Реле что это такое: виды, принцип действия и области применения — Рамблер/новости

бывают самых разных конструкций: от электромагнитных реле, в которых используются магниты для физического размыкания и замыкания переключателя для регулирования сигналов, тока или напряжения, до твердотельных, в которых используются полупроводники для управления потоком энергии. Поскольку твердотельные реле не имеют движущихся частей, они, как правило, более надежны и имеют более длительный срок службы. В отличие от электромагнитных реле, твердотельные реле не подвержены электрическим дугам, которые могут вызвать внутренний износ или выход из строя.

Шесть стандартных размеров реле:

• Мини-реле ISO, реле общего назначения, которое занимает стандартное место в отрасли и соответствует потребностям многих электрических систем транспортных средств, таких как освещение, запуск, звуковой сигнал, обогрев и охлаждение.
• Микрореле, которые имеют разъемную конструкцию микро-размера для использования в автомобильной промышленности и соответствуют стандартному шаблону для своих электрических клемм. Микрореле используются в широком диапазоне транспортных средств для выполнения операций переключения и допускают номинальные токи переключения до 35 ампер.
Реле
• Maxi – иногда также называемые силовыми мини-реле – обычно рассчитаны на ток до 80 А и имеют прочную конструкцию контактов для длительного использования. Они идеально подходят для таких применений, как нагнетательные вентиляторы, автомобильная сигнализация, охлаждающие вентиляторы, управление энергопотреблением, управление двигателем и топливные насосы.
• ISO 280 Mini, Micro и Ultra реле, меньшая и более компактная версия стандартных реле, упомянутых выше, но обеспечивающая примерно эквивалентный уровень производительности и имеющая размер и расположение выводов ISO 280. Они разработаны для установки в стандартные блоки предохранителей, блоки распределения питания и держатели банкоматов.

Показано справа: Пример реле Mini ISO.

Соленоиды

Соленоиды – это тип реле, спроектированный для удаленного переключения более сильного тока (обычно в диапазоне от 85 до 200 ампер).В отличие от электромеханических кубических реле меньшего размера, катушка используется для создания магнитного поля, когда через нее проходит электричество, которое эффективно размыкает или замыкает цепь.

Термины «соленоид» и «реле» часто могут использоваться как синонимы; однако на автомобильном рынке термин «соленоид» обычно относится к типу «металлической банки», тогда как реле обычно относится к стандартному реле «кубического» типа.

Некоторые распространенные применения соленоидов включают стартеры транспортных средств, лебедки, снегоочистители и электродвигатели.Основным преимуществом соленоидов является их способность использовать низкий входной сигнал для генерации большего выходного сигнала через катушку, тем самым снижая нагрузку на аккумулятор.

Контакторы

Контактор – это реле, которое следует использовать, когда цепь должна поддерживать еще более высокую токовую нагрузку (обычно 100-600 ампер). Контакторы с номинальным напряжением от 12 В до 1200 В постоянного тока представляют собой экономичное, безопасное и легкое решение для высоковольтных систем постоянного тока.

Общие области применения включают промышленные электродвигатели, используемые в тяжелых грузовиках и оборудовании, автобусах, машинах экстренной помощи, электрических / гибридных транспортных средствах, лодках, легкорельсовом транспорте, горнодобывающей промышленности и других системах, которые просто требуют слишком большой мощности для стандартного реле или соленоида.

обычно имеют встроенный экономайзер с катушкой для снижения мощности, необходимой для удержания контактов в замкнутом состоянии, что помогает повысить гибкость и надежность системы. Они часто доступны с дополнительными вспомогательными контактами.

РАССМОТРЕНИЕ ВЫБОРА

Ток и форм-фактор

Что касается грузоподъемности, то реле находятся на нижнем уровне, за ними следуют соленоиды, а затем контакторы на верхнем уровне. Хотя контакторы могут выдерживать ток, достаточный для питания тяжелого оборудования, они также имеют самую высокую цену и занимают больше всего места, тогда как реле требуют мало места и могут быть приобретены очень недорого. При токе 85-200 ампер многие соленоиды, как правило, попадают прямо посередине этих двух, как с точки зрения пропускной способности, так и с точки зрения цены.

При определении того, какой из этих трех коммутационных продуктов подходит для вашей конструкции, учитывайте форм-фактор. Как правило, чем больше грузоподъемность, тем больше размер, поэтому внимательно обратите внимание на доступное пространство, чтобы убедиться, что нужное вам устройство подойдет. Если есть конфликт, пришло время либо переосмыслить схему дизайна, либо уменьшить электрическую систему.

Окружающая среда

При выборе любого коммутирующего устройства также учитывайте требования, предъявляемые к среде, в которой это устройство будет находиться.

Если необходима защита от таких факторов, как влажность, погружение в воду, пыль и вибрация, то необходимо герметичное изделие. Посмотрите на рейтинг защиты от проникновения (IP), чтобы определить конкретную предлагаемую защиту.

Еще одна критическая точка – рабочая температура. Двигатель и окружающие его компоненты могут создавать экстремальные температуры до 175 ° F, поэтому все соседние устройства должны быть рассчитаны соответствующим образом.

Непрерывный и прерывистый рейтинги

Важно отметить, что соленоиды и контакторы рассчитаны на непрерывное или прерывистое использование. Прерывистый относится к приложениям, в которых короткий период активации чередуется с более длительным временем отдыха, например, выключатель стартера. С другой стороны, переключение продуктов с непрерывным рейтингом может поддерживать приложения, требующие постоянного времени работы, такие как лебедки.

Часто задают вопрос, можно ли использовать соленоид непрерывного режима вместо соленоида прерывистого режима. Хотя мы всегда рекомендуем использовать компоненты, предназначенные для работы, технически можно использовать соленоид непрерывного действия, но он превышает то, что необходимо.Однако ни при каких обстоятельствах нельзя использовать соленоид прерывистого режима, когда требуется соленоид непрерывного режима, поскольку он просто не оборудован для обработки непрерывного запроса.

Выбор коммутационного устройства

Решение использовать реле, соленоид или контактор в значительной степени зависит от необходимой допустимой нагрузки по току, а также с учетом того, как форм-фактор впишется в вашу конструкцию.

После того, как вы определили, какой из этих трех типов коммутационных продуктов подходит для ваших нужд, учет критических требований, таких как рабочие температуры и другие требования к окружающей среде, поможет вам еще больше сузить выбор.Чтобы найти подходящее коммутационное устройство для ваших нужд, ознакомьтесь с нашим полным ассортиментом реле, соленоидов и контакторов.

Вот несколько лучших вариантов:

Реле. Меры предосторожности при использовании | Средства автоматизации | Industrial Devices

Реле может подвергаться воздействию различных условий окружающей среды во время фактического использования, что может привести к неожиданному отказу. Следовательно, необходимы испытания в практическом диапазоне в реальных условиях эксплуатации.

Для правильного использования реле необходимо проанализировать и определить условия применения.

Поскольку справочные данные в каталоге являются результатом оценки / измерения образцов, это не гарантированная ценность.

Для того, чтобы использовать реле должным образом, характеристики выбранного реле должны быть хорошо известны, а условия использования реле должны быть исследованы, чтобы определить, подходят ли они к условиям окружающей среды, и в то же время катушка Условия, условия контактов и условия окружающей среды для фактически используемого реле должны быть заранее известны в достаточной степени.
В таблице ниже приведены основные моменты выбора реле. Его можно использовать в качестве справочного материала для исследования предметов и предупреждений.

Элемент спецификации		Особенности выбора
Катушка	a) Номинал b) Рабочее напряжение / ток c) Напряжение / ток отпускания d) Максимальное приложенное напряжение / ток e) Сопротивление катушки f) Полное сопротивление g) Повышение температуры	・ Выберите реле с учетом пульсации источника питания. ・ Уделите достаточное внимание температуре окружающей среды, повышению температуры змеевика и горячему запуску. ・ При использовании в сочетании с полупроводниками необходимо уделять особое внимание применению. ・ Будьте осторожны, не допускайте перепадов напряжения при запуске.
Контакты	a) Расположение контактов b) Мощность контактов c) Материал контактов d) Срок службы e) Сопротивление контакта	・ Желательно использовать стандартный продукт с количеством контактов больше необходимого. ・ Полезно, чтобы срок службы реле соответствовал сроку службы устройства, в котором оно используется. ・ Соответствует ли материал контактов типу нагрузки? Особую осторожность необходимо соблюдать при низком уровне нагрузки. ・ Номинальный срок службы может сократиться при использовании при высоких температурах. Срок службы следует проверять в реальной атмосфере. ・ В зависимости от схемы релейный привод может синхронизироваться с нагрузкой переменного тока. Поскольку это приведет к резкому сокращению срока службы, необходимо проверить фактическую машину.
Время срабатывания	a) Время срабатывания b) Время отпускания c) Время дребезга d) Частота переключения	・ Изменение температуры окружающей среды или приложенного напряжения влияет на время срабатывания / отпускания / дребезга. ・ Для звуковых цепей и подобных приложений полезно сократить время дребезга. ・ Частота эксплуатации влияет на ожидаемый срок службы.
Механические характеристики	a) Вибростойкость b) Ударопрочность c) Температура окружающей среды d) Срок службы	・ Учитывайте характеристики при вибрации и ударах в месте использования. ・ Реле, в котором используется изолированный медный провод с высокой термостойкостью, если он будет использоваться в среде с особенно высокими температурами.
Прочие предметы	a) Электрическая прочность b) Способ монтажа c) Размер d) Защитная конструкция	・ Можно выбрать способ подключения клемм: вставной, тип печатной платы, пайка, клеммы-вкладыши и тип винтового крепления. ・ Для использования в неблагоприятных атмосферных условиях следует выбирать герметичную конструкцию. ・ При использовании в неблагоприятных условиях используйте герметичный тип. ・ Есть ли особые условия?

Основы работы с реле

• Для сохранения исходных характеристик следует соблюдать осторожность, чтобы не уронить реле и не задеть его.
• При нормальном использовании реле сконструировано таким образом, что корпус не отсоединяется. Для сохранения исходной производительности корпус снимать не следует. Характеристики реле не могут быть гарантированы при снятии корпуса.
• Рекомендуется использовать реле в атмосфере при стандартной температуре и влажности с минимальным количеством пыли, SO ₂ , H ₂ S или органических газов. Для установки в неблагоприятных условиях следует выбирать пластиковый герметичный тип. Избегайте использования смол на основе силикона рядом с реле, так как это может привести к выходу из строя контактов. (Это также относится к реле с пластиковым уплотнением.)
• Необходимо соблюдать полярность катушки (+, -) для поляризованных реле.
• Для правильного использования необходимо, чтобы на катушке подавалось номинальное напряжение. Используйте прямоугольные волны для катушек постоянного тока и синусоидальные волны для катушек переменного тока.
• Убедитесь, что подаваемое напряжение катушки не превышает максимально допустимого напряжения.
• Номинальная коммутируемая мощность и срок службы приведены только для справки. Физические явления в контактах и ​​срок службы контактов сильно различаются в зависимости от от типа нагрузки и условий эксплуатации. Поэтому обязательно внимательно проверяйте тип нагрузки и условия эксплуатации перед использованием.
• Не превышайте допустимые значения температуры окружающей среды, указанные в каталоге.
• Используйте флюсовый или герметичный тип, если будет использоваться автоматическая пайка.
• Хотя реле экологически безопасного типа (с пластиковым уплотнением и т. Д.) Можно чистить, Избегайте погружения реле в холодную жидкость (например, в чистящий растворитель) сразу после пайки. Это может ухудшить герметичность.
  Реле клеммного типа для поверхностного монтажа является герметичным и может очищаться погружением.Используйте чистую воду или чистящий растворитель на спиртовой основе.
  Рекомендуется очистка методом кипячения (Температура очищающей жидкости должна быть 40 ° C или ниже). Избегайте ультразвуковой очистки реле. Использование ультразвуковой очистки может вызвать обрыв катушки или небольшое залипание контактов из-за ультразвуковой энергии.
• Избегайте сгибания клемм, так как это может привести к неисправности.
• В качестве ориентира используйте монтажное давление Faston от 40 до 70 Н {4 до 7 кгс} для реле с лепестковыми выводами.
• Для правильного использования прочтите основной текст.

Подайте на катушку номинальное напряжение для точной работы реле.
Хотя реле будет работать, если подаваемое напряжение превышает рабочее напряжение, требуется, чтобы на катушку подавалось только номинальное напряжение, не учитывая изменения сопротивления катушки и т. Д. Из-за различий в типе источника питания, колебаний напряжения. , и повышается температура. Кроме того, требуется осторожность, поскольку могут возникнуть такие проблемы, как короткое замыкание слоев и выгорание в катушке, если приложенное напряжение превышает максимально допустимое значение.В следующем разделе содержатся меры предосторожности относительно входа катушки. Пожалуйста, обратитесь к нему, чтобы избежать проблем.

■ Основные меры предосторожности при обращении с катушкой

Тип работы переменного тока

Для работы реле переменного тока почти всегда используется источник питания промышленной частоты (50 или 60 Гц) со стандартными напряжениями 6, 12, 24, 48, 100 и 200 В переменного тока. Из-за этого, когда напряжение отличается от стандартного, продукт является предметом особого заказа, и факторы цены, доставки и стабильности характеристик могут создавать неудобства.По возможности следует выбирать стандартные напряжения.
Кроме того, для типа переменного тока, потери сопротивления затеняющей катушки, потери на вихревые токи магнитной цепи и выход с гистерезисными потерями, и из-за более низкого КПД катушки обычно превышение температуры выше, чем для типа постоянного тока.
Кроме того, поскольку гудение возникает при напряжении ниже рабочего и выше номинального, необходимо соблюдать осторожность в отношении колебаний напряжения источника питания.
Например, в случае запуска двигателя, если напряжение источника питания падает, и во время гудения реле, если оно возвращается в восстановленное состояние, контакты получают ожог и сварку, или состояние самоподдержания может быть потеряно. .
Для типа переменного тока во время работы присутствует пусковой ток (для изолированного состояния якоря полное сопротивление низкое, а ток превышает номинальный ток; для закрепленного состояния якоря полное сопротивление высокое и номинальное значение протекающего тока), поэтому в случае параллельного подключения нескольких реле необходимо учитывать потребляемую мощность.

Тип работы постоянного тока

Для работы реле постоянного тока существуют стандарты для напряжения и тока источника питания, при этом стандарты постоянного напряжения установлены на 5, 6, 12, 24, 48 и 100 В, но в отношении тока значения указаны в каталогах в миллиампер тока срабатывания.
Однако, поскольку это значение тока срабатывания является не более чем гарантией того, что якорь практически не перемещается, необходимо учитывать изменение напряжения питания и значений сопротивления, а также увеличение сопротивления катушки из-за повышения температуры. наихудшее состояние работы реле, заставляя считать текущее значение в 1,5–2 раза больше тока срабатывания. Кроме того, из-за широкого использования реле в качестве ограничивающих устройств вместо счетчиков как напряжения, так и тока, а также из-за постепенного увеличения или уменьшения тока, подаваемого на катушку, вызывая возможную задержку движения контактов, существует вероятность того, что назначенная управляющая способность может не быть удовлетворена.При этом необходимо проявлять осторожность. Сопротивление обмотки реле постоянного тока изменяется в зависимости от температуры окружающей среды, а также из-за собственного тепловыделения примерно на 0,4% / ° C и, соответственно, при повышении температуры из-за увеличения срабатывания и отпускания. напряжения, требуется осторожность. (Однако для некоторых поляризованных реле эта скорость изменения значительно меньше.)

■ Источник питания для входа катушки

Источник питания для входа переменного тока

Для стабильной работы реле напряжение включения должно находиться в диапазоне +10% / – 15% от номинального напряжения.Однако необходимо, чтобы форма волны напряжения, приложенного к катушке, была синусоидальной. Нет проблем, если источником питания является коммерческий источник питания, но когда используется стабилизированный источник питания переменного тока, возникает искажение формы волны из-за этого оборудования, и существует возможность ненормального перегрева. С помощью затеняющей катушки для катушки переменного тока гудение прекращается, но с искаженной формой волны эта функция не отображается.
* Рис. 1 ниже показан пример искажения формы сигнала.
Если источник питания для рабочей цепи реле подключен к той же линии, что и двигатели, соленоиды, трансформаторы и другие нагрузки, при работе этих нагрузок напряжение в сети падает, и из-за этого контакты реле подвергаются воздействию вибрации и последующие ожоги.
В частности, если используется трансформатор небольшого типа и его мощность не имеет запаса прочности, при длинной проводке или в случае использования в быту или небольшом магазине, где проводка тонкая, необходимо принять меры предосторожности. из-за нормальных колебаний напряжения в сочетании с другими факторами.При возникновении неисправности следует провести обследование ситуации с напряжением с помощью синхроскопа или аналогичных средств и принять необходимые контрмеры, и вместе с этим определить, следует ли использовать специальное реле с подходящими характеристиками возбуждения или выполнить аварийное отключение. изменение в цепи постоянного тока, как показано на рис. 2, в которое вставлен конденсатор для поглощения колебаний напряжения.
В частности, когда используется магнитный выключатель, поскольку нагрузка становится такой же, как у двигателя, в зависимости от применения следует попытаться разделить рабочую цепь и силовую цепь. и исследовал.

Источник питания для входа постоянного тока

Мы рекомендуем, чтобы напряжение, подаваемое на оба конца катушки в реле постоянного тока, находилось в пределах ± 5% от номинального напряжения катушки.
В качестве источника питания для реле постоянного тока используется батарея или схема полуволнового или двухполупериодного выпрямителя со сглаживающим конденсатором. Характеристики, касающиеся рабочего напряжения реле, будут меняться в зависимости от типа источника питания, и поэтому для отображения стабильных характеристик наиболее желательным методом является идеальный постоянный ток.
В случае пульсации, включенной в источник питания постоянного тока, особенно в случае схемы полуволнового выпрямителя со сглаживающим конденсатором, если емкость конденсатора слишком мала из-за влияния пульсации, возникает гудение и неудовлетворительное состояние производится.
Для конкретной схемы, которая будет использоваться, абсолютно необходимо подтвердить характеристики.
Необходимо рассмотреть возможность использования источника постоянного тока с пульсацией менее 5%. Также обычно следует подумать о следующем.

• 1. Для реле шарнирного типа нельзя использовать однополупериодный выпрямитель, если вы не используете сглаживающий конденсатор. Для правильного использования необходимо оценить пульсацию и характеристики.
• 2. Для реле шарнирного типа существуют определенные приложения, в которых можно или не использовать сам по себе двухполупериодный выпрямитель. Пожалуйста, уточняйте технические характеристики в нашем торговом представительстве.
• 3. Напряжение на катушке и падение напряжения
  На рис.) как для катушки, так и для контакта.
  Электрический срок службы зависит от падения напряжения в катушке при включении нагрузки.
  Убедитесь, что на катушку подается фактическое напряжение при фактической нагрузке.

■ Максимальное приложенное напряжение и повышение температуры

Для правильного использования требуется, чтобы на катушке подавалось номинальное напряжение.
Обратите внимание, однако, что если на катушку воздействует напряжение, большее или равное максимальному приложенному напряжению, катушка может сгореть или ее слои могут закоротиться из-за повышения температуры.
Кроме того, не превышайте допустимый диапазон температуры окружающей среды, указанный в каталоге.

Максимальное приложенное напряжение

Помимо требований к стабильности работы реле, максимальное приложенное напряжение является важным ограничением для предотвращения таких проблем, как термическое повреждение или деформация изоляционного материала, или возникновение опасности возгорания.

Изменение рабочего напряжения из-за повышения температуры обмотки (горячий старт)

В реле постоянного тока после непрерывного прохождения тока в катушке, если ток отключается, а затем сразу же снова включается, из-за повышения температуры в катушке рабочее напряжение станет несколько выше. Кроме того, это будет то же самое, что использовать его в атмосфере с более высокой температурой. Отношение сопротивления / температуры для медного провода составляет около 0,4% на 1 ° C, и с этим соотношением сопротивление катушки увеличивается.То есть для срабатывания реле необходимо, чтобы напряжение было выше, чем напряжение срабатывания, и напряжение срабатывания повышалось в соответствии с увеличением значения сопротивления.
Однако для некоторых поляризованных реле эта скорость изменения значительно меньше.

■ Подаваемое напряжение катушки и время срабатывания

В случае работы на переменном токе время срабатывания сильно варьируется в зависимости от точки фазы, в которой переключатель включен для возбуждения катушки, и выражается как определенный диапазон, но для миниатюрных типов это для большая часть 1/2 цикла.Однако для реле довольно большого типа, где дребезг велик, время срабатывания составляет от 7 до 16 мсек, с временем срабатывания порядка от 9 до 18 мсек. время быстрое, но если оно слишком быстрое, время дребезга контакта «Форма А» увеличивается. Имейте в виду, что условия нагрузки (в частности, когда пусковой ток большой или нагрузка близка к номинальной) могут привести к сокращению срока службы и незначительному свариванию.

■ Блуждающие цепи (байпасные цепи)

В случае построения схемы последовательности из-за байпасного потока или альтернативной маршрутизации необходимо позаботиться о том, чтобы не допустить ошибочной или ненормальной работы.Чтобы понять это условие при подготовке цепей последовательности, как показано на рис. 5, с двумя линиями, записанными как линии источника питания, верхняя линия всегда ⊕, а нижняя линия ⊖ (когда цепь переменного тока, применяется то же мышление). Соответственно, сторона обязательно является стороной для контактных соединений (контакты для реле, таймеров, концевых выключателей и т. Д.), А сторона – стороной цепи нагрузки (катушка реле, катушка таймера, катушка магнита, катушка соленоида, двигатель, лампа и т. д.).
На рис. 6 показан пример паразитных цепей.
На рис. 6 (a), с замкнутыми контактами A, B и C, после срабатывания реле R ₁ , R ₂ и R ₃ , если контакты B и C разомкнуты, имеется последовательная цепь через A, R ₁ , R ₂ и R ₃ , и реле будут гудеть и иногда не переходят в состояние отключения.
Подключения, показанные на Рис. 6 (b), выполнены правильно. Кроме того, что касается цепи постоянного тока, поскольку она проста с помощью диода для предотвращения паразитных цепей, следует применять правильное применение.

■ Постепенное повышение напряжения на катушке и цепь самоубийства

Когда напряжение, приложенное к катушке, увеличивается медленно, операция переключения реле нестабильна, контактное давление падает, увеличивается дребезг контакта и возникает нестабильное состояние контакта. Этот не следует использовать метод подачи напряжения на катушку, и следует рассмотреть способ подачи напряжения на катушку (использование схемы переключения).Кроме того, в случае реле с фиксацией, использующих контакты «формы B», используется метод цепи самокатушки для полного прерывания, но из-за возможности развития неисправности следует проявлять осторожность.
Схема, показанная на рис. 7, вызывает синхронизацию и последовательную работу с использованием реле герконового типа, но это не очень хороший пример со смесью постепенного увеличения приложенного напряжения для катушки и цепи суффицида. В части синхронизации для реле R1, когда время ожидания истекло, возникает дребезжание, вызывающее проблемы.В первоначальном тесте (пробное производство) он показывает удовлетворительную работу, но по мере увеличения количества операций почернение контактов (карбонизация) плюс дребезжание реле создают нестабильность в работе.

■ Фазовая синхронизация при переключении нагрузки переменного тока

Если переключение контактов реле синхронизировано с фазой питания переменного тока, может произойти сокращение электрического срока службы, сварные контакты или явление блокировки (неполное размыкание) из-за переноса материала контакта.Поэтому проверяйте реле, пока оно работает в реальной системе. При управлении реле с таймерами, микрокомпьютерами, тиристорами и т. Д. Возможна синхронизация с фазой питания.

■ Ошибочная работа из-за индуктивных помех

Для длинных проводов, когда линия для цепи управления и линия для подачи электроэнергии используют один кабелепровод, индукционное напряжение, вызванное индукцией от линии питания, будет подаваться на рабочую катушку независимо от того, является ли управляющий сигнал или нет. выключен.В этом случае реле и таймер не могут вернуться в исходное состояние. Поэтому, когда проводка проходит на большом расстоянии, помните, что наряду с индуктивными помехами отказ соединения может быть вызван проблемой с распределительной способностью, или устройство может выйти из строя из-за воздействия внешних скачков напряжения, например, вызванных молнией.

■ Долгосрочный токонесущий

Цепь, которая будет непрерывно пропускать ток в течение длительного времени без срабатывания реле.(цепи для аварийных ламп, устройств сигнализации и проверки ошибок, которые, например, восстанавливаются только во время неисправности и выводят предупреждения с контактами формы B)
Непрерывный, длительный ток, подаваемый на катушку, будет способствовать ухудшению изоляции и характеристик катушки из-за нагрева сама катушка. Для таких схем используйте фиксирующее реле с магнитной фиксацией. Если вам нужно использовать одно стабильное реле, используйте реле герметичного типа, на которое не так легко влияют условия окружающей среды, и сделайте отказоустойчивую схему, учитывающую возможность выхода из строя или размыкания контактов.

■ Использование с нечастым переключением

Пожалуйста, проводите периодические проверки проводимости контактов, если частота переключения составляет один или меньше раз в месяц.
Если переключение контактов не происходит в течение длительного времени, на контактных поверхностях может образоваться органическая мембрана, что приведет к нестабильности контакта.

■ Относительно электролитической коррозии катушек

В случае схем катушек сравнительно высокого напряжения, когда такие реле используются в атмосфере с высокой температурой и высокой влажностью или при непрерывном прохождении тока, в катушке может возникнуть электрокоррозия, и провод может отсоединиться.Из-за возможности возникновения обрыва цепи следует обратить внимание на следующие моменты.

• 1. Сторона ⊕ источника питания должна быть подключена к шасси. (См. Рис.9) (Общий для всех реле)
• 2. В случае неизбежного заземления стороны или в случае, когда заземление невозможно.
  (1) Вставьте контакты (или переключатель) в сторону ⊕ источника питания. (См. Рис. 10) (Общий для всех реле)
  (2) Если заземление не требуется, подключите клемму заземления к стороне ⊕ катушки.(См. Рис.11)
• 3. Когда сторона источника питания заземлена, всегда избегайте перекрещивания контактов (и переключателей) на стороне. (См. Рис.12) (Общий для всех реле)

■ Связаться с

Контакты – важнейшие элементы конструкции реле. На характеристики контактов заметно влияют материал контакта, а также значения напряжения и тока, подаваемые на контакты (в частности, формы сигналов напряжения и тока во время включения и отключения), тип нагрузки, частота переключения, окружающая атмосфера, форма контакта. , скорость переключения контактов и дребезга.
Из-за переноса контактов, сварки, аномального износа, увеличения контактного сопротивления и различных других повреждений, которые приводят к неправильной работе, следующие пункты требуют тщательного изучения.

■ Основные меры предосторожности при обращении

Напряжение

Когда в цепь включена индуктивность, в качестве напряжения контактной цепи генерируется довольно высокая противоэдс, и поскольку в пределах значения этого напряжения энергия, приложенная к контактам, вызывает повреждение с последующим износом контактов. , и передачи контактов, необходимо проявлять осторожность в отношении способности управления.В случае постоянного тока нет точки нулевого тока, как в случае с переменным током, и, соответственно, после того, как возникла катодная дуга, поскольку ее трудно погасить, увеличенное время дуги является основной причиной. Кроме того, из-за фиксированного направления тока явление смещения контактов, как отдельно отмечено ниже, возникает в связи с износом контактов. Обычно приблизительная контрольная способность упоминается в каталогах или аналогичных технических паспортах, но одного этого недостаточно.
Со специальными контактными цепями для каждого отдельного случая производитель либо оценивает на основе прошлого опыта, либо проводит испытания в каждом случае. Кроме того, в каталогах и аналогичных технических паспортах упомянутая управляющая способность ограничена резистивной нагрузкой, но это показывает класс реле, и обычно правильнее рассматривать допустимую нагрузку по току как таковую для цепей 125 В переменного тока. Минимальные допустимые нагрузки указаны в каталоге; однако они приведены только в качестве ориентира для нижнего предела, который может переключать реле, и не являются гарантированными значениями.Уровень надежности этих значений зависит от частоты коммутации, условий окружающей среды, изменения желаемого контактного сопротивления и абсолютного значения. Пожалуйста, используйте реле с контактами AgPd, когда требуется точный аналоговый контроль нагрузки или контактное сопротивление не более 100 мОм (для измерений, беспроводных приложений и т. Д.).

Текущий

Существенное влияние оказывает ток как во время замыкания, так и во время размыкания контактной цепи. Например, когда нагрузкой является либо двигатель, либо лампа, в зависимости от величины пускового тока во время замыкания цепи износ контактов и степень передачи контакта увеличиваются, а контактная сварка и перенос контакта приводят к контакту. разделение невозможно.
Обычно контактное сопротивление становится более стабильным с увеличением тока переноса. Если ожидаемый уровень надежности не может быть достигнут, даже если нагрузка превышает минимально допустимую нагрузку, рассмотрите возможность увеличения тока переноса на основе оценки фактических условий эксплуатации.

■ Характеристики обычных контактных материалов

Характеристики контактных материалов приведены ниже. Обращайтесь к ним при выборе реле.

■ Защита контактов

Счетчик ЭДС

При коммутации индуктивных нагрузок с помощью реле постоянного тока, таких как цепи реле, двигатели постоянного тока, муфты постоянного тока и соленоиды постоянного тока, всегда важно поглощать скачки напряжения (например.грамм. с диодом) для защиты контактов.
Когда эти индуктивные нагрузки отключены, возникает противоэдс от нескольких сотен до нескольких тысяч вольт, что может серьезно повредить контакты и значительно сократить срок службы. Если ток в этих нагрузках относительно невелик и составляет около 1 А или меньше, противо-ЭДС вызовет зажигание тлеющего или дугового разряда. Разряд разлагает органические вещества, содержащиеся в воздухе, и вызывает образование черных отложений (оксидов, карбидов) на контактах, что может привести к выходу из строя контакта.

На рис. 13 (a) противоэдс (e = –L di / dt) с крутой формой волны генерируется через катушку с полярностью, показанной на рис. 13 (b), в момент отключения индуктивной нагрузки. . Счетчик ЭДС проходит по линии питания и достигает обоих контактов.
Обычно критическое напряжение пробоя диэлектрика при стандартной температуре и давлении воздуха составляет от 200 до 300 вольт.Следовательно, если противоэдс превышает это значение, на контактах возникает разряд для рассеивания энергии (1 / 2Li ² ), накопленной в катушке. По этой причине желательно поглощать противоэдс до 200 В или меньше.

Явление переноса материала

Передача материала контактов происходит, когда один контакт плавится или закипает, и материал контакта переходит на другой контакт. По мере увеличения количества переключений появляются неровные контактные поверхности. такие как показанные на рис.14. Через некоторое время неровные контакты замыкаются, как если бы они были сварены вместе. Это часто происходит в цепях, где в момент замыкания контактов возникают искры, например, когда постоянный ток велик для индуктивных или емкостных нагрузок постоянного тока или когда большой бросок тока (несколько ампер или несколько десятков ампер).
Цепи защиты контактов и контактные материалы, устойчивые к переносу материала, такие как AgSnO ₂ , AgW или AgCu, используются в качестве контрмер. Обычно на катоде появляется вогнутое образование, а на катоде выпуклый на аноде появляется образование.Для емкостных нагрузок постоянного тока (от нескольких ампер до нескольких десятков ампер) всегда необходимо проводить фактические подтверждающие испытания.

Схема защиты контактов

Использование контактных защитных устройств или схем защиты может снизить противоэдс до низкого уровня. Однако учтите, что неправильное использование приведет к неблагоприятным последствиям.Типовые схемы защиты контактов приведены в таблице ниже.
(G: хорошо, NG: плохо, C: осторожно)

Избегайте использования схем защиты, показанных на рисунках ниже. Хотя индуктивные нагрузки постоянного тока обычно труднее переключать, чем резистивные нагрузки, использование надлежащей схемы защиты повысит характеристики до уровня резистивных нагрузок.

Хотя контакты чрезвычайно эффективны в гашении дуги при размыкании контактов, они подвержены сварке, поскольку энергия накапливается в C, когда контакты размыкаются, и ток разряда течет из C, когда контакты замыкаются.

Хотя контакты чрезвычайно эффективны для гашения дуги при размыкании контактов, они подвержены сварке, поскольку при замыкании контактов зарядный ток течет к C.

Установка защитного устройства

В реальной цепи необходимо найти защитное устройство (диод, резистор, конденсатор, варистор и т. Д.).) в непосредственной близости от нагрузки или контакта. Если оно расположено слишком далеко, эффективность защитного устройства может снизиться. Ориентировочно расстояние должно быть в пределах 50 см.

Рекомендации по нагрузке постоянным током

В случае использования реле в качестве переключателя высокого напряжения постоянного тока, режим окончательного отказа может быть непрерывным.
В случае невозможности отключения электропитания в худшем случае пожар может распространиться на окружающую территорию. Поэтому настройте блок питания так, чтобы его можно было выключить в течение одной секунды.Также подумайте об отказоустойчивой цепи для вашего оборудования.
Используйте варистор, чтобы поглотить импульс катушки.
Если используется диод, скорость разъединения контактов будет низкой, а характеристика отсечки ухудшится.

[Рекомендуемый варистор]
Допуск по энергии: 1 Дж или более
Напряжение варистора: в 1,5 раза или более номинального напряжения катушки

При использовании индуктивной нагрузки (L-нагрузка) с L / R> 1 мс поглощение измеряется параллельно с индуктивной нагрузкой.

Аномальная коррозия при высокочастотном переключении нагрузок постоянного тока (образование искры)

Если, например, клапан постоянного тока или сцепление включается с высокой частотой, может образоваться сине-зеленая ржавчина. Это происходит из-за реакции азота и кислорода в воздухе, когда во время переключения возникают искры (дуговые разряды). Следовательно, необходимо соблюдать осторожность в цепях, в которых искры возникают с высокой частотой.

■ Меры предосторожности при использовании контактов

Подключение нагрузки и контактов

Подключите нагрузку к одной стороне источника питания, как показано на рис.15 (а). Подключите контакты к другой стороне.
Это предотвращает возникновение высокого напряжения между контактами. Если контакты подключены к обеим сторонам источника питания, как показано на рис. 15 (b), существует риск короткого замыкания источника питания при коротком замыкании относительно близких контактов.

Эквивалентный резистор

Поскольку уровни напряжения на контактах, используемых в слаботочных цепях (сухих цепях), низкие, результатом часто является плохая проводимость.Одним из способов повышения надежности является добавление фиктивного резистора параллельно нагрузке, чтобы намеренно увеличить ток нагрузки, достигающий контактов.

Короткое замыкание между разными электродами

Несмотря на то, что существует тенденция к выбору миниатюрных компонентов управления из-за тенденции к миниатюризации электрических блоков управления, необходимо соблюдать осторожность при выборе типа реле в цепях, где между электродами в многополюсном реле прикладываются разные напряжения, особенно при переключении. две разные схемы питания.Это не проблема, которую можно определить по схемам последовательности. Необходимо проверить конструкцию самого элемента управления и обеспечить достаточный запас прочности, особенно в отношении утечки между электродами, расстояния между электродами, наличия барьера и т. Д.

О параллельных релейных соединениях

Если несколько реле подключены параллельно, проектируйте оборудование таким образом, чтобы нагрузка, прикладываемая к каждому реле, находилась в пределах указанного диапазона.
(Концентрация нагрузки на одном реле приводит к преждевременному выходу из строя.)

Избегайте замыканий между контактами формы A и B

• 1) Зазор между контактами формы A и B в компактных элементах управления небольшой. Следует учитывать возникновение короткого замыкания из-за дуги.
• 2) Даже если три контакта Н.З., Н.О. и COM соединены так, что они закорачивают, никогда не настраивайте цепь, в которой протекает или горит ток сверхтока.
• 3) Запрещается проектировать цепь прямого и обратного вращения двигателя с переключением контактов формы A и B.

Тип нагрузки и пусковой ток

Тип нагрузки и характеристики ее пускового тока, а также частота коммутации являются важными факторами, вызывающими контактную сварку. В частности, для нагрузок с пусковыми токами измерьте установившееся состояние и пусковой ток.
Затем выберите реле с достаточным запасом прочности. В таблице справа показано соотношение между типичными нагрузками и их пусковыми токами.
Кроме того, проверьте фактическую полярность, поскольку, в зависимости от реле, на срок службы электрической части влияет полярность COM и NO.

Волна и время пускового тока нагрузки

Пусковой ток / номинальный ток: i / i _o ≒ 10-15 раз

Газоразрядная трубка, трансформатор, дроссельная катушка, конденсатор и т. Д., объединены в общие цепи газоразрядных ламп. Обратите внимание, что пусковой ток может быть от 20 до 40 раз, особенно если полное сопротивление источника питания низкое в типе с высоким коэффициентом мощности.

• Условия становятся более суровыми, если выполняется заглушка или толчкование, поскольку переходы между состояниями повторяются.
• При использовании реле для управления двигателем постоянного тока и тормозом, импульсный ток во включенном состоянии, нормальный ток и ток отключения во время торможения различаются в зависимости от того, является ли нагрузка на двигатель свободной или заблокированной.
  В частности, с неполяризованными реле, при использовании контакта «от В» или «от контакта» для тормоза двигателя постоянного тока, механический срок службы может зависеть от тормозной ток. Поэтому, пожалуйста, проверьте ток при фактической нагрузке.

Обратите внимание, что, поскольку индуктивность велика, дуга длится дольше при отключении питания.Контакт может легко изнашиваться.

При использовании длинных проводов

Если в цепи контактов реле будут использоваться длинные провода (десятки метров и более), пусковой ток может стать проблемой из-за паразитной емкости, существующей между проводами.Добавьте резистор (примерно от 10 до 50 Ом) последовательно с контактами.

Электрическая долговечность при высоких температурах

Проверьте фактические условия использования, так как использование при высоких температурах может повлиять на электрическую долговечность.

Срок службы переключения

Срок службы переключения определен при стандартных условиях испытаний, указанных в стандарте JIS * C 5442 (температура от 15 до 35 ° C, влажность от 25 до 75%).Проверьте это с реальным продуктом, так как на него влияют схема возбуждения катушки, тип нагрузки, частота активации, фаза активации, условия окружающей среды и другие факторы.
Также будьте особенно осторожны с грузами, перечисленными ниже.

• (1) При использовании для работы с нагрузкой переменного тока и синхронной рабочей фазой. Раскачивание и сварка могут легко произойти из-за смещения контактов.
• (2) Во время высокочастотного включения / выключения с определенными нагрузками на контактах может возникнуть дуга.Это может вызвать слияние с кислородом и газообразным азотом в воздухе с образованием азотной кислоты (HNO ₃ ), которая может вызвать коррозию контактов.
  См. Следующие примеры мер противодействия:
  1. Включите схему гашения дуги.
  2. Уменьшите рабочую частоту
  3. Уменьшите влажность окружающей среды
• ・ Если используется «сухое переключение» без токопроводимости, обратитесь к нашему торговому представителю.
  См. Следующие примеры контрмер:
  Примечание: Сухое переключение
  Сухое переключение может снизить потребление материала контактов без тока проводимость.
  С другой стороны, исчезновение эффекта очистки контактов может привести к нарушению проводимости. Это состояние «сухого» переключения не рекомендуется при использовании нашего реле.

В области малых нагрузок оксидная пленка и сульфидная пленка, производимые атмосферой, не могут быть разрушены и могут повлиять на ток передачи и характеристики переключения.
При использовании продукта в небольшой зоне загрузки сверьтесь с реальной машиной в ожидаемых условиях эксплуатации.

■ Температура окружающей среды и атмосфера

Убедитесь, что температура окружающей среды при установке не превышает значения, указанного в каталоге.
Кроме того, для применения в атмосфере с пылью, сернистыми газами (SO ₂ , H ₂ S) или органическими газами следует рассмотреть возможность использования экологически закрытых типов (пластиковых герметичных).
При подключении нескольких реле или при поступлении тепла от другого оборудования тепловыделение может быть недостаточным и температура окружающей среды реле может быть превышена. После проверки температуры в реальном устройстве, пожалуйста, спроектируйте схему с достаточным тепловым запасом.

■ Кремниевая атмосфера

Вещества на основе кремния (силиконовый каучук, силиконовое масло, покрывающий материал на основе силикона, силиконовый герметик и т. Д.) Выделяют летучий газообразный кремний. Обратите внимание, что когда кремний используется рядом с реле, переключение контактов в присутствии его газа вызывает прилипание кремния к контактам и может привести к выходу из строя контактов (в том числе и в пластиковых герметичных типах). В этом случае используйте заменитель, не содержащий силикона.

■ Генерация NOx

Когда реле используется в атмосфере с высокой влажностью для переключения нагрузки, которая легко вызывает дугу, NOx, создаваемые дугой, и Вода, поглощенная извне реле, объединяется с образованием азотной кислоты.Это вызывает коррозию внутренних металлических частей и отрицательно сказывается на работе.
Избегайте использования при относительной влажности окружающей среды 85% или выше (при 20 ° C). Если использование при высокой влажности неизбежно, проконсультируйтесь с нами.

■ Вибрация и удары

Если реле и магнитный переключатель установлены рядом друг с другом на одной пластине, контакты реле могут на мгновение отделиться от удара, производимого при срабатывании магнитного переключателя, и привести к неправильной работе. Меры противодействия включают установку их на отдельные пластины с использованием резиновый лист для поглощения удара и изменение направления удара на перпендикулярный угол.
Кроме того, если на реле всегда присутствует вибрация, оцените фактическую рабочую среду.
Не использовать с розетками.

■ Влияние внешних магнитных полей

Если рядом расположен магнит или постоянный магнит в любом другом крупном реле, трансформаторе или динамике, характеристики реле могут измениться, что может привести к неправильной работе. Влияние зависит от силы магнитного поля, и его следует проверять при установке.

■ Условия использования, хранения и транспортировки

Во время использования, хранения или транспортировки избегайте мест, подверженных воздействию прямых солнечных лучей, и поддерживайте нормальные условия температуры, влажности и давления.
Допустимые спецификации для сред, подходящих для использования, хранения и транспортировки, приведены ниже.

(1) Температура

Допустимый диапазон температур отличается для каждого реле, поэтому обращайтесь к индивидуальным спецификациям реле.
Кроме того, при транспортировке или хранении реле в трубчатой ​​упаковке возможны случаи, когда температура может отличаться от допустимого диапазона. В этой ситуации обязательно ознакомьтесь с индивидуальными спецификациями с пульсацией менее 5%. Также обычно следует подумать о следующем.

(2) Влажность

Относительная влажность от 5 до 85%

• Диапазон влажности зависит от температуры. Используйте в пределах диапазона, указанного на графике. (Допустимая температура зависит от реле.)

(3) Давление

от 86 до 106 кПа

(4) Конденсация

Конденсация будет происходить внутри переключателя, если произойдет резкое изменение температуры окружающей среды при использовании в атмосфере с высокой температурой и высокой влажностью. Это особенно вероятно при транспортировке на корабле, поэтому при транспортировке будьте осторожны с атмосферой. Конденсация – это явление, при котором пар конденсируется с образованием капель воды, которые прилипают к переключателю, когда атмосфера с высокой температурой и влажностью быстро меняется с высокой на низкую или когда переключатель быстро перемещается из места с низкой влажностью в место с высокой температурой и влажность.Пожалуйста, будьте осторожны, потому что конденсация может вызвать неблагоприятные условия, такие как ухудшение изоляции, обрыв змеевика и ржавчина.

(5) Обледенение

Конденсат или другая влага может замерзнуть на переключателе при температуре ниже 0 ° C. Это может вызвать проблемы, такие как фиксация подвижного контакта, задержка срабатывания или столкновение льда между контактами, что может нарушить проводимость контакта.

(6) Низкая температура, низкая влажность

Пластик становится хрупким, если выключатель подвергается воздействию низкой температуры и атмосферы с низкой влажностью в течение длительного времени.

(7) Высокие температуры, высокая влажность

Хранение в течение продолжительных периодов времени (включая периоды транспортировки) при высоких температурах или высоких уровнях влажности или в атмосфере с органическими газами или сульфидными газами может вызвать образование сульфидной или оксидной пленки на поверхностях контактов и / или это может мешать с функциями. Проверьте атмосферу, в которой будут храниться и транспортироваться устройства.

(8) Формат упаковки

Что касается используемого формата упаковки, приложите все усилия, чтобы свести к минимуму воздействие влаги, органических газов и сульфидных газов.

(9) Хранение (для сигнала, СВЧ)

Поскольку тип SMD чувствителен к влажности, он упакован в герметичную влагозащитную упаковку. Однако при хранении обратите внимание на следующее.

• 1. Используйте незамедлительно после открытия влагозащитной упаковки. (в течение 72 часов, макс.30 ° C / относительная влажность 70%).
  Если оставить корпус открытым, реле будет поглощать влагу, которая вызовет тепловую нагрузку при установке оплавлением и, таким образом, вызовет расширение корпуса.В результате может сломаться пломба.
• * Для реле RE: после открытия этого пакета продукт должен быть использован в течение 24 часов.
• 2. Если реле не будут использоваться в течение 72 часов, храните реле в эксикаторе с регулируемой влажностью или в мешке с защитой от влаги, в который был добавлен силикагель.
• * Если реле будет паять после того, как оно подверглось воздействию чрезмерно влажной атмосферы, могут возникнуть трещины и утечки. Обязательно установите реле в требуемых условиях монтажа.
• * Для реле RE: после открытия этого пакета продукт должен быть использован в течение 24 часов.
• 3. Если реле (в комплекте с индикатором влажности и силикагелем) удовлетворяют одному из нижеприведенных критериев, перед использованием запекайте (сушите).
• (для сигнала)
  ・ При превышении условий хранения, указанных в 1..
  ・ Когда индикатор влажности находится в состоянии III или IV в соответствии со стандартом оценки.
• [Как определять]
  Пожалуйста, проверьте цвет индикатора влажности и решите, выпечка ли необходимо или нет.

• [Условия выпечки (сушки)]

• 4. Следующая предупреждающая этикетка прикреплена к влагозащитной упаковке.

■ Вибрация, удары и давление при транспортировке

При транспортировке, если к устройству, в котором установлено реле, приложена сильная вибрация, удар или большой вес, может произойти функциональное повреждение.Поэтому, пожалуйста, упакуйте таким образом, чтобы использовать амортизирующий материал и т. Д., Чтобы не превышался допустимый диапазон вибрации и ударов.

ЧТО ТАКОЕ ТВЕРДОЕ РЕЛЕ?

T

Первые твердотельные реле стали доступны в качестве стандартных компонентов к концу 1960-х годов. Сегодня твердотельное реле идеально подходит для определенных приложений: плавный пуск, изменение направления вращения, регулирование мощности.

Твердотельное реле – это электронный компонент, который выполняет функцию сопряжения с гальванической развязкой между цепью управления, обычно на низком уровне, и цепью питания, подключенной к нагрузкам, которые могут иметь высокие номинальные мощности (двигатели, насосы, соленоидные клапаны, нагреватели, так далее).

Другими словами, это электрический компонент, используемый для включения и выключения нагрузки.

Эта функция выполняется полностью «статично», без движущихся частей, что обеспечивает почти неограниченный срок службы компонента.