Kietakūnė (SSR) relė: privalumai, aušinimas ir dažniausios klaidos
Kietakūnė (puslaidininkinė, angl. solid state relay, SSR) relė neturi judančių kontaktų – apkrovą perjungia tiristoriai, simistorius arba tranzistoriai. Ji tyli, nesidėvi ir gali perjungti labai dažnai, todėl plačiai naudojama kaitinimo valdymui, ekstruderiuose, pakavimo mašinose, krosnyse. Tačiau SSR turi savų ypatumų, kurių nežinant ji perkaista arba neišsijungia. Žemiau – kas svarbu renkantis ir montuojant.
Privalumai, palyginti su elektromagnetine rele
- Nėra kontaktų dėvėjimosi – tinka dažnam perjungimui (pvz. PID temperatūros reguliavimui kas kelias sekundes).
- Be kibirkščių ir lanko – mažiau elektromagnetinių trukdžių.
- Tyli ir atspari vibracijai.
- Mažas valdymo signalas – dažniausiai valdoma 3–32 V DC, tinka tiesiai iš PLC ar temperatūros reguliatoriaus.
Trūkumai, apie kuriuos reikia žinoti
- Kaista. Įjungtoje būsenoje ant puslaidininkio krenta įtampa (tiristorinėse AC relėse – maždaug 1–1,5 V), todėl išsiskiria šiluma. Apytiksliai skaičiuojama apie 1–1,5 W kiekvienam apkrovos amperui – 25 A apkrova reiškia keliasdešimt vatų šilumos. Tikslų skaičių rasite konkretaus modelio duomenų lape.
- Nuotėkio srovė. Išjungta SSR nėra visiškai „atjungta“ – per ją teka maža (dažniausiai miliamperų eilės) srovė. Mažos galios apkrovos, pvz. LED lempos ar kitos relės ritė, gali švytėti arba neatsileisti.
- Nėra galvaninio atjungimo apkrovos pusėje. SSR negalima laikyti saugiu atjungimu remonto darbams – tam reikia jungiklio ar kontaktoriaus.
- Gedimas dažniausiai – trumpasis jungimas. Sugedusi SSR dažnai lieka įjungta, todėl kaitinimo grandinėse rekomenduojama papildoma apsauga nuo perkaitimo.
Kaip parinkti SSR
| Parametras | Į ką žiūrėti |
|---|---|
| Apkrovos srovės rūšis | AC SSR (tiristorinė) negali išjungti nuolatinės srovės. DC apkrovoms reikia DC SSR (tranzistorinės). |
| Apkrovos įtampa | Rinkitės su atsarga: 230 V tinklui – bent 24…265 V AC klasės, 400 V – 42…440 V ar aukštesnės klasės. |
| Srovė | Nominali srovė nurodoma su tinkamu aušinimu. Praktikoje rinkitės didesnę nei apkrovos srovė. |
| Perjungimo būdas | Ties nuliu (zero-cross) – kaitinimo elementams, mažiau trukdžių. Momentinis (random) – induktyvioms apkrovoms ir fazinei reguliacijai. |
| Valdymas | DC įtampa (pvz. 3–32 V DC), AC įtampa arba analoginis signalas (4–20 mA, 0–10 V) proporciniam valdymui. |
| Montavimas | Ant plokštės su atskiru radiatoriumi, DIN bėgelio su integruotu radiatoriumi, arba spausdintinei plokštei. |
Aušinimas – svarbiausia dalis
Dažniausia SSR gedimo priežastis – perkaitimas. Keletas taisyklių:
- Panelinė SSR („ritulio“ formos) visada montuojama ant radiatoriaus su termopasta ar termo pagalvėle. Montavimas ant plono skardos lakšto be radiatoriaus tinka tik labai mažoms srovėms.
- Pažiūrėkite gamintojo grafiką „srovė – aplinkos temperatūra“: spintoje, kur +40 °C ar daugiau, leistina srovė mažesnė.
- Radiatorių montuokite vertikaliai, palikite tarpą oro cirkuliacijai, nestatykite kelių SSR glaudžiai be skaičiavimo.
- Uždaroje spintoje šilumą reikia ir pašalinti – gali prireikti spintos ventiliatoriaus.
Paprasčiausias kelias – SSR su integruotu radiatoriumi DIN bėgeliui, pvz. Carlo Gavazzi RGC serija (RGC1A23D25KKE, 25 A, 24–240 V AC, valdymas 3–32 V DC). Panelinės relės, pvz. Carlo Gavazzi RM1A23D25 (25 A, 24–265 V AC), reikalauja atskiro radiatoriaus.
Apsauga
- Trumpasis jungimas. Puslaidininkis sugenda greičiau, nei suveikia įprastas automatinis jungiklis. Rekomenduojami greitieji puslaidininkių saugikliai (gR, aR), parinkti pagal SSR duomenų lape nurodytą I²t vertę.
- Viršįtampiai. Jungiant induktyvias apkrovas naudojamas varistorius lygiagrečiai SSR išėjimui (kai kurie modeliai jį turi viduje).
Dažniausios klaidos
- SSR be radiatoriaus arba per mažas radiatorius.
- AC SSR naudojama DC apkrovai – relė neišsijungia.
- Per maža įtampos klasė 400 V tinklui.
- Maža apkrova (LED, relės ritė) švyti ar neatsileidžia dėl nuotėkio srovės.
- SSR naudojama kaip saugus atjungimas.
Mažos srovės variantas
Jei reikia valdyti nedidelę AC apkrovą (iki 2 A) iš PLC, patogi plona SSR relė, pvz. Finder 34.81.7.024.8240: 12–240 V AC, 2 A, valdymas 24 V DC, perjungimas ties nuliu. Analoginiam valdymui yra modelių su 4–20 mA įėjimu, pvz. Carlo Gavazzi RM1E23AA25.
Kaip rasti per inteq.lt
Puslaidininkines reles rasite skyriuje Relės ir kontaktoriai. Jei keičiate seną SSR, įveskite jos kodą paieškoje pagal gamintojo kodą – rasime tą pačią arba analogą su tokia pačia srove, įtampa ir montavimu. Žymėjimas nusitrynęs? Įkelkite 📷 nuotrauką arba parašykite per užklausos formą. Kada vietoje SSR geriau tinka įprastas kontaktorius – skaitykite Kontaktorius ar relė: kuo skiriasi.
