Школа для Электрика. Все Секреты Мастерства. Образовательный сайт по электротехнике   Искать в Школе для электрика:
 
 

 

Справочник электрика / Электрические аппараты

 

Оптореле - устройство, принцип работы, применение




Что такое обычное электромагнитное реле — известно, пожалуй, всем. Катушка индуктивности притягивает своим сердечником подвижный контакт, который при этом размыкает или замыкает цепь нагрузки. Такие реле способны коммутировать большие токи, управлять мощными активными нагрузками, при условии что события переключения происходят достаточно редко.

Если коммутация посредством реле будет осуществляться с высокой частотой или нагрузка будет индуктивной, то контакты реле быстро обгорят и нарушат нормальный режим работы оборудования, питание которого включается и выключается при помощи данного электромагнитного механизма.

Поэтому недостатки электромагнитных реле очевидны: механически движущиеся части, их шум, ограничение по частоте коммутации, громоздкость конструкции, быстрая изнашиваемость, потребность в регулярном обслуживании (чистка контактов, ремонт, замена и т. д.)

Оптореле - устройство, принцип работы, применение

Оптореле — новое слово в коммутации больших токов. По названию данного прибора очевидно, что он выполняет функцию реле, но как-то связан с оптическими явлениями. И это на самом деле так.

Если в обычном реле гальваническая развязка управляющей цепи от силовой части реализована с помощью магнитного поля, то в оптореле для развязки служит оптрон — полупроводниковый компонент, первичная цепь которого воздействует на вторичную фотонами, то есть через расстояние заполненное немагнитным веществом.

Сердечника здесь нет, механически подвижные части отсутствуют. Вторичная цепь оптрона управляет коммутацией силовой цепи. Непосредственно за коммутацию на силовой стороне отвечают транзисторы, тиристоры или симистор, управляемые сигналом от схемы с оптроном.

Здесь вообще нет подвижных частей, поэтому коммутация происходит бесшумно, есть возможность коммутации больших токов на высокой частоте, при этом никакие контакты не обгорят, даже если нагрузка будет иметь индуктивный характер. К тому же габариты самого устройства меньше, чем у его электромагнитного предшественника.

Как вы уже наверняка догадались, принцип действия оптореле достаточно прост. На стороне управления имеется два терминала, на которые подается управляющее напряжение. Управляющее напряжение, в зависимости от модели оптореле, может быть переменным или постоянным.

Оптореле NF249:

Оптореле NF249

Схема оптореле NF249

Обычно в популярных однофазных оптореле управляющее напряжение доходит до 32 вольт при токе управления в пределах 20 мА. Управляющее напряжение стабилизируется схемой внутри реле, приводится к безопасному уровню, и действует на схему управления оптроном. А оптрон, в свою очередь, управляет отпиранием и запиранием полупроводниковых приборов на силовой стороне оптореле.

Схема опторелеНа силовой стороне оптореле, в самом простом виде, также расположены два терминала, которыми реле включается последовательно в коммутируемую цепь. Терминалы соединены внутри устройства с выводами силовых ключей (пара транзисторов, тиристоров или симистор), характеристики которых определяют предельные параметры и режимы работы реле.

Сегодня коммутируемый подобными, т.н. твердотельными реле ток может доходить до 200 ампер при напряжении до 660 вольт в цепи коммутируемой нагрузки. По типу питающего нагрузку тока, оптореле подразделяются на устройства коммутации постоянного и переменного тока. Оптореле переменного тока часто имеют внутри схему переключения при нулевом токе, облегчающую жизнь силовым ключам.

Твердотельные реле

Сегодня твердотельные рела с оптореле в своей конструкции находят широкое применение там, где раньше применялись обычные электромагнитные пускатели, требовавшие регулярного обслуживания и чистки, и не выдерживавшие суровых для механического устройства режимов.

Однофазные и трехфазные оптореле, оптореле постоянного и переменного тока, слаботочные и силовые, оптореле с реверсом и без реверса для управления двигателем — подобрать можно любое оптореле для любой цели, начиная от управления с терморегулятором для мощного ТЭНа, заканчивая пуском, реверсом и остановкой мощных двигателей.