SPDT, DPDT, SPST, DPST что это за переключатели?

Данной аббревиатурой обозначается не сам переключатель, а его тип, вернее будет сказать — вид схемы контактов переключателя. По вышеуказанным буквам можно понять что за схема переключения находится в корпусе.

Схему контактов выключателей на корпусе не выложить, так как не хватает место, для упрощения придумали обозначения типа выключателя через набор букв, благодаря которым можно узнать какое число полюсов и количество направлений (или цепей) в данном переключателе. Число полюсов – это по сути входы, т.е. количество электрически не связанных переключателей, управляемых общим приводом. Количество направлений – это выходы, т.е контакты к которым подключаются полюса. Количество выходов (направлений) и количество входов (полюсов) не всегда совпадают. В США терминология отличается и имеет обозначение: Two-Way, Three-Way, Double Pole.

Применение

Твердотельные реле используются для контроля за электронными приборами, оборудованием и автоматическими системами, подключенными к электрической сети мощностью от 20 до 480 Ватт.

Применяются в различных сферах:

• автоматике промышленных процессов;
• различных бытовых установках;
• системах регуляции тепла в ТЭНах;
• в системах регулировки освещения и датчиках движения;
• электронике автомобилей.

Реле имеется в холодильниках, чайниках, стиральных машинах, нагревательных ТЭНах, бесперебойных источниках питания.

Области использования твердотельных приборов зависят от их конструкции, схем подключения и прочих условий функционирования.

ТТР не нуждаются в постоянном обслуживании, и могут устанавливаться в любые труднодоступные места.

Популярность твердотельных устройств возрастает с каждым днем, благодаря повсеместной автоматизации.

DPDT

Расшифровывается данная аббревиатура «DPDT«, как Double Pole — Double Throw. По сути это двы переключателя SPDT, у которых два полюса и два направления. В них существуют два полюса (контакта), каждый из которых может быть подключен то к одному контакту, то к другому. Электрически между собой каждая группа никак не соединена. Каждая из них может коммутировать совершенно разные схемы. Общее у них только одно, срабатывают они одновременно. Пример, реле РЭС-9. Но есть переключатели и с большим количеством контактов, например четыре группы, это реле РЭС-22.

Виды и классификация

По способу монтажа

Выпускаются различные модели ТТР с креплением на опорные поверхности, печатные платы или на DIN-рейки.

Рисунок 3. Прибор для установки на печатную плату.

Для охлаждения реле используются специальные радиаторы, устанавливаемые между опорой и блоком.

Для дополнительной защиты от перегрева на поверхность прибора наносится термопаста, для повышения теплоотдачи, за счет увеличения площади соприкосновения.

Существуют модели, предназначенные для крепления шурупами непосредственно к стене.

Для установки в электрощит выпускаются ТТР с креплениями на ДИН-рейку.

Крепление на рейку.

Для отвода лишнего тепла реле крепится к рейке через кронштейны.

По типу переключения коммутируемой сети

Различаются устройства:

• С регулятором «через ноль». Срабатывают при нулевом напряжении. Предназначены для устройств со слабыми индуктивными, резистивными или емкостными нагрузками.
• Мгновенное. Используется при необходимости резкого срабатывания.
• Фазовое. В таких устройствах при смене значения сопротивления меняется мощность на нагрузке. Применяется для регулировки уровня освещения в лампах накаливания, или температуры — в нагревательных элементах.

По виду рабочего тока

Твердотельные реле могут управляться электрическими цепями с двумя видами тока:

• постоянным;
• переменным.

Коммутации постоянного тока применяют при постоянном напряжении до 32 вольт.

Большинство работают на переменных токах. Такие приборы отличаются мгновенным срабатыванием, экономичностью и низкой степенью электромагнитных помех. Рабочие напряжения — 90-250 вольт.

По количеству подключенных фаз

Бывают:

• Однофазные, работающие в диапазоне 10-100 и 100-500А, устанавливаются в бытовых приборах.
• Трехфазные, 10-120 А, коммутирующее напряжение сразу на трех фазах.

Управление однофазными приборами выполняются посредством аналогового сигнала и переменного резистора.

Устройство трехфазных реле предполагает реверсивную работу, обеспечивающую регулирование нескольких электрических цепей одновременно.

Трехфазное реле

Чтобы выполнить правильное присоединение при монтаже оборудования к трехфазному реле подключают провода различных цветов.

Однобуквенная символика элементов

Буквенные коды, соответствующие отдельным видам элементов, наиболее широко применяющихся в электрических схемах, объединяются в группы, обозначаемые одним символом. Буквенные обозначения соответствуют ГОСТу 2.710-81. Например, буква «А» относится к группе «Устройства», состоящей из лазеров, усилителей, приборов телеуправления и других.

Точно так же расшифровывается группа, обозначаемых символом «В». Она состоит из устройств, преобразующих неэлектрические величины в электрические, куда не входят генераторы и источники питания. Эта группа дополняется аналоговыми или многоразрядными преобразователями, а также датчиками для указаний или измерений. Сами компоненты, входящие в группу, представлены микрофонами, громкоговорителями, звукоснимателями, детекторами ионизирующих излучений, термоэлектрическими чувствительными элементами и т.д.

Все буквенные обозначения, соответствующие наиболее распространенным элементам, для удобства пользования объединены в специальную таблицу:

Конструкция

Основной элемент твердотельных реле — электронная плата, состоящая из трех главных элементов:

1. Блока управления, обеспечивающего стабильные уровни напряжения, которое на входе составляет от 70 до 220 Вольт.
2. Узла развязки, состоящего из элементов, подающих и принимающих световой сигнал. Между передающими и принимающими элементами расположен прозрачный диэлектрик.
3. Силовых ключей:

• для постоянного тока — на базе транзисторов.
• для переменного — на базе

симисторов или тиристоров.

Внутренние элементы реле.

Устройство должно монтироваться после нагрузки, с последующим заземлением, для предотвращения КЗ.

Схемы подключения

Электрические схемы строятся в зависимости от особенностей подключения нагрузки.

К наиболее распространенным схемам относятся:

1. Разомкнутая или открытая. При наличии управляющего сигнала реле находится под напряжением. При обесточенных входах приборы находятся в отключенном состоянии.
2. Замкнутая. При отсутствии управляющего сигнала нагрузка реле находится под напряжением. При обесточенных входах подключенные приборы находятся в рабочем состоянии.
3. Трехфазная — контакты соединяются по схеме «Звезда», «Звезда с нейтралью» или «Треугольник».
4. Реверсивная— включают два уровня управления. Изготавливается в трехфазном варианте.

Электрические цепи с твердотельными реле собирают точно по схеме, с соблюдением полярности.

Неправильное подключение приборов может привести к удару электричеством, выходу из строя из-за КЗ.

Песочница: Концевики

Добрый день Уважаемые читатели!

Данная тема будет актуальна для новичков. Матерым 3D-мейкерам скорее всего будет не интересна. Сегодня я попытаюсь рассказать о концевиках. Для того, чтобы каретка 3D принтера могла понять свое крайнее положение, точку начало с координатами X0, Y0, Z0, необходимо использовать EndStop или, как их называют у нас концевые выключатели (концевики). Концевики бывают разных типов:

• Механические;
• Оптические;
• Магнитные;
• Другие.

Механические в свою очередь делятся на обычный и индикаторные. Механический концевик представляют по сути простой переключатель (кнопку), который срабатывает при соприкосновении с кареткой. При срабатывании концевика на порт микроконтроллера поступает сигнал. По этому сигналу микроконтроллер выключает шаговый двигатель (ШД) и откатывает каретку на несколько мм назад. Обычный концевик
Обычный концевик, имеет контакты COM, NO, NC.
В разомкнутом положении:
Контакты COM и NC находятся под напряжением +5V. Контакт NO — земля (GND) Контакты COM и NC замкнуты.

В замкнутом положении:

У нас замыкаются контакты COM (+5V) и NO (GND). Контакты COM и NC размыкаются. Для подключения необходимы два провода красный и черный. При срабатывании слышен щелчок.

Индикаторный концевик

Индикаторный имеет те же контакты за исключение наличия третьего провода (зеленый). Провод красный — ‘V’ VCC +5V Провод черный — ‘G’ GND — Земля Провод зеленый — ‘S’ Сигнал +5V

Принцип работы такой же, что и у простого концевика, но у него имеется светодиод, который загорается при срабатывании. Для подключения необходимы три провода. При срабатывании слышен щелчок и загорается светодиод. Оптический концевик

Внутри оптического концевика установлена оптическая пара, которая срабатывает при появлении «преграды», которая попадает в зазор между светодиодом и фоторезистором. Такие концевики считаются более точными по сравнению с механическими концевиками. Стоят они дороже, но по возможности лучше ставить их. Срабатывание беззвучно, при срабатывании загорается светодиод. Может не работать при солнечном свете и при наличии пыли, возможны ложные срабатывания.

ИсточникНа плате нанесены буквы около разъема — V, S, G. Провод красный — ‘V’ VCC +5V Провод черный — ‘G’ GND — Земля Провод зеленый ‘S’ Сигнал Принцип работы оптических концевиков
Подается 5v на светодиод через ограничительный (подтягивающий) резистор. Измеряется сопротивление фотодиода/фототранзистора Для 5V логики, сопротивления, установленные на датчике R1=180 Om (181); R2=2.2 kOm (222); R3=1 kOm (102). Источник Высокий сигнал ~5v (замкнут), низкий ~3v (разомкнут)
Магнитный концевик
Датчик Холла — датчик срабатывает при появлении магнитного поля (полярности) от источника. Сейчас различают аналоговые и цифровые датчики. Цифровые в свою очередь можно разделить на
униполярные
и
биполярные
.

Униполярные
– срабатывают при наличии поля определённой полярности и отключаются при снижении индукции поля.
Биполярные
– реагируют на смену полярности поля, то есть одна полярность – включает датчик, другая – выключает. Также имеет 3 контакта и основан на TLE4905L.

ИсточникЕще хотелось отметить такие изыски как датчик приближения, датчик давления, датчик на базе пьезоизлучателя, но это уже совсем другая история …
Прошивка
Прошивка MARLIN поддерживает механические и оптические датчики. Для механических необходимо в файле configuration.h прописать следующие значения: Для механических концевиков: const bool X_MIN_ENDSTOP_INVERTING = false; const bool Y_MIN_ENDSTOP_INVERTING = false; const bool Z_MIN_ENDSTOP_INVERTING = false; Для оптических концевиков: const bool X_MIN_ENDSTOP_INVERTING = true; const bool Y_MIN_ENDSTOP_INVERTING = true; const bool Z_MIN_ENDSTOP_INVERTING = true; После этого работу концевиков можно проверить командой M119 в консоли. В ответ должен прийти текст: x_min: open – концевик не сработал, x_min: TRIGGERED – концевик сработал,
Установка
Обычно на 3D принтер устанавливают только минимальные (левые) концевики, они устанавливаются только ради команды Home [
G28 Y0 X0 Z0]
Максимальные концевики (правые) не устанавливают, так как в прошивке есть софтовое ограничение и принтер (при отсутствии проблем) не выйдет за пределы, установленные в прошивке. Также можно определить максимальные концевики для положения Home. Для этого необходимо поменять значение c -1 MIN на 1 MAX (1 = MAX, -1 = MIN) #define X_HOME_DIR 1 #define Y_HOME_DIR 1 #define Z_HOME_DIR 1
Подключение
Подключаем минимальные концевики к RAMPS к контактам X- Y- Z-, +5V (красный), GND (черный), S (зеленый/желтый).

В своем принтере я реализовал подключение концевиков по осям X и Y механические, по оси Z оптический. Считаю, что для оси Z это актуально, для других осей не важно. Концевик по оси X пришлось немного переделать, так как имеющийся у меня концевик не удобно было крепить на мою каретку и у него было короткое плечо. Получился вот такой колхоз, концевик работает на этом спасибо.

Оптический концевик продавался с белым проводом, у него порядок контактов другой. Провод был заменен на обычный трехцветный (взят от старого механического концевика), в фишке провода тоже были поменяны местами. Получилась следующая схема: — Концевик Красный-Зеленый-Черный — RAMPS Красный-Черный-Зеленый

Теперь можно подключать как обычно.
Всем спасибо за внимание!

Принцип действия

Чтобы понять принцип работы твердотельного реле, нужно знать их конструктивные особенности.

Взаимодействие управляемого и управляющего сигнала обеспечивает гальваническая или оптическая развязка.

Одним из основных элементов ТТР является оптоизолятор, или оптопара в виде светодиода и фоточувствительного устройства, изолирующего вход от выхода.

При прохождении электричества через светодиод, подключенный к входной секции твердотельного реле, он загорается. Фокусируясь через зазор, свет передается на фоточувствительный транзистор или семистор.

Принцип действия устройства заключается в замыкании и размыкании контактов, передающих напряжение.

Схема всех твердотельных устройств примерно одинаковая. Незначительные отличия в различных моделях совершенно не влияют на его функции.

Работа механизма заключается в замыкании и размыкании контактных клемм, передающих напряжение.

Технические характеристики

При выборе ТТР руководствоваются характеристиками:

• габаритные размеры;
• величина напряжения на входе и выходе;
• перегрузочная способность;
• потребляемая мощность;
• материал изготовления;
• тип монтажа;
• прочность изоляции и пр.

Характеристики твердотельных реле могут отличаться, в зависимости от вида устройства.

Таблица 1. Усредненные характеристики ТТР.

Схема обозначений, используемых в реле.

Схема обозначений, используемых в реле.

Обозначение контактов реле.

COM – общий контакт реле, который является подвижным. Зачастую обозначается, как BASE или COMMON. Общий контакт еще называется полюс, а те, с которыми он соединяется – направлениями.
NC (Normal Close) – контакт с которым общий нормально замкнут (нормально закрытый). Это значит, что контакты замкнуты, когда реле обесточено и размыкаются, когда подается ток на управляющую катушку.

NO (Normal open) – контакт с которым общий нормально разомкнут (нормально открытый). Т.е. когда реле обесточено контакты разомкнуты, а когда на катушку подается напряжение, то контакты замыкаются.

В схеме с NC мы видим, что ток протекает через реле при обесточенной катушке и, чтобы разомкнуть цепь нам нужно подать напряжение на катушку, а во втором случае в с обесточенной катушкой и через контакты реле ток не протекает.

Нормальное состояние — это изначальное состояние реле. Но стоить отметить, что есть типы реле, например, поляризованные для которых понятия нормального состояния нет, поскольку оно может меняться, а соответственно контакт NO может стать NC и наоборот.

Типы переключателей.

По типу переключения все реле можно поделить на 2 основных типа:

— реле размыкает или замыкает контакт (SPST). Такое реле имеет один вход и один выход, и работает как ключ. При этом одно такое реле может содержать несколько пар независимых контактов, т.е. иметь несколько баз со своими контактами (DPST).

— реле переключается между двумя и более контактами (SPDT. Здесь имеется одна база, но может быть несколько выходов. Такие реле так же могут иметь в себе несколько пар контактов (DPDT).

SPDT (Single Pole, Double Throw). Один полюс, два направления. Т.е. Есть один общий контакт, который может переключаться с двумя направлениями.

DPDT (Double Pole, Double Throw). Два полюса на два направления, т.е. 2 группы переключателей. По сути это два реле SPDT в одном, но имеющие общую катушку. Иногда реле типа DPDT так и обозначается -2SPDT. Таким образом может быть реализовано и реле с гораздо большим количеством переключателей.

SPST (Single Pole, Single Throw). Один полюс на одно направление. Формально это управляемый ключ, который может быть либо нормально замкнутым, либо нормально разомкнутым.

DPST (Double Pole, Single Throw). Два полюса на одно направление. Реле DPST с двойным полюсом эквивалентно двум переключателям SPST (NO нормально разомкнутый и NC нормально замкнутый) и может использоваться для переключения двух разных нагрузок.

У нас есть 2 сценария в зависимости от типа реле

Без напряжения на катушке:

С NO, нагрузки будут ОТКЛЮЧЕНЫ, поскольку ток не может протекать.

С NC нагрузки будут ВКЛЮЧЕНЫ, поскольку ток может протекать

С напряжением на катушке:

С NO, нагрузки будут ВКЛЮЧЕНЫ, поскольку ток может протекать.

С NC нагрузки будут ОТКЛЮЧЕНЫ, поскольку ток не может протекать.

Варианты обозначений.

На сложных комбинациях реле можно встретить детализированные обозначения типов переключателей. Как уже писалось выше, реле DPDT может обозначаться, как 2SPDT, хотя здесь все и так понятно, но в случае с DPST NC-NO мы можем не какое из направлений нормально замкнутое, а какое нормально разомкнутое, поэтому вводится обозначение типа 2SPST-1NC-1NO.

Мы должны понимать, что в данной ситуации DPST NC-NO = 2SPST-1NC-1NO.

Общая таблица обозначений.

Отличие твердотельных реле от электромагнитных

Электромагнитные модели имеет катушку управления и подвижную контактную группу.

На катушку подается напряжение от кнопочного поста или системы управления.

Электричество, протекая через катушку, создает электромагнитное поле, притягивающее якорь с контактной группой. Контакты замыкаются.

Основное отличие твердотельных реле — отсутствие катушки управления и подвижной силовой контактной группы.

В зависимости от сферы применения, функции силовых контактов выполняют транзисторы, тиристоры, симисторы и другие полупроводниковые ключи.

В связи с отсутствием движущихся деталей, твердотельные реле не подвержены механическому износу.

Рисунок 7. Прибор в разобранном виде.

Полезная информация

Другие статьи по теме:

-Принцип работы вакуумного реле, общая информация. -Высоковольтные вакуумные реле. Области применения. -Высоковольтные вакуумные реле. Основные термины и определения.

Обозначение контактов реле.

COM – общий контакт реле, который является подвижным. Зачастую обозначается, как BASE или COMMON. Общий контакт еще называется полюс, а те, с которыми он соединяется – направлениями.

NC (Normal Close) – контакт с которым общий нормально замкнут (нормально закрытый). Это значит, что контакты замкнуты, когда реле обесточено и размыкаются, когда подается ток на управляющую катушку.

NO (Normal open) – контакт с которым общий нормально разомкнут (нормально открытый). Т.е. когда реле обесточено контакты разомкнуты, а когда на катушку подается напряжение, то контакты замыкаются.

В схеме с NC мы видим, что ток протекает через реле при обесточенной катушке и, чтобы разомкнуть цепь нам нужно подать напряжение на катушку, а во втором случае в с обесточенной катушкой и через контакты реле ток не протекает.

Нормальное состояние — это изначальное состояние реле (при обесточеной катушке). Но стоить отметить, что есть типы реле, например, поляризованные для которых понятия нормального состояния нет, поскольку оно может меняться, а соответственно контакт NO может стать NC и наоборот.

Типы переключателей.

По типу переключения все реле можно поделить на 2 основных типа:

— реле размыкает или замыкает контакт (SPST). Такое реле имеет один вход и один выход, и работает как ключ. При этом одно такое реле может содержать несколько пар независимых контактов, т.е. иметь несколько баз со своими контактами (DPST).

— реле переключается между двумя и более контактами (SPDT). Здесь имеется одна база, но может быть несколько выходов. Такие реле так же могут иметь в себе несколько пар контактов (DPDT).

SPDT (Single Pole, Double Throw). Один полюс, два направления. Т.е. Есть один общий контакт, который может переключаться с двумя направлениями.

DPDT (Double Pole, Double Throw). Два полюса на два направления, т.е. 2 группы переключателей. По сути это два реле SPDT в одном, но имеющие общую катушку. Иногда реле типа DPDT так и обозначается -2SPDT. Таким образом может быть реализовано и реле с гораздо большим количеством переключателей.

SPST (Single Pole, Single Throw). Один полюс на одно направление. Формально это управляемый ключ, который может быть либо нормально замкнутым (NC), либо нормально разомкнутым (NO).

DPST (Double Pole, Single Throw). Два полюса на одно направление. Реле DPST с двойным полюсом эквивалентно двум переключателям SPST (NO нормально разомкнутый и NC нормально замкнутый) и может использоваться для переключения двух разных нагрузок.

У нас есть 2 сценария в зависимости от типа реле

Без напряжения на катушке:

С NO, нагрузки будут ОТКЛЮЧЕНЫ, поскольку ток не может протекать.

С NC нагрузки будут ВКЛЮЧЕНЫ, поскольку ток может протекать

С напряжением на катушке:

С NO, нагрузки будут ВКЛЮЧЕНЫ, поскольку ток может протекать.

С NC нагрузки будут ОТКЛЮЧЕНЫ, поскольку ток не может протекать.

Варианты обозначений.

На сложных комбинациях реле можно встретить детализированные обозначения типов переключателей. Как уже писалось выше, реле DPDT может обозначаться, как 2SPDT, хотя здесь все и так понятно, но в случае с DPST NC-NO мы можем не какое из направлений нормально замкнутое, а какое нормально разомкнутое, поэтому вводится обозначение типа 2SPST-1NC-1NO.

Мы должны понимать, что в данной ситуации DPST NC-NO = 2SPST-1NC-1NO.

Общая таблица обозначений.

Достоинства и недостатки

К преимуществам твердотельных моделей относятся:

• отсутствие шума и вибрации;
• компактные размеры;
• широкая сфера применения;
• мгновенная скорость коммутации (тысячные доли миллисекунд);
• отсутствие электромагнитных помех при включении;
• продолжительный ресурс, благодаря отсутствию движущихся деталей;
• постоянность выходного сопротивления в течение всего срока эксплуатации;
• минимальное потребление электрической энергии;
• возможность регулирования нагрузки;
• низкая чувствительность к вибрациям, повышенной влажности, запыленности, воздействию магнитных полей.

Ресурс переключений твердотельных реле в тысячу и более раз выше, чем у электромагнитных аналогов.

При работе таких приборов исключена возможность появления искр при переключении, что позволяет использовать устройства на взрыво- и пожароопасных объектах.

Основные недостатки твердотельных реле:

• нагревание прибора, связанное с высоким сопротивлением в цепи p-n перехода;
• частое ложное срабатывание при скачках напряжения;
• возможность выхода из строя силового ключа, при перегрузках и коротких замыканиях;
• высокая стоимость.

У ТТР имеется ток утечки, из-за которого фазный провод может находиться под напряжением даже при отключенном реле.

Приборы, рассчитаны на работу в условиях постоянного тока, требуют строгого соблюдения полярности при подключении выходных цепей.

Твердотельные реле периодически проверяют на предмет целостности корпуса и изоляции.

Что значит нормально замкнутый NC и нормально разомкнутый контакт NO?

/ 13 Подробности Подробности Категория: Электрика Создано 23.11.2016 23:12 Опубликовано 23.11.2016 23:47 Силин Станислав Олегович

Бодрого времени суток уважаемые и много уважаемые читатели моего сайта. В этой статье хочу рассказать вам что такое NO и NC. А по простому, нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты.

1. Для чего нужны NO и NC. 2. Объяснение на пальцах. 3. Примеры использования NO, NC. 4. Схемы использования. 5. Видео обзор.

1. Для чего нужны NO и NC.

Если расшифровать сокращение, то мы получим NO — Normal Open, NC — Normal Closed. По сути если вы видите такие надписи NO и NC на оборудовании, то вас сразу же должна охватить радость. Потому как с помощью этих контактов можно с лёгкостью осуществлять разного рода управление в зависимости от условий.

2. Объяснение на пальцах.

На самом деле всё очень просто если вы видите, что-то подобное: Если вы замерите их состояние, замкнута цепь или разомкнута, при отключенной сети вы получите: По сути в этом и есть смысл NO и NC, это состояние указанных контактов без подачи питания. Далее вы можете менять их состояние программно (Программная задача: «переведи NO в NC в 18.00 и верни в прежнее состояние в 18.07», а на этом NC — у вас «висит» питающая фаза для полива, к примеру), либо оно само поменяется при определённом событии (датчик «учуял» утечку газа и перевёл контакт с NO в NC от чего сработала сигнализация.

3. Примеры использования NO, NC.

Примеры использования этих контактов просто безгранично, для примера

* В самых разнообразных датчиках (протечки воды, утечки газа, датчик дыма и проч. ) * Релейные модули умного дома. * Контрольные панели сигнализационных систем. * Видеорегистраторы. * Пускатели (когда необходимо усилить управляемую мощность). * В водных клапанах (показывает состояние клапана без подачи электричества).

4. Схемы использования.

В умном доме используют эти контакты постоянно, по сути весь умный дом на них построен, управление релейными выходами программно:

Если у контакта не хватает мощности, к примеру ваши контакты расчитаны на нагрузку в 1 кВт иначе они перегорят или залипнут (приваряться), а вам необходимо включить нагрузку в 1,5 кВт, то схему можно собрать через пускатель:

5. Видео обзор:

Выбор твердотельного реле

Перегрузочные свойства ТТР, коммутирующих ток переменный, значительно выше, чем у приборов, коммутирующих ток постоянный.

Таблица 2. Перегрузочная способность реле.

При выборе нужно учитывать следующие аспекты:

Способы коммутации

Наибольшей популярностью пользуются устройства, в которых управление выполняется при переходе через «0».

Такой тип коммутации подходит для нагрузки резистивного типа. Способ позволяет исключить помехи, создаваемые при включении.

Фазовое управление

Фазовый метод применяется в резистивных схемах управления освещением, трансформаторах инфракрасных излучателях.

Процесс регулирования при фазовом управлении отличается плавностью и безразрывностью. Недостаток способа в появлении помех при переключении.

Реле с фазовым управлением.

Реле с фазовым регулятором можно распознать по условному изображению на корпусе, в области расположения входных клемм.

Параметры и типы нагрузок

Ток нагрузки — один из важнейших параметров при выборе реле.

Для надежной работы выбирают реле с запасом:

• 30-40% —при активной нагрузке (нагреватели);
• 6-10% — для асинхронных электродвигателей;
• 8-12% — для ламп накаливания;
• 4-10% — для катушек электромагнитных реле.

Особое внимание уделяют параметрам:

Для подключения индуктивной нагрузки(например, электродвигателя), следует учесть пусковой ток, превышающий номинальный на 600-100%

Наличие охлаждения

Надежность работы твердотельных реле зависит от его рабочей температуры.

Нельзя допускать превышения температуры свыше 60°С.

На температурный режим реле влияют различные факторы:

• температура окружающей среды;
• место монтажа;
• существующие нагрузки;
• наличие циркуляции воздуха.

При использовании реле на больших токах следует отводить лишнее тепло на охлаждающие радиаторы, предусмотреть вентиляторы или другие варианты охлаждения.

При нагреве на каждые 10°С уменьшается пропускная способность устройства на 20-25%. При нагреве твердотельных реле до 80° изделие выходит из строя.

Защита

Существуют различные варианты защиты твердотельных реле:

1. RC-цепь—от ложного срабатывания при работе на индуктивной нагрузке.
2. Варисторы — для защиты от кратковременных скачков напряжения со стороны нагрузки. Приборы подбираются с учетом величины коммутируемого напряжения (от 1,6 до 2).
3. Полупроводниковые предохранители — обеспечивают защиту от перегруза. Следует учитывать, что ток прибора составляет до 30% номинального.
4. Шунтирующие резисторы, монтируемые в параллель к нагрузке, обеспечивают корректную работу при небольших токах.

Устройство, обозначение и параметры реле

Для управления различными исполнительными устройствами, коммутации цепей, управления приборами в электронике активно применяется электромагнитное реле.

Устройство реле достаточно просто. Его основой является катушка, состоящая из большого количества витков изолированного провода.

Внутрь катушки устанавливается стержень из мягкого железа. В результате получается электромагнит. Также в конструкции реле присутствует якорь.Он закреплён на пружинящем контакте. Сам же пружинящий контакт закреплён на ярме. Вместе со стержнем и якорем ярмо образует магнитопровод.

Если катушку подключить к источнику тока, то образовавшееся магнитное поле намагничивает сердечник. Он в свою очередь притягивает якорь. Якорь укреплён на пружинящем контакте. Далее пружинящий контакт замыкается с другим неподвижным контактом. В зависимости от конструкции реле, якорь может по-разному механически управлять контактами.

Устройство реле.

В большинстве случаев реле монтируется в защитном корпусе. Он может быть как металлическим, так и пластмассовым. Рассмотрим устройство реле более наглядно, на примере импортного электромагнитного реле Bestar. Взглянем на то, что внутри этого реле.

Вот реле без защитного корпуса. Как видим, реле имеет катушку, стержень, пружинящий контакт, на котором закреплен якорь, а также исполнительные контакты.

На принципиальных схемах электромагнитное реле обозначается следующим образом.

Условное обозначение реле на схеме состоит как бы из двух частей. Одна часть (К1) – это условное обозначение электромагнитной катушки. Она обозначается в виде прямоугольника с двумя выводами. Вторая часть (К1.1; К1.2) – это группы контактов, которыми управляет реле. В зависимости от своей сложности реле может иметь достаточно большое количество коммутируемых контактов. Они разбиваются на группы. Как видим, на обозначении изображены две группы контактов (К1.1 и К1.2).

Как работает реле?

Принцип работы реле наглядно иллюстрирует следующая схема. Есть управляющая цепь. Это само электромагнитное реле K1, выключатель SA1 и батарея питания G1. Также есть исполнительная цепь, которым управляет реле. Исполнительная цепь состоит из нагрузки HL1 (лампа сигнальная), контактов реле K1.1 и батареи питания G2. Нагрузкой может быть, например, электрическая лампа или электродвигатель. В данном случае в качестве нагрузки используется сигнальная лампа HL1.

Как только мы замкнём управляющую цепь выключателем SA1, ток от батареи питания G1 поступит на реле K1. Реле сработает, и его контакты K1.1 замкнут исполнительную цепь. На нагрузку поступит напряжение питания от батареи G2 и лампа HL1 засветится. Если разомкнуть цепь выключателем SA1, то с реле K1 будет снято напряжение питания и контакты реле K1.1 вновь разомкнуться и лампа HL1 выключится.

Коммутируемые контакты реле могут иметь своё конструктивное исполнение. Так, например, различают нормально-разомкнутые контакты, нормально-замкнутые контакты и контакты на переключение (перекидные). Разберёмся с этим поподробнее.

Нормально разомкнутые контакты

Нормально разомкнутые контакты – это контакты реле, которые находятся в разомкнутом состоянии до тех пор, пока через катушку реле не потечёт ток. Говоря проще, когда реле выключено, контакты тоже разомкнуты. На схемах реле с нормально-разомкнутыми контактами обозначается вот так.

Нормально замкнутые контакты

Нормально замкнутые контакты – это контакты реле, находящиеся в замкнутом состоянии, пока через катушку реле не начнёт течь ток. Таким образом, получается, что при выключенном реле контакты замкнуты. Такие контакты на схемах изображают следующим образом.

Переключающиеся контакты

Переключающиеся контакты – это комбинация из нормально-замкнутых и нормально-разомкнутых контактов. У переключающихся контактов есть общий провод, который переключается с одного контакта на другой.

Современные широко распространённые реле, как правило, имеют переключающиеся контакты, но могут встречаться и реле, которые имеют в своём составе только нормально-разомкнутые контакты.

У импортных реле нормально-разомкнутые контакты реле обозначаются сокращением N.O. А нормально-замкнутые контакты N.C. Общий контакт реле имеет сокращение COM. (от слова common – «общий»).

Теперь обратимся к параметрам электромагнитных реле.

Параметры электромагнитных реле.

Как правило, размеры самих реле позволяют наносить на корпус их основные параметры. В качестве примера, рассмотрим импортное реле Bestar BS-115C. На его корпусе нанесены следующие надписи.

COIL 12VDC – это номинальное напряжение срабатывания реле (12V). Поскольку это реле постоянного тока, то указано сокращённое обозначение постоянного напряжения (сокращение DC обозначает постоянный ток/напряжение). Английское слово COIL переводится как «катушка», «соленоид». Оно указывает на то, что сокращение 12VDC имеет отношение к катушке реле.

Далее на реле указаны электрические параметры его контактов. Понятно, что мощность контактов реле может быть разная. Это зависит как от габаритных размеров контактов, так и от используемых материалов. При подключении нагрузки к контактам реле нужно знать мощность, на которую они рассчитаны. Если нагрузка потребляет мощность больше той, на которую рассчитаны контакты реле, то они будут нагреваться, искрить, «залипать». Естественно, это приведёт к скорому выходу из строя контактов реле.

Для реле, как правило, указываются параметры переменного и постоянного тока, которые способны выдержать контакты.

Так, например, контакты реле Bestar BS-115C способны коммутировать переменный ток в 12А и напряжение 120V. Эти параметры зашифрованы в надписи 12А 120VAC (сокращение AC обозначает переменный ток).

Также реле способно коммутировать постоянный ток силой 10А и напряжением 28V. Об этом свидетельствует надпись 10A 28VDC. Это были силовые характеристики реле, точнее его контактов.

Потребляемая мощность реле.

Теперь обратимся к мощности, которую потребляет реле. Как известно, мощность постоянного тока равна произведению напряжения (U) на ток (I): P=U*I. Возьмём значения номинального напряжения срабатывания (12V) и потребляемого тока (30 mA) реле Bestar BS-115C и получим его потребляемую мощность (англ. — Power consumption).

Таким образом, мощность реле Bestar BS-115C составляет 360 милливатт (mW).

Есть ещё один параметр – это чувствительность реле. По своей сути, это и есть мощность потребления реле во включённом состоянии. Понятно, что реле, которому требуется меньше мощности для срабатывания, является более чувствительным по сравнению с теми, которые потребляют большую мощность. Такой параметр, как чувствительность реле, особенно важен для устройств с автономным питанием, так как включенное реле расходует заряд батарей. К примеру, есть два реле с потребляемой мощностью 200 mW и 360 mW. Таким образом, реле мощностью 200 mW обладает большей чувствительностью, чем реле мощностью 360 mW.

Как проверить реле?

Электромагнитное реле можно проверить обычным мультиметром в режиме омметра. Так как обмотка катушки реле обладает активным сопротивлением, то его можно легко измерить. Сопротивление обмотки реле может варьироваться от нескольких десятков ом (Ω), до нескольких килоом (kΩ). Обычно самое низкое сопротивление обмотки имеют миниатюрные реле, которые рассчитаны на номинальное напряжение 3 вольта. У реле, номинальное напряжение которых составляет 48 вольт, сопротивление обмотки намного выше. Это прекрасно видно по таблице, в которой указаны параметры реле серии Bestar BS-115C.

Отметим, что потребляемая мощность всех типов реле этой серии одинакова и составляет 360 mW.

Электромагнитное реле является электромеханическим прибором. Это, наверное, является самым большим плюсом и в то же время весомым минусом.

При интенсивной эксплуатации любые механические части изнашиваются и приходят в негодность. Кроме этого, контакты мощных реле должны выдерживать огромные токи. Поэтому их покрывают сплавами драгоценных металлов, таких как платина (Pt), серебро (Ag) и золото (Au). Из-за этого качественные реле стоят довольно дорого. Если ваше реле всё-таки вышло из строя, то замену ему можно .

К положительным качествам электромагнитных реле можно отнести устойчивость к ложным срабатываниям и электростатическим разрядам.

Главная » Радиоэлектроника для начинающих » Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

• Симистор.
• Параметры МДП-транзисторов.

Защита от коротких замыканий

КЗ могут возникнуть при повреждении изоляции в электрической цепи, внешних воздействиях или перегрузке сети.

Для защиты от КЗ используют быстродействующие плавкие предохранители, разработанные специально для твердотельных реле. Такие устройства способны разорвать цепь значительно быстрее, чем произойдет пробой входного элемента.

Важнейшим показателем плавких предохранителей является скорость срабатывания.

Значения номинальных токов плавких вставок указываются производителем в технической документации. Они должны быть выше максимальных токов защищаемых устройств.

После срабатывания плавкие предохранители подлежат замене.

Подключение ТТР

При подключении реле необходимо строго соблюдать полярность.

Напряжение подается на управляющие входы. К выходным клеммам подключаются нагрузки. Соединения выполняются посредством винтовых соединений (без пайки).

При подключении напряжения следует убедиться в правильности выполнения коммутации.

Не допускается размещение приборов вблизи легко воспламеняющихся материалов.

Корпус реле может нагреваться в процессе работы. При наборе температуры выше 60°С, монтируют ТТР через радиатор охлаждения.

Схема подключения

Популярные модели

К наиболее популярным моделям относятся следующие серии твердотельных реле:

• SSR-40 DAH — мощное недорогое 1-фазное реле производства FOTEK;
• HTH-6044.ZD3, 60А, 3-32V DC —твердотельное реле, предназначенное для управления однофазной нагрузкой до 60А;
• HD-1044.ZA2 10А, 90-250V AC— однофазное твердотельное реле производства KIPPRIBOR для сигналов управления переменного напряжения;
• MD-1544.ZD3 15А, 3-32V DC — 1-фазное реле в корпусе уменьшенного размера, предназначено для управления однофазной нагрузкой до 15А;
• G3PA 24-240V AC/DC — трехфазное реле производства OMRON, выходным напряжением от 24 до 480В.

Пример обозначения: SSR – 40 D A H расшифровывается:

• SSR обозначает однофазную модель, (TTR – трёхфазную);
• 40 — нагрузка в Амперах;
• D — сигнал на входе при постоянном токе, соответствующий 3-32 В; (V — сопротивление при переменном токе 80-250 В);
• А — входное напряжение на переменном токе (D – на постоянном).
• Н — диапазон выходных напряжений, соответствующий 90-480 В.