Твердотельное реле. Что нужно знать о твердотельном реле? Где применяют и как оно устроено?

17 августа 2017 в 10:00

Твердотельные реле – это класс современных модульных полупроводниковых приборов, выполненных по гибридной технологии, содержащих в своем составе мощные силовые ключи на симисторных, тиристорных или транзисторных структурах. Они с успехом используются для замены традиционных электромагнитных контакторов, пускателей и реле, так как обеспечивают наиболее надежный метод коммутации цепей.

ТТР от компании KIPPRIBOR представлены широким диапазоном модификаций для коммутации как малых, так и больших токов нагрузки, а также специальной серией для выполнения специфических задач коммутации. Реле твердотельные обеспечивают надежную гальваническую изоляцию входных и выходных электрических цепей друг от друга, а также токоведущих цепей от элементов конструкции прибора, поэтому применение дополнительных мер изоляции цепей не требуется.

Разновидности ТТР:

  1. Однофазные ТТР:
  2. Однофазные ТТР в корпусе промышленного исполнения:
  3. Трехфазные ТТР:
  4. Радиаторы для ТТР:

Общие рекомендации по выбору твердотельных реле

Нагрев ТТР при коммутации нагрузки обусловлен электрическими потерями на силовых полупроводниковых элементах. Переизбыток температуры твердотельных реле накладывает ограничение на величину коммутируемого тока, поскольку чем выше температура ТТР, тем меньший ток оно способно коммутировать. Достижение температуры в 40°C не вызывает существенного ухудшения рабочих параметров, а нагрев твердотельного реле до 60°С существенно снижает допустимую величину коммутируемого тока: нагрузка может отключаться не полностью, а само твердотельное реле перейти в неуправляемый режим работы и даже выйти из строя.

Следовательно, при длительной работе твердотельного реле в номинальных, и особенно, «тяжелых» режимах (при длительной коммутации при токах нагрузки свыше 5 А) требуется применение радиаторов или воздушного охлаждения для рассеивания тепла. При повышенных нагрузках, например, в случае нагрузки индуктивного характера (соленоиды, электромагниты и т.п.), рекомендуется выбирать твердотельное реле с большим запасом по току (в 2-4 раза), а в случае применения ТТР для управления асинхронным электродвигателем необходим 6-10 кратный запас по току.

При работе с большинством типов нагрузок включение твердотельных реле от KIPPRIBOR сопровождается пусковой перегрузкой разной длительности и амплитуды, и это необходимо учитывать при выборе твердотельного реле.

Для различных типов нагрузок можно указать следующие величины пусковых перегрузок:

  • чисто активные нагрузки (нагреватели типа ТЭН) дают минимально возможные скачки тока, которые практически устраняются при использовании твердотельного реле с переключением в нуле;
  • лампы накаливания, галогенные лампы при включении пропускают ток в 7…12 раз больше номинального;
  • флуоресцентные лампы в течение первых секунд (до 10 сек) дают кратковременные скачки тока, в 5-10 раз превышающие номинальный ток;
  • ртутные лампы дают тройную перегрузку по току в течение первых 3-5 мин;
  • обмотки электромагнитных реле переменного тока: ток в 3…10 раз больше номинального в течение 1-2 периодов;
  • обмотки соленоидов: ток в 10…20 раз больше номинального в течение 0,05 - 0,1 сек;
  • электродвигатели: ток в 5…10 раз больше номинального в течение 0,2 - 0,5 сек;
  • высокоиндуктивные нагрузки с насыщающимися сердечниками (трансформаторы на холостом ходу) при включении в фазе нуля напряжения: ток в 20-40 раз больше номинального в течение 0,05 - 0,2 сек;
  • емкостные нагрузки при включении в фазе, близкой к 90°: ток в 20-40 раз больше номинального в течение времени от десятков микросекунд до десятков миллисекунд.

Способность твердотельных реле выдерживать токовые перегрузки характеризуются амплитудой одиночного импульса заданной длительности (обычно 10 мс). Для ТТР постоянного тока эта величина обычно в 2 – 3 раза превосходит значение максимально допустимого постоянного тока, для тиристорных реле это соотношение около 10. Для токовых перегрузок произвольной длительности можно исходить из эмпирической зависимости: увеличение длительности перегрузки на порядок ведет к уменьшению допустимой амплитуды тока.

 

2309
Закладки
Последние публикации
Комментарии 0

Никто пока не комментировал эту страницу.

 
Написать комментарий
Можно не указывать
На этот адрес будет отправлен ответ. Адрес не будет показан на сайте
*Обязательное поле
Самые интересные публикации
Последние комментарии
Продолжение комментария
В стандарте [6] предусмотрено присваивать различным документам вида «расчет» код[1] документа РР, а для локальной сметы код документа ЛС.
Никакой необходимости использовать код Б для обозначения документов, в названии которых нет слова «Обоснование», не существует, а отсутствие документов, в названии которых использовано это слово подтверждает, что из ГОСТ 34.201-2020 должен быть исключен фактически не существующий документ «Обоснование».
Литература:
6 ГОСТ Р 21.101-2020 Основные требования к проектной документации
7 Н. Зенин. Судьба требований ГОСТ 34-й серии в проектах по информационной безопасности // [Электронный ресурс], режим доступа: https://www.anti-malware.ru/practice/methods/GOST-requirements-34th-series-in-information-security-projects
[1] В данном стандарте вместо термина «код документа» используют словосочетание «шифр документа»
Несуществующий документ ::: Вторая редакция

Разработчики стандартов иногда предлагают новые виды документов, объясняя это тем, что существующих видов документов недостаточно для новых изделий. Например, в таблице 1 стандарта [1] перечислены несколько видов документов, разрабатываемых для автоматизированных систем (далее АС). Обратим внимание на документ «Обоснование» (код документа Б). Его назначение определено так:
«Изложение сведений, подтверждающих целесообразность принимаемых решений»
Отметим, что в числе толкований значений слова «обоснование» есть и тексты, служащие основанием для принятия решения.
Какие же текстовые документы приведены в таблице 2 стандарта [1], где перечислены конкретные документы?
Как ни странно, но документа со словом «обоснование» в названии нет ни в стандарте [1] нет, как нет его и в отменном руководящем документе [2].
Слово «обоснование» в [2] использовано в названии раздела отчета, разрабатываемого на стадии формирования требований к АС – Обоснование необходимости совершенствования информационной системы объекта.
«Обоснование» содержится ещё в двух стандартах [3, 4], где применено в названии этапа работы – Обследование объекта и обоснование необходимости создания АС.
Отметим, что в cтандартах [3, 4] обоснование необходимо для вынесения технико-экономической, социальной и т.п. оценок на стадии формирования требований к АС.
При этом сам документ, содержащий результаты обоснования, оформляют в виде отчета по ГОСТ 7.32 [5], а не в виде документа вида «Обоснование».
Обратимся теперь к стандарту [1] и посмотрим какие же документы с кодом Б (присвоен документу «Обоснование») указаны в таблице 2:
- локальный сметный расчет (код Б2);
- проектная оценка надежности системы (код Б1);
- локальная смета (код Б3).
Из перечисления видно, что ни в одном из названий этих документов с кодом Б нет слова «Обоснование».
Продолжение следует
Статья «Стадия разработки» продолжает серию публикаций, начатую статьей «Обозначение программных документов. Предложения по изменению стандартов», опубликованной в №6 журнала «Стандарты и качество» за 2026 год на с. 38.
Что объединяет эти статьи? Прежде всего то, что они вместе с другими статьям составят «Справочник технического писателя». Справочник, в котором совместно анализируются стандарты разных систем – ГОСТ 2, ГОСТ 34, ГОСТ 19 и др.,
используемые техническими писателями при разработке текстовых документов.
Результатами такого анализа станут предложения по корректировке действующих стандартов (см. статью ««Обозначение программных документов. Предложения по изменению стандартов») или же приглашение к обсуждению тех или иных вопросов, как это сделано в статье «Стадии разработки».
По мнению автора справочника, совместный анализ стандартов разных систем позволит не допускать расширенного толкования одних и тех же понятий, корректно использовать техническую терминологию, а также исключить противоречия в правилах выполнения текстовых документов в разных системах стандартов.
Задача словарных статей «Справочника технического писателя» не повторять тексты тех или иных стандартов, а рассмотреть стандарты разных систем, взглядом специалиста, применяющего их при подготовке технической документации.
Статьи этого справочника предназначены для технических писателей, нормоконтролеров, работников ОТК, а также всех, кто тем или иным образом связан с разработкой, оформлением согласованием и утверждением текстовой документации.