Kas ir statiskais relejs: darbība un lietojumprogrammas

Cietā stāvoklī relejs vai statiskais relejs pirmo reizi tika palaists 1960. gadā. Kā norāda nosaukums, termins statisks statiskajā relejā nozīmē, ka šajā relejā nav kustīgu daļu. Salīdzinot ar elektromehānisko releju, šī releja kalpošanas laiks ir garāks un reakcijas ātrums ir lielāks. Šie releji tika izstrādāti kā pusvadītāju ierīces, kas ietver integrālās shēmas , tranzistori, mazie mikroprocesori, kondensatori utt. Tātad šie releju veidi aizstāt gandrīz visas funkcijas, kas tika veiktas agrāk, izmantojot elektromehānisko releju. Šajā rakstā ir apskatīts pārskats par a statiskais relejs – darbs ar aplikācijām.

Kas ir statiskais relejs?

Elektriski darbināms slēdzis, kuram nav kustīgu daļu, ir pazīstams kā statisks relejs. Šāda veida relejos izvade tiek vienkārši sasniegta, izmantojot stacionāros komponentus, piemēram, magnētiskos un elektroniskās shēmas . Statiskie releji tiek salīdzināti ar elektromehāniskā tipa relejiem, jo ​​šie releji izmanto kustīgas daļas, lai veiktu pārslēgšanas darbību. Bet abus relejus izmanto, lai vadītu elektriskās ķēdes, izmantojot slēdzi, kas ir atvērts vai aizvērts, pamatojoties uz elektrisko ieeju.

Šāda veida releji galvenokārt ir paredzēti līdzīgu funkciju veikšanai, izmantojot elektroniskās ķēdes vadību, kā to veic elektromehāniskais relejs, izmantojot elementus vai kustīgas daļas. Statiskais relejs galvenokārt ir atkarīgs no mikroprocesoru, analogo cietvielu shēmu vai digitālo loģisko shēmu konstrukcijas.

Statiskā releja blokshēma

Statiskā releja blokshēma ir parādīta zemāk. Statiskās releja sastāvdaļas šajā blokshēmā galvenokārt ietver taisngriezi, pastiprinātāju, o/p bloku un releja mērīšanas ķēdi. Šeit releja mērīšanas ķēde ietver līmeņa detektorus, loģiskos vārtus un salīdzinājumus, piemēram, amplitūdu un fāzi.

Iepriekš minētajā blokshēmā pārvades līnija ir vienkārši savienota ar strāvas transformatoru (CT) vai potenciālais transformators (PT), lai pārvades līnija nodrošinātu ievadi CT/PT.

Izvade no strāvas transformators tiek dota kā taisngrieža ieeja, kas izlabo ieejas maiņstrāvas signālu līdzstrāvas signālā. Šis līdzstrāvas signāls tiek nodots releja mērvienībai.

Mērvienības relejs veic vissvarīgāko darbību, kas nepieciešama statiskā releju sistēmā, nosakot ieejas signāla līmeni visos līmeņa detektoros un novērtējot signāla lielumu un fāzi visās komparatoros, lai veiktu loģisko vārtu darbības.

Šajā relejā tiek izmantoti divu veidu komparatori amplitūdas un fāzes salīdzinātāji. Amplitūdas salīdzinātāja galvenā funkcija ir salīdzināt ieejas signāla lielumu, savukārt fāzes salīdzinātāju izmanto, lai salīdzinātu ieejas daudzuma fāzes izmaiņas.

Releja mērvienība o/p tiek nodota pastiprinātājam, lai tas pastiprina signāla lielumu un pārraida to uz o/p ierīci. Tātad šī ierīce pastiprinās izslēgšanas spoli tā, lai tā iedarbinātu CB (automātisko slēdzi).

Pastiprinātāja darbībai releja un o/p ierīces mērvienībai ir nepieciešams papildu līdzstrāvas padeve. Tātad tas ir galvenais šī statiskā releja trūkums.

Statiskā releja darbības princips

Statiskā releja darbība, pirmkārt, ir tāda, ka strāvas transformators/potenciāla transformators saņem ieejas spriegumu/strāvas signālu no pārvades līnijas un nodod to taisngriezim. Pēc tam šis taisngriezis maina maiņstrāvas signālu uz līdzstrāvu, un tas tiek nodots releja mērvienībai.

Tagad šī mērvienība identificē ieejas signāla līmeni, pēc tam salīdzina signāla lielumu un fāzi ar pieejamo salīdzinājumu mērvienībā. Šis salīdzinājums salīdzina i/p signālu, lai pārliecinātos, vai signāls ir bojāts vai nē. Pēc tam šis pastiprinātājs pastiprina signāla lielumu un pārraida to uz o/p ierīci, lai aktivizētu izslēgšanas spoli, lai atslēgtu ķēdes pārtraucēju.

Statisko releju veidi

Ir pieejami dažādi statisko releju veidi, kas ir apskatīti tālāk.

• Elektroniskie releji.
• Pārveidotāju releji.
• Tranzistoru releji.
• Taisngriežu tilta releji.
• Gausa efekta releji.

Elektroniskais relejs

Elektroniskais relejs ir viena veida elektroniskais slēdzis, ko izmanto, lai darbinātu ķēdes kontaktus, atverot un aizverot bez jebkādas mehāniskas darbības. Tātad šāda veida relejos pārvades līnijas aizsardzībai tiek izmantota pašreizējā nesēja pilota pārraides metode. Šāda veida relejos elektroniskos vārstus galvenokārt izmanto kā mērvienības.

Pārveidotāja relejs

Transduktora relejs ir pazīstams arī kā magnētiskā pastiprinātāja relejs, kas ir ļoti vienkāršs mehāniski un, lai gan daži no tiem var būt elektriski nedaudz sarežģīti, tāpēc tas nemaina to uzticamību. Tā kā to darbība galvenokārt ir atkarīga no stacionāriem komponentiem, kuru raksturlielumi ir vienkārši iepriekš noteikti un pārbaudīti. Tādējādi tos ir ļoti viegli projektēt un pārbaudīt, salīdzinot ar elektromehāniskiem relejiem. Šo releju apkope praktiski ir niecīga.

Tranzistora relejs

Tranzistora relejs ir visizplatītākais statiskais relejs, kurā tranzistors šajā relejā darbojas kā triode, lai pārvarētu elektronisko vārstu radītos ierobežojumus. Šajā relejā tranzistors tiek izmantots kā pastiprināšanas ierīce un komutācijas ierīce, kas padara to piemērotu jebkura funkcionāla raksturlieluma sasniegšanai. Parasti tranzistoru shēmas nevar veikt tikai nepieciešamās releja funkcijas, bet arī nodrošina nepieciešamo elastību, lai tās atbilstu dažādām releju prasībām.

Taisngriežu tilta releji

Taisngriežu tilta releji ir ļoti slaveni pusvadītāju diožu attīstības dēļ. Šāda veida relejs ietver polarizētu kustīgu dzelzs releju un kustīgu spoli, kā arī divus taisngriežu tiltus. Visizplatītākie ir releju komparatori, kuru pamatā ir taisngriežu tilti, kurus var sakārtot kā amplitūdas vai fāzes komparatorus.

Gausa efekta releji

Dažu metālu, kā arī pusvadītāju pretestība mainās zemākā temperatūrā, kad tie tiek pakļauti magnētiskajam laukam relejos, kas ir pazīstams kā Gausa efekta relejs. Šis efekts galvenokārt ir atkarīgs no dziļuma un platuma attiecības un palielinās, palielinoties šai attiecībai. Šo efektu vienkārši novēro dažos metālos istabas temperatūrā, piemēram, bismutam, indija magnētiem, indija arsenīdam utt. Šis releju veids ir labāks, salīdzinot ar Hallas efekta releju, jo ir vienkāršāka shēma un konstrukcija. Bet Gausa efekts statiskajos relejos ir ierobežots kristāla augsto izmaksu dēļ. Tātad polarizējošā strāva nav nepieciešama, un jauda ir salīdzinoši lielāka.

Kā savienot statisko releju ar mikrokontrolleru

Zemāk ir parādīta cietvielu releja vai statiskā releja saskarne ar mikrokontrolleram līdzīgu Arduino plati. Galvenā atšķirība starp parastajiem relejiem un SSR ir; parasts relejs ir mehānisks, savukārt SSR nav mehānisks. Šis statiskais relejs izmanto optrona mehānismu, lai kontrolētu lielas jaudas slodzi. Līdzīgi kā mehāniskie releji, šie releji vienkārši nodrošina elektrisko izolāciju starp divām ķēdēm, kā arī optoizolators darbojas kā slēdzis starp divām ķēdēm.

Statiskajiem relejiem ir dažas priekšrocības salīdzinājumā ar mehāniskajiem relejiem, piemēram, tos var ieslēgt ar ļoti zemāku līdzstrāvas spriegumu, piemēram, 3 V līdzstrāvas. Šie releji kontrolē lielas jaudas slodzes, to pārslēgšanas ātrums ir lielāks nekā mehāniskajiem relejiem. Pārslēgšanas laikā tas nerada skaņu, jo relejā nav mehānisku sastāvdaļu.

Šīs saskarnes galvenais mērķis ir izmērīt telpas temperatūru, un tā IESLĒGS/IZSLĒGS maiņstrāvu, pamatojoties uz telpas temperatūru. Šim nolūkam tiek izmantots DHT22 temperatūras sensors, kas ir pamata un zemu izmaksu mitruma un temperatūras sensors.

Šīs saskarnes nepieciešamās sastāvdaļas galvenokārt ietver Crydom SSR, Arduino, DHT22 temperatūras sensoru utt. Norādiet savienojumus, kā norādīts tālāk norādītajā saskarnē.

Šis sensors izmanto termistoru un kapacitatīvo mitruma sensoru, lai mērītu apkārtējo temperatūru. Tas nodrošina digitālo izejas signālu uz datu tapas. Šim sensoram ir viens trūkums; jaunus datus var iegūt tikai no tā ik pēc divām sekundēm. DHT22 temperatūras sensors ir DHT11 sensora jauninājums, taču šī DHT22 sensora mitruma diapazons ir precīzāks nekā dht11.

Iepriekš minētajā saskarnē cietvielu relejs darbojas tieši no Arduino digitālajām tapām. Šim relejam ir nepieciešami 3 līdz 32 volti līdzstrāvas, lai aktivizētu otru ķēdi. Izejas pusē varat vienkārši pieslēgt maksimālo slodzi ar 240 voltu maiņstrāvu un līdz 40 A strāvu.

Arduino kods

Augšupielādējiet šādu kodu Arduino platē.

#include “DHT.h”
#define DHTPIN 2 //DHT22 digitālais kontakts ar Arduino tapas savienojumu
// Atceliet izmantotā sensora komentāru. Es izmantoju DHT22
//#define DHTTYPE DHT11 // DHT 11
#define DHTTYPE DHT22 // DHT 22 (AM2302), AM2321
//#define DHTTYPE DHT21 // DHT 21 (AM2301)
// Inicializēt DHT sensoru.
DHT dht (DHTPIN, DHTTYPE);
void setup() {
Serial.begin(9600);
Serial.println (“DHT22 tests!”);
pinMode(7, OUTPUT); //SSR ieslēgšanas/izslēgšanas tapa
dht.begin(); //Sākt sensora darbību
}
void loop() {
kavēšanās (2000); //2 sekunžu aizkave
// Temperatūras vai mitruma nolasīšana aizņem apmēram 250 milisekundes!
// Sensora rādījumi var būt arī līdz 2 sekundēm “veci” (ļoti lēns sensors)
// Nolasīt temperatūru kā Celsija (noklusējums)
peldēt t = dht.readTemperature();
Serial.print('Temperatūra:');
Serial.print(t); //Drukas temperatūra uz sērijas monitora
Serial.print(' *C ');
if(t<=22){ //Temperatūra zemāka par 22 *C izslēdziet maiņstrāvu (gaisa kondicionētājs)
digitalWrite(7, LOW);
}
if(t>=23){ //Temperatūra, kas augstāka par 22 *C, ieslēdziet maiņstrāvu (gaisa kondicionētājs)
digitalWrite(7, AUGSTS);
}
}

Iepriekš minētajā Arduino kodā vispirms ir iekļauta DHT temperatūras sensora bibliotēka. Šī bibliotēka ir īpaši derīga dažādiem temperatūras sensoriem, piemēram, DHT11, DHT21 un DHT22, lai mēs varētu izmantot šos trīs sensorus ar līdzīgu bibliotēku.

Šeit maiņstrāva tiek IESLĒGTA/IZSLĒGTA Celtniecības temperatūrā. Ja telpas temperatūra ir zemāka par 22 grādiem pēc Celsija, relejs tiks IZSLĒGTS, un, ja telpas temperatūra paaugstinās, relejs tiks IESLĒGTS un automātiski IESLĒGTS maiņstrāvu. Starp katru nolasījumu ir divu sekunžu aizkave, lai pārliecinātos, vai temperatūras sensors ir atjauninājis rādījumu, kas nav tāds pats kā pirms nolasīšanas.

Šeit galvenais trūkums ir tas, ka ikreiz, kad telpas temperatūra paaugstinās līdz 30 grādiem pēc Celsija, relejs sakarst. Tātad siltuma izlietne ir jāinstalē kopā ar releju.

Statiskais relejs vs elektromagnētiskais relejs

Atšķirība starp statisko releju un elektromagnētisko releju ir šāda.

Priekšrocības un trūkumi

The statiskā releja priekšrocības iekļaujiet tālāk norādīto.

• Šie releji patērē ļoti mazāk enerģijas.
• Šis relejs nodrošina ļoti ātru reakciju, augstu uzticamību, precizitāti un ilgu kalpošanas laiku, un tas ir triecienizturīgs.
• Tas neietver nekādas termiskās uzglabāšanas problēmas
• Šāda veida releji pastiprina i/p signālu, kas uzlabo to jutību.
• Nevēlamas paklupšanas iespēja ir mazāka.
• Šiem relejiem ir maksimāla triecienizturība, tāpēc tos var viegli darboties zemestrīcēm pakļautos reģionos.
• Tam nepieciešama mazāka apkope.
• Tam ir ļoti ātrs reakcijas laiks.
• Šāda veida releji nodrošina izturību pret triecieniem un vibrācijām.
• Tam ir ļoti ātrs atiestatīšanas laiks.
• Tas darbojas ārkārtīgi ilgu laiku
• Tas patērē ļoti mazāk enerģijas un ņem strāvu no sekundārā līdzstrāvas avota

The statisko releju trūkumi iekļaujiet tālāk norādīto.

• Šajā relejā izmantotie komponenti ļoti reaģē uz elektrostatisko izlādi, kas nozīmē negaidītas elektronu plūsmas starp uzlādētiem objektiem. Tāpēc komponentiem ir nepieciešama īpaša apkope, lai tas neietekmētu elektrostatiskos izlādes.
• Šo releju viegli ietekmē augstsprieguma pārspriegumi. Tāpēc ir jāveic piesardzības pasākumi, lai izvairītos no bojājumiem visā sprieguma palielināšanās laikā.
• Releja darbība galvenokārt ir atkarīga no ķēdē izmantotajām sastāvdaļām.
• Šim relejam ir mazāka pārslodzes jauda.
• Salīdzinot ar elektromagnētisko releju, šis relejs ir ārkārtīgi dārgs.
• Šo releja konstrukciju vienkārši ietekmē apkārtējie traucējumi.
• Tie reaģē uz sprieguma pārejām.
• Šajos relejos izmantoto pusvadītāju ierīču īpašības, piemēram, diodes, tranzistori utt., mainās atkarībā no temperatūras un novecošanas.
• Šo releju uzticamība galvenokārt ir atkarīga no vairākiem maziem komponentiem un to savienojumiem.
• Šiem relejiem ir mazāka īslaicīga pārslodzes jauda, ​​salīdzinot ar elektromehāniskajiem relejiem.
• Šī releja darbību var vienkārši ietekmēt komponentu novecošanās.
• Šo releja darbības ātrumu ierobežo komponenta mehāniskā inerce.
• Tie nav piemērojami komerciāliem nolūkiem.

Lietojumprogrammas

The statisko releju pielietojumi iekļaujiet tālāk norādīto.

• Šos relejus plaši izmanto ļoti ātrdarbīgās EHV-A.C pārvades līniju aizsardzības sistēmās ar attāluma aizsardzību.
• Tos izmanto arī zemes defektu un pārstrāvas aizsardzības sistēmās.
• Tos izmanto ilgstošai un vidējai transmisijas aizsardzībai.
• To izmanto paralēlo padevēju aizsardzībai.
• Tas nodrošina ierīces rezerves drošību.
• Tos izmanto savstarpēji savienotās un T-veida līnijās.

Tādējādi tas viss ir par statiskā releja pārskats – darbs ar aplikācijām. Šos relejus sauc arī par cietvielu slēdzi, ko izmanto, lai kontrolētu slodzi, ieslēdzot un IZSLĒGOT, kad ārējais spriegums tiek piegādāts pāri ierīces ievades spailēm. Šie releji ir pusvadītāju ierīces, kas izmanto cietvielu pusvadītāju elektriskās īpašības, piemēram, MOSFET, tranzistorus un TRIAC, lai veiktu ieejas un izejas pārslēgšanas darbības. Šeit jums ir jautājums, kas ir elektromagnētiskais relejs?