin ruido durante el funcionamiento, bajo consumo de energía y alta velocidad de funcionamiento. El intervalo de trabajo es de 90-250 W.
3. Relés de estado sólido con control manual, le permiten personalizar el tipo de trabajo.
En relación al tipo de carga, existen:
- relé de estado sólido monofásico,
- relé de estado sólido trifásico.
Un relé monofásico permite conmutar electricidad en el rango de 10-120 A, o en el rango de 100-500 A. El control de fase se realiza mediante una señal analógica y una resistencia variable. Los relés trifásicos se utilizan para cambiar la corriente en tres fases a la vez. Tienen un intervalo de funcionamiento de 10 a 120 A. Entre los relés trifásicos, se distinguen los dispositivos reversibles, que se diferencian en el marcado y la conmutación sin contacto. Su función es cambiar de forma fiable cada circuito por separado. Los dispositivos especiales pueden proteger de manera confiable el relé contra falsas conmutaciones.
Se utilizan durante el arranque y funcionamiento del motor asíncrono, que los invierte. Al elegir este dispositivo, es necesario observar un gran suministro de energía actual, que opera de manera segura y eficiente el dispositivo..
Para evitar sobretensiones al usar un relé, asegúrese de comprar un varistor o un fusible de acción rápida..
Los relés trifásicos tienen una vida útil más larga que los relés monofásicos. La conmutación se produce como resultado del cruce por cero actual y la indicación LED.
En relación al método de conmutación, existen:
- dispositivos que transportan cargas de tipo capacitivo, tipo reductor, inducción débil;
- los relés con encendido aleatorio o instantáneo, se utilizan cuando se requiere un funcionamiento instantáneo;
- relés con control de fase, permiten configurar elementos calefactores, lámparas incandescentes.
En relación al diseño, los relés de estado sólido son:
- montado sobre rieles D&N,
- universal, instalado en tiras tipo transición.
Elegir y comprar un relé de estado sólido
Para comprar un relé de estado sólido, debe comunicarse con una tienda de electrónica especializada, donde especialistas experimentados lo ayudarán a elegir un dispositivo, en relación con la potencia requerida..
El precio del relé de estado sólido está determinado por las siguientes características:
- tipo de dispositivo,
- disponibilidad de sujetadores,
- material del que está hecho el estuche,
- activación instantánea o gradual,
- disponibilidad de funciones adicionales,
- fabricante,
- poder,
- consumo de electricidad,
- dimensiones del dispositivo.
Al comprar un relé de estado sólido, hay un punto muy importante a tener en cuenta. Estos dispositivos deben funcionar con una reserva de energía que exceda la potencia del dispositivo varias veces. Si no cumple con esta regla, con un ligero aumento de potencia, el dispositivo fallará instantáneamente..
Se recomienda el uso de fusibles especiales para evitar daños al relé..
Hay varios tipos de fusibles:
- g R: utilizados en una amplia gama de capacidades, se caracterizan por una acción rápida;
- g S: se utiliza en todo el rango de corriente, protegiendo los elementos semiconductores del aumento de las cargas de la red eléctrica;
- a R: protege los elementos de tipo semiconductor de los cortocircuitos.
Dichos dispositivos tienen un costo bastante alto, que es igual al costo del relé en sí, pero brindan una protección altamente efectiva contra daños al dispositivo..
Hay otros fusibles que pertenecen a las clases B, C y D. Tienen un rango de protección menor y un costo más económico..
Durante el funcionamiento del relé de estado sólido, debe tenerse en cuenta que este dispositivo se calienta muy rápidamente. Si el cuerpo del dispositivo está muy caliente, entonces no puede cambiar la corriente en modo normal, la cantidad de corriente se reduce en gran medida. Si la temperatura de calentamiento alcanza los 65 grados, el dispositivo se quemará..
Por lo tanto, al usar el relé, es imperativo instalar un radiador de enfriamiento. Y la reserva actual debería ser tres o cuatro veces mayor. Si se realiza el ajuste de motores de inducción, entonces la reserva de corriente aumenta de ocho a diez veces..
Características de conectar un relé de estado sólido.
Recomendaciones para relés de estado sólido con cableado automático:
1. Las conexiones no requieren soldadura, pero se realizan mediante un método de tornillo.
2. Para evitar daños en el dispositivo, no permita que entre polvo o elementos metálicos..
3. No está permitido aplicar influencias externas inaceptables en el cuerpo del dispositivo..
4. No coloque el relé de estado sólido cerca de objetos inflamables ni toque el dispositivo mientras está en funcionamiento para evitar quemaduras..
5. Antes de encender el relé, asegúrese de que las conexiones estén correctamente conmutadas..
6. En caso de calentamiento de la carcasa por encima de 60 grados, se recomienda instalar el relé en un radiador de refrigeración..
7. Para evitar daños al dispositivo, no cortocircuite la salida..