За дверцятами шафи: силові реле для шафової автоматики

1. Компактні силові реле виробництва TE Connectivity
2. Реле для шафової автоматики виробництва Omron
3. Силові реле виробництва Tai-Shing
4. висновок
5. література

Компактні електромагнітні силові реле для шафової автоматики - один з основних класів силових реле. Це широко затребувана продукція масового застосування, яку пропонують такі відомі світові виробники реле як TE Connectivity , Omron і Tai-Shing .

Шафи автоматики є невід'ємним елементом в регулюванні технологічних процесів. Крім автоматизації та контролю, вони забезпечують сигналізацію стану обладнання, введення резервного живлення, дистанційне керування, візуалізацію процесів. Якщо раніше основою таких шаф були розподілені логічні блоки з численними спеціалізованими вимірювальними пристроями, то зараз функції контролю і управління все частіше передаються логічного контролера або «розумному реле», оснащеним додатковими аналоговими або дискретними модулями вводу-виводу. Неодмінним елементом шафи управління залишається велика група пристроїв - контакторів і реле, - що реалізують безпосередньо комутацію силових і среднеточних ланцюгів від керуючих сигналів.

Контактори найчастіше відповідають за кінцеву комутацію силового навантаження і не є предметом розгляду в даній статті. Реле же виконали досить цікавий еволюційний шлях і як і раніше є незмінним елементом шафової автоматики. Їх можна виявити і в самому блоці контролю-управління (вхідні-вихідні ланцюги контролера і модулів розширення), і в блоці релейного захисту, і як частина додаткових комутаційних блоків. Як відомо, реле - це електромеханічний або електронний пристрій (ключ), призначене для замикання і розмикання різних ділянок електричних ланцюгів при заданих змінах вхідних електричних впливів [1]. Виділяють електромагнітні і твердотільні реле. Незалежно від структури, сутність роботи реле полягає в зміні початкового стану контактної групи при подачі напруги в керуючу ланцюг. В електромеханічних реле це здійснюється за допомогою керуючої котушки. Твердотільні реле управляються трохи інакше. Оскільки це сигнальні або силові оптоелектронні прилади на основі потужного силового напівпровідникового елемента, наприклад, тиристора, польового або біполярного транзистора, то і управління не має на увазі будь-яких механічних частин. На відміну від електромагнітного, твердотельное реле споживає значно меншу потужність, має практично миттєве час перемикання, дуже високу частоту комутації і величезний робочий ресурс. Однак у вихідний ланцюга обов'язково присутній падіння напруги на потужному силовому напівпровідникових приладі. Тому при використанні твердотільного реле необхідно застосовувати радіатор охолодження. Твердотільні реле знайшли досить широке поширення в задачах управління резистивним навантаженнями, малопотужними електродвигунами і при ПІД-регулювання. Їх застосування в шафовий автоматиці для організації релейного логіки і управління процесами з низьким числом комутацій в одиницю часу економічно недоцільно. Тут, як і до широкого поширення твердотільних, головну роль відіграють звичайні електромеханічні реле. Проте, як було сказано вище, електромеханічні реле пройшли довгий еволюційний шлях і в даний час - це технологічні, надійні вироби, що поєднують компактні розміри, високі комутаційні характеристики і значний робочий ресурс. З'явився і такий клас як «мініатюрні» або «компактні» силові реле. Вони істотно потіснили громіздкі картриджі попередніх поколінь. Зараз такі реле є в програмі будь-якого великого виробника, і саме вони складають найбільш масову і продається групу електромеханіки в світі.

Розглянемо і порівняємо найцікавіші серії компактних силових реле від провідних світових виробників - TE Connectivity (Tyco), Omron і набирає популярність в Росії компанії Tai-Shing, яка під брендом TTI вже 40 років виробляє реле в Тайвані та Китаї.

Компактні силові реле виробництва TE Connectivity

TE Connectivity - компанія з величезною номенклатурою вироблюваних електромеханічних реле. Одна з популярних серій реле PT [3] широко застосовується в шафах релейного автоматики. PT являє собою змінний картридж, показаний на малюнку 1. Для цього конструктиву є широкий вибір власників (колодок) (рисунок 2). Корпус оснащений кнопкою для механічного блокування контактів. З її допомогою також легко перевірити працездатність контактної групи. Використання колодок, в тому числі і для монтажу на друковану плату, дозволяє провести швидку заміну вийшов з ладу реле без використання інструменту.

На окрему увагу заслуговує серія RT цього ж виробника.

мініатюрні електромеханічні реле серії RT знайшли широке застосування в системах управління бойлерами, таймерах, інтерфейсних модулях, програмованих логічних контролерів, промислових системах контролю і управління технологічними процесами. Завоювати популярність допомогли невеликі габарити, доступна ціна, безліч варіантів виконання і висока надійність.

Мал. 2. Зовнішній вигляд колодок для реле серії PT

Так само, як і реле серії PT , За допомогою додаткових аксесуарів вироби RT можуть кріпитися на DIN-рейку в системах промислової автоматики. На малюнку 3а показаний зовнішній вигляд колодок. Колодки виробництва TE Connectivity також дають можливість установки додаткових модулів, що забезпечують візуальний контроль функціонування реле (рисунок 3б) і захист котушки від напруги самоіндукції (рисунок 3в). Захисні модулі представлені RC-ланцюжками, варисторами і захисними діодами.

а)

б)

в)

Мал.3. Аксесуари для реле серії RT: а) зовнішній вигляд колодок;б) модуль захисту та індикації;
в) модуль захисту

У складі серії RT [4] випускаються реле з підвищеною чутливістю котушки, що дозволяє отримати більш низьке енергоспоживання при утриманні якоря. Якщо номінальна потужність котушки реле в звичайному виконанні становить близько 400 мВт, то для реле з підвищеною чутливістю споживана потужність не перевищує 250 мВт. Для порівняння, номінальна потужність котушки у серії PT - 750 мВт.

Бістабільні реле серій RT1 , RT2 , Тобто реле з двома стійкими станами, є одним з універсальних комутаційних елементів в засобах автоматизації. Так звані «реле з пам'яттю» не вимагають енергії для фіксації в одному з положень і, по суті будучи тригером, широко застосовуються в логічних ланцюгах комутації. Крім цього, їх з успіхом можна застосовувати, наприклад, в портативних пристроях з батарейним харчуванням. Такі реле містять одну або дві котушки - це визначає алгоритм управління. Реле з однією котушкою перекладається з одного стану в інший подачею інвертованого напруги. Реле з двома котушками мають загальний «плюс» і перемикання здійснюється подачею «мінуса» на відповідну котушку.

Згідно з логікою позначення, бістабільні реле RT1 мають одну контактну групу, RT2 - дві. Електричні і механічні характеристики відповідають серії RT.

Реле для шафової автоматики виробництва Omron

Велика японська корпорація Omron - один зі світових лідерів серед виробників електромеханічних реле. Серед її продукції - добре зарекомендували себе серії G2RL [5] (малюнок 4а), G5RL [6] (малюнок 4б) і G5RL-U / K [7] (малюнок 4в).

а)

б)

в)

Мал.4. Серії реле виробництва компанії Omron а) G2RL;б) G5RL;в) G5RL-U / K

серія G2RL при порівняно невеликому розмірі корпусу (див. таблиця 1) має хороші характеристики, коммутіруя струми до 16 А на резистивної навантаженні з одним нормально-відкритим або одним перекидним контактом при 250 В змінного струму. У комбінації з двома перекидними контактами при напрузі 250 В комутований струм складає до 8 А на кожному контакті. реле G2RL володіє високим механічним і електричним ресурсом - 20 × 106 перемикань і 50 × 103 перемикань під навантаженням відповідно. Діелектрична міцність або так зване «напруга на пробій» між котушкою і контактами становить 5 кВ, що також є важливим параметром при виборі реле подібного класу. Розширений температурний діапазон -40 ... 85 ° С гарантує безвідмовну роботу реле в несприятливих температурних умовах. G2RL оснащуються тільки котушками постійного струму з напругою 5 ... 48 В. Відмінні показники надійності і відповідність світовим стандартам дозволяє використовувати реле G2RL для таких відповідальних застосувань, як системи релейного захисту та автоматики. Якщо для розробки потрібно реле того ж класу, що і G2RL , Але з харчуванням від змінного струму, рекомендується використовувати серію G5RL . Технічні параметри і характеристики цієї серії аналогічні попередній, але в даній серії присутні також реле з котушками, що харчуються змінною напругою в діапазоні 24 ... 240 В. Міцність ізоляції між котушкою і контактами становить 6 кВ, імпульсна напруга пробою між контактами і котушкою - 10 кВ. У серії реле G5RL існує «тиха» модифікація - G5RL-LN. Рівень шуму цієї модифікації складає не більше 45 дБ на відстані 15 см, що робить процес перемикання практично беззвучним. У порівнянні зі стандартною модифікацією G5RL-LN - на 25% тихіше.

Хочеться відзначити ще одну модифікацію серії G5RL - це реле G5RL-HR, здатне витримувати пускові струми до 100 А. Воно було спеціально розроблено для використання в таких додатках, як управління флуоресцентними лампами і лампами розжарювання.

Серія бістабільних енергозберігаючих реле G5RL-U / K створена спеціально для комутації навантаження з великими пусковими струмами до 150 А. Енергозберігаюче реле G5RL-U / K виробництва Omron відмінно показало себе в таких областях застосування як системи «розумний дім», автоматизація будівель, перетворювачі електричної енергії, джерела безперебійного живлення, вимірювальні прилади, управління освітленням. У цих реле може бути одна або дві керуючих котушки з рядом номінальних напруг постійного струму 3, 5, 6, 12 і 24 В.

Силові реле виробництва Tai-Shing

Мал. 5. Реле серії TRIL

компанія Tai-Shing під брендом TTI виробляє в Китаї понад сто серій реле. Розглянемо дві серії, які мають найтісніший контакт вже описаним раніше, але мають важливу перевагу - вартість. серія TRIL [8] застосовується в системах автоматизації, автомобільної, побутової та офісної техніки, обладнання для аварійного освітлення, лічильниках електроенергії, опалювальному обладнанні, телекомунікації і так далі.

корпус серії TRIL має такі ж габаритні розміри, що і серії RT , G2RL , G5RL . Зовнішній вигляд показаний на малюнку 5. При порівнянні основних параметрів (таблиця 1) видно, що TTI обрала кращі якості серії RT виробництва TE Connectivity і постаралася поліпшити слабкі місця. Таким чином, напруга пробою ізоляції між контактами і котушкою становить 10 кВ, а електрична міцність ізоляції між котушкою і контактами - 5 кВ. У реле серії TRIL значно вище в порівнянні з RT і ресурс (50 000 спрацьовувань для котушок змінного струму і 100 000 постійного струму для TRIL проти 30 000 для RT).

Мал. 6. Реле серії TRY виробництва Tai-Shing

У Tai-Shing також є універсальна серія реле TRY [9], що має два типи висновків: або для пайки на друковану плату, або для вставки в колодку (рисунок 6). Для цієї серії існує шість варіацій колодок: як для монтажу на DIN-рейку (рисунок 7а), так і для монтажу на друковану плату (малюнок 7б). Опціонально в реле може бути присутнім світлодіод, який показує поточний стан реле.

Для відповідальних застосувань, зокрема - для шафової автоматики, необхідно мати підвищений ресурс спрацювання контактної групи. серія реле TRY є рекордсменом з гарантованими 200 000 перемиканнями під номінальним навантаженням.

Дане реле широко застосовується в релейного захисту, автоматики, засоби контролю і вимірювань електричних мереж, в системах «розумний будинок», медичному обладнанні, холодильній техніці, автомобільної промисловості і так далі.

а)

б)

Мал.7. Колодки для кріплення реле TRY: а) на DIN-рейку;б) на друковану плату

Узагальнені технічні характеристики розглянутих серій реле наведені в таблиці 1.

Таблиця 1. Основні параметри реле виробництва компаній TE Connectivity, Omron і Tai-Shing

Параметр Найменування TE Connectivity Omron Tai-Shing PT RT G2RL G5RL G5RL-U / K TRIL TRY Габаритні розміри, мм 28 × 22,5 × 29 29х12,7х15,7 29х12,7х15,7 29х12,7х15,7 29х12,7х15,7 29х12,7х15,7 28 × 21,5 × 35,5 Діапазон робочих напруг котушки, В 6 ... 220 DC; 6 ... 230 AC 5 ... 110 DC; 24 ... 230 AC 5 ... 48 DC 5 ... 48 DC; 24 ... 240 AC 3 ... 24 DC 5 ... 110 DC; 24 ... 230 AC 6 ... 110 DC; 6 ... 240 AC Зміни контактної системи 2/3/4 CO (2/3/4 form C) 1/2 NO; (1/2 form A); 1/2 CO (1/2 form C) 1 / 2NO, (1/2 form A); 1 / 2CO (1/2 form C) 1 NO (1 form A); 1 CO (form C) 1 NO (1form A); 1 CO (1 form C) 1/2 NO; (1/2 form A) ; 1/2 CO (1/2 form C) 2/4 CO (2/4 form C) Номінальна здатність навантаження, А 12/10/6 16/8 16/8 16A (NO), 5A (NC) 16A ( NO), 5A (NC) 16/8 10/5 Максимальна напруга, що комутується, В 400 AC / 400 AC / 240 AC 400 AC 440 AC, 300 DC 250 AC, 24 DC 250 VAC, 24 DC 440 AC 220 AC, 28 DC електрична міцність ізоляції між котушкою і контактами, кВ 2,5 / 2,5 / 2 4 5 6 6 5 1,5 Час спрацювання / відпускання, мс 20/15 8/6 15/5 20/20 15/15 15/8 25/25 Робоча температура навколишнього середовища, ° С -40 ... 70 -40 ... 70 AC; -40 ... 85 DC -40 ... 85 -40 ... 70 -40 ... 85 -40 ... 70 AC; -40 ... 85 DC -40 ... 70 Кількість спрацьовувань контактної групи при номінальному навантаженні 70х103 / 100х103 /
100х103 30х103 50х103 50х103 50х103 50х103 AC; 100х103 DC 200х103 Матеріал контактної групи AgNi, AgNi
з золоченням AgNi, AgNi з золоченням AgSn02 AgSnIn AgSnIn AgSn02 AgCdO Вібро і ударостійкість, g 20/5 20/5 10 10 10 10 20/6 Номінальна споживана потужність, мВт 750 400 (250 мВт в версії з високою чутливістю) 400 ... 430 (250 мВт в версії з високою чутливістю) 750 400 - одиночна котушка, 750 - подвійна 400 - DC, 750 - AC 900 - DC, 1200 - AC Максимальна потужність комутації, ВА 3000/2500/1500 3000/1500 4000/2000 4000 4000 4000/2000 2200/1100

висновок

Розглянуті в статті компактні електромагнітні силові реле є для свого сегмента лідерами продажів в Росії і світі. Завдяки високим технічним характеристикам і доступності, вони задовольняють потреби виробництва і ринку, що, напевно, забезпечить їх масове застосування протягом ще довгого часу. Реле розглянутих виробників входять в лінійку поставок і складську програму компанії КОМПЕЛ. Крім того, КОМПЕЛ здійснює широку підтримку, замовні та проектні поставки, надання зразків, документації і широкий спектр супутньої продукції.

література

1. https://ru.wikipedia.org/wiki/Реле;
2. / Catalog / relays /;
3. http://www.te.com/catalog/pn/en/1-1393154-8?RQPN=PT580048;
4. http://www.te.com/catalog/pn/en/1393240-2?RQPN=RT314060;
5. http://components.omron.eu/Product-details/G2RL;
6. http://components.omron.eu/Product-details/G5RL;
7. http://components.omron.eu/Product-details/G5RL-U_K;
8. http://www.tti.com.tw/comm/upfile/p_140507_02397.pdf;
9. http://www.tti.com.tw/comm/upfile/p_140507_02423.pdf.

Отримання технічної інформації , замовлення зразків , замовлення і доставка .