№9 / 2013 / статья 4

Малогабаритные, но силовые: электромеханические реле серии РТ

Андрей Булычев (г. Москва)

В процессе совершенствования технологий и повышения требований к компактности, числу срабатываний и качеству контактов, электромеханические реле превратились в элегантные высокотехнологичные изделия. Устойчивость к электроэрозии и низкое сопротивление контактных пар, способность коммутировать высокие напряжения и большие токи промышленных частот и частот ВЧ-диапазона позволяют электромеханическим реле по-прежнему оставаться одним из популярнейших способов для управляемой коммутации электрических цепей.

Силовые реле характеризуются тем же набором параметров, что и сигнальные: напряжением и мощностью управляющей катушки, рабочим и максимально допустимым коммутируемым напряжением, рабочим и предельным током, предельной частотой коммутации, максимальным количеством срабатываний, электрической прочностью изоляции и т.д. Большое значение имеет набор контактных групп: нормально замкнутые (Normal Closed — NC), нормально разомкнутые (Normal Open — NO), переключающие (Change Over — CO) и их количество.

Габаритные размеры реле как показатель стали актуальными в связи с миниатюризацией электро- и радиоаппаратуры. В настоящее время многие компании-производители прикладывают значительные усилия по уменьшению габаритных размеров своих изделий при сохранении эксплуатационных характеристик.

Хорошим примером такой работы является серия PT производства компании TE Connectivity. Конструктивно реле серии PT представляют собой сменный картридж габаритами 28х22,5х29 мм. Такое решение хорошо зарекомендовало себя в отношении ремонтопригодности аппаратуры и удобства монтажа. При применении коммутационных колодок вышедшее из строя реле может быть заменено в считанные секунды и без использования инструмента. Внешний вид и габаритные размеры приведены на рисунке 1.

Внешний вид и габаритные размеры реле

 

Рис. 1. Внешний вид и габаритные размеры реле

Идентификация отказавшего реле дополнительно упрощается наличием контрольного светодиода (опция). Тестовая кнопка на корпусе позволяет замкнуть все контактные группы и, таким образом, проконтролировать дальнейшее прохождение сигнала в цепи. Опционально кнопка может быть фиксируемой, с возвратом посредством повторного нажатия. Также на корпусе реле есть небольшое поле для нанесения маркировки.

Электрические параметры имеют большое значение для выбора реле в зависимости от условий применения. Рассматриваемая серия относится к силовым реле средней мощности, способным коммутировать нагрузку до 3000 ВА.

Обобщенные технические характеристики приведены в таблице 1.

Таблица 1. Обобщенные технические характеристики реле серии PT

Контактные группы
Исполнения контактных групп реле PT2 PT3 PT5
Тип контактной группы 2 переключающих контакта 3 переключающих контакта 4 переключающих контакта
Номинальное коммутируемое напряжение, В ~240
Максимально допустимое коммутируемое напряжение, В ~400 ~400 ~240
Номинальный ток контактной группы, А 12 10 6
Предельно допустимый протекающий ток контактной группы в течение 20 мс, А 24 20 12
Ток короткого замыкания нагрузки, А 300 в течение 30 мс
Максимальная коммутируемая мощность, ВА 3000 2500 1500
Частота переключения под нагрузкой (без нагрузки), ч-1 360 (36000)
Время срабатывания контактов, мс 15
Минимальная рекомендуемая нагрузка на контакты 12 В при 10 мА
Начальная электрическая прочность изоляции, В между разомкнутыми контактами 1200 1200 1200
между контактами и катушкой 2500 2500 2500
между соседними контактами 2500 2500 2000
Начальное напряжение пробоя изоляции между контактами и катушкой, кВ 5 (1,2/50 мкс)
Катушка
Ряд номинальных напряжений катушки реле, В 6, 12, 24, 48, 60, 115, 230
Род тока катушки реле постоянный или переменный
Номинальная рассеиваемая мощность, мВт 750*
Общие параметры реле
Рабочая температура окружающей среды, °С -40…70
Температура хранения, по IEC 60068-2 -40…85
Степень защиты по IEC 61810 RTII — стойкость к воздействию агрессивных сред
Материал контактов AgNi (90/10), AgNi (90/10) с золочением
Тип выводов реле Соединитель AMP 2,8 / штыри для пайки в печатную плату
Вес, г 30
Термостойкость при пайке по IEC 60068-2-20 270°C в течение 10 с
Вибростойкость нормально разомкнутых/ нормально замкнутых контактов 7g/4g
Ударопрочность нормально разомкнутых/ нормально замкнутых контактов 20g/5g
Механическая износостойкость реле с катушкой постоянного / переменного тока, циклов 30х106/20х106
Монтажное расстояние между соседними реле 5 мм
* — В исполнениях со встроенным светодиодом мощность выше на величину, потребляемую индикатором.

Как любое активное сопротивление, катушка реле выделяет и способна рассеивать строго определенную мощность. Рассеивающая способность катушки во многом зависит от температуры окружающей среды. Номограммы зависимости рассеиваемой мощности от температуры окружающей среды и коэффициента нагрузки катушки для постоянного и переменного тока приведены на рисунке 2.

Зависимость рассеиваемой мощности от коэффициента нагрузки и температуры окружающей среды для катушки постоянного и переменного тока

 

Рис. 2. Зависимость рассеиваемой мощности от коэффициента нагрузки и температуры окружающей среды для катушки постоянного и переменного тока

Коэффициентом нагрузки для обеих диаграмм (Кн) является отношение действующего напряжения, приложенного к катушке реле, к рекомендуемому номинальному значению. Как видно из диаграмм, с ростом коэффициента нагрузки и температуры допустимая рассеиваемая мощность катушки реле снижается. Кривые 2х12 А, 3х 10 А, 4х6 А характеризуют максимальную мощность контактов реле, а 0 А — холостую работу (без нагрузки на контактные группы).

Важным параметром является минимальная рекомендуемая нагрузка на контакты. Данное требование актуально, когда одна из контактных групп силового реле используется для коммутации информационного сигнала — подтверждения срабатывания реле. Это бывает необходимо, когда система управления питается от одного источника питания, а силовая часть, содержащая реле, от другого. В этом случае важно учесть падение напряжения на контактной группе. При малых значениях напряжения переходное сопротивление контактов может оказаться достаточно большим и внесет значительное затухание в информационный сигнал. Реле с позолоченными контактами позволяют решить не только эту проблему, но и добиться минимальных потерь при коммутации за счет неокисляемого стойкого к электроэрозии позолоченного покрытия контактной группы.

Напряжение на катушке реле может варьироваться в пределах 90…110% от номинального значения.

Эксплуатационные показатели реле соответствуют стандартам IEC 61810, UL508 и EN 60947-4-1.

Высокая износостойкость контактов, широкий диапазон коммутируемых токов и низкое контактное сопротивление обеспечиваются применением высококачественных материалов и защитных покрытий.

Электрическая стойкость контактов реле приведена на рисунке 3.

Электроэрозионная стойкость контактной системы реле

 

Рис. 3. Электроэрозионная стойкость контактной системы реле

Не стоит забывать, что нельзя использовать параллельное включение контактных групп реле: точность сборки не обеспечивает абсолютно синхронного срабатывания всех контактов, следовательно, к какой-то контактной группе на короткое время будет приложена вся коммутируемая мощность. Важно правильно выбрать реле, исходя из параметров электрической цепи. Параметрический каталог на сайте КОМПЭЛ позволяет значительно упростить эту задачу — достаточно задать требования к реле.

Следует отметить, что в промышленной автоматике наиболее часто применяются реле с катушками, номинальным напряжением 12/24 В постоянного тока и 24/230 В переменного тока. Эти позиции оперативно поддерживаются на складе КОМПЭЛ в достаточном количестве для быстрой комплектации в соответствии с потребностями заказчика и приведены в таблице 2.

Таблица 2. Наиболее востребованные со склада КОМПЭЛ модели реле серии PT

Наименование Конфигурация контактов Материал контактов Напряжение катушки
PT270024 2 CO AgNi 90/10 24 VDC
PT570012 4 CO 12 VDC
PT570024 24 VDC
PT570220 230 VDC
PT570524 24 VAC
PT570730 230 VAC

Преимуществом реле PT, по сравнению с другими сериями, является их высокая унификация. Серия представлена рядом аксессуаров, позволяющих значительно повысить удобство, скорость монтажа и ремонтопригодность оборудования. Разнообразие аксессуаров включает в себя колодки на печатную плату и DIN-рейку, дополнительные модули индикации и защиты, защелки и т.д.

Все малогабаритные силовые реле серии PT могут быть установлены в колодки, предназначенные для пайки на печатную плату. Это значительно расширяет область применения реле и позволяет повысить коммутируемую мощность в требуемом конструктиве устройства.

Внешний вид колодок для пайки на печатную плату приведен на рисунке 4.

Колодка для пайки на печатную плату и разметка посадочного места

 

Рис. 4. Колодка для пайки на печатную плату и разметка посадочного места

Реле также могут крепиться на конструктив типа «панель». В этом случае колодки устанавливаются в вырезы панели. Габаритные размеры посадочного места и внешний вид колодки приведены на рисунке 5.

 

Рис. 5. Габаритные размеры посадочного места на панели и внешний вид колодки для реле серии PT

Варианты колодок реле для установки на DIN-рейку приведены на рисунке 6.

Варианты колодок реле для установки на DIN-рейку

 

Рис. 6. Варианты колодок реле для установки на DIN-рейку

Габаритные и установочные размеры колодок показаны на рисунке 7.

Габаритные размеры держателей реле PT 78 720/PT 78 730/PT 78740 (а) и PT 78 722/PT 78 742 (б) для установки на DIN-рейку

 

Рис. 7. Габаритные размеры держателей реле PT 78 720/PT 78 730/PT 78740 (а) и PT 78 722/PT 78 742 (б) для установки на DIN-рейку

 

Доступны колодки с подпружиненными контактами (рисунок 8).

Держатель реле с подпружиненными контактами

 

Рис. 8. Держатель реле с подпружиненными контактами

 

Все колодки для установки на DIN-рейку допускают использование дополнительных модулей, обеспечивающих визуальный контроль функционирования реле и защиту катушки от напряжения самоиндукции. Модули индикации имеют различное свечение и напряжение питания для соответствия выбранному питанию катушки. Защитные модули представлены RC-цепочками, варисторами и защитными диодами и также выбираются исходя из типа питающего напряжения. Внешний вид дополнительных модулей приведен на рисунке 9.

Дополнительные модули индикации и защиты для колодок реле серии PT

 

Рис. 9. Дополнительные модули индикации и защиты для колодок реле серии PT

Реле серии PT могут поставляться в виде уже скомплектованных наборов с различным числом контактных групп и аксессуаров.

Заключение

Миниатюрные электромагнитные силовые реле серии PT — это простое и надежное решение для коммутации электрических цепей силового оборудования и построения систем релейной автоматики. Невысокая цена и постоянное наличие востребованных позиций на складе КОМПЭЛ — залог успешности серии PT на российском рынке промышленной автоматики и системотехники.

Литература

1. http://www.te.com/

2. /

3. TE Connectivity Relay Products — General Purpose Relays — Industrial Relays 04/2011 rev.0411

4. Tyco Electronics General Purpose Relay — Relay Package PT — Datasheet 10/2009 rev. IJ1

5. Tyco Electronics General Purpose Relay — Accessories Miniature Relay PT — Datasheet 11/2010 rev. JK1.

Получение технической информации, заказ образцов, поставка — e-mail: passiv.vesti@compel.ru

 

 

Наши информационные каналы

Рубрики: