Technika przekaźnikowa firmy Relpol (część II)

84
technika przekaünikowa
Technika przekaźnikowa
firmy Relpol (część II)
Tomasz Ochocki, Bartłomiej Szydłowski
Druga z cyklu publikacji omawiajπcych podstawowe informacje na temat przekaünikÛw elektromagnetycznych przybliøa techniczne aspekty budowy i dzia≥ania cewki przekaünika elektromagnetycznego ñ elementu, ktÛrego zadaniem jest wytworzenie si≥y elektromagnetycznej
poruszajπcej czÍúÊ prze≥πczajπcπ przekaünik.
D
opuszczalny zakres napiÍcia pracy cewki jako funkcja temperatury otoczenia przedstawiony jest
na wykresie (rys. 1) ñ na przyk≥adzie przekaünika RM85 produkowanego przez firmÍ Relpol. Maksymalne napiÍcie pracy
cewki ograniczone jest przez wzrost temperatury cewki spowodowany nagrzewaniem siÍ uzwojenia. Temperatura cewki
nie moøe przekroczyÊ dopuszczalnych poziomÛw okreúlonych dla materia≥Ûw izolacyjnych. Poniewaø rezystancja drutu
miedzianego uzwojenia zmienia siÍ o 0,4%
na stopieÒ Celsjusza, wzrost temperatury
uzwojenia spowodowany wyøszπ tempera-
turπ otoczenia czy teø obciπøeniem zestykÛw skutkuje zmniejszeniem siÍ prπdu
cewki i w rezultacie zwiÍkszeniem napiÍcia wymaganego do zadzia≥ania elektromagnesu przekaünika.
PrzepiÍcia
Stosowaniu przekaünikÛw elektromagnetycznych w uk≥adach elektrycznych
powinna towarzyszyÊ úwiadomoúÊ, øe ich
cewki sπ ürÛd≥em znacznych przepiÍÊ, ktÛre mogπ byÊ przyczynπ zak≥ÛceÒ w pracy
urzπdzeÒ, w ktÛrych stosowane sπ przekaüniki elektromagnetyczne. Dodatkowo
przepiÍcia mogπ spowodowaÊ, øe urzπdzenia wyposaøone w przekaüniki elektromagnetyczne nie bÍdπ spe≥niaÊ wymagaÒ
w zakresie kompatybilnoúci elektromagnetycznej. Cewki przekaünikÛw w stanie zadzia≥ania majπ duøπ indukcyjnoúÊ, co powoduje, øe przy wy≥πczaniu na cewce
przekaünika wystÍpuje raptowny wzrost
napiÍcia. Sytuacja taka ma miejsce zarÛwno przy cewkach na napiÍcie sta≥e jak i na
napiÍcie przemienne. Jeøeli elementem
wy≥πczajπcym cewkÍ przekaünika jest np.
tranzystor, to moøe nastπpiÊ uszkodzenie
tego elementu. Dodatkowo takie zak≥Ûcenia impulsowe mogπ negatywnie wp≥ywaÊ
na dzia≥anie pobliskich uk≥adÛw elektronicznych.
Zabezpieczenia
Rys. 1. Dopuszczalny zakres napiÍcia pracy cewki ñ napiÍcie sta≥e:
A ñ zaleønoúÊ napiÍcia zadzia≥ania od temperatury otoczenia przy braku obciπøenia na stykach,
B ñ zaleønoúÊ napiÍcia zadzia≥ania od temperatury otoczenia po uprzednim nagrzaniu cewki napiÍciem 1,1 Un i obciπøeniu zestykÛw prπdem ciπg≥ym In,
1, 2, 3 ñ krzywe pozwalajπce odczytaÊ na osi Y dopuszczalnπ krotnoúÊ napiÍcia znamionowego cewki, ktÛrπ moøna przeciπøyÊ cewkÍ przy konkretnej temperaturze otoczenia i konkretnym obciπøeniu zestykÛw: 1 ñ zestyki nie obciπøone, 2 ñ zestyki obciπøone po≥owπ prπdu znamionowego, 3 ñ zestyki obciπøone prπdem znamionowym
84
Dla cewek zasilanych napiÍciem sta≥ym
najlepszym i najprostszym rozwiπzaniem
tego problemu jest rÛwnoleg≥e pod≥πczenie do zaciskÛw cewki zwyk≥ej diody prostowniczej. W trakcie przep≥ywu prπdu
przez cewkÍ dioda spolaryzowana jest zaporowo (przez spadek napiÍcia na cewce).
W momencie wy≥πczenia napiÍcia na cewce dioda zaczyna przewodziÊ powodujπc
zwiÍkszenie napiÍcia na cewce przekaünika tylko o spadek napiÍcia na przewodzπcej diodzie.
Zabezpieczenie diodowe z oczywistych
wzglÍdÛw nie moøe byÊ stosowane
w przekaünikach z cewkami na napiÍcie
przemienne. W takich przypadkach najczÍúciej stosuje siÍ dwa rodzaje zabezpieczeÒ:
ï zabezpieczenie warystorowe,
ï zabezpieczenie dwÛjnikiem R-C.
Warystory metalowo-tlenkowe majπ
charakterystykÍ prπdowo-napiÍciowπ podobnπ do charakterystyki dwukierunkowej
wrzesieÒ 2009
Konstrukcje przekaünikÛw Relpol
Firma Relpol posiada w swojej ofercie
zarÛwno przekaüniki, w ktÛrych elementy
przeciwprzepiÍciowe mogπ byÊ montowane w ich wnÍtrzu (diody lub warystory),
jak i gotowe modu≥y przeciwprzepiÍciowe
przeznaczone do montaøu w gniazdach
wtykowych.
Tomasz Ochocki
Bart≥omiej Szyd≥owski
Autorzy sπ pracownikami
firmy Relpol
Relpol S.A.
68-200 Øary
ul. 11 Listopada 37
tel. (68) 47 90 800
fax (68) 37 43 866
Rys. 4. Przekaünik R4 z gniazdem GZM4 oraz modu≥em przeciwprzepiÍciowym
e-mail: [email protected]
www.relpol.com.pl
M
A
L
W przekaünikach R2, R3, R4 z cewkami
na napiÍcie sta≥e (DC) dostÍpne sπ wykonania z diodπ gaszπcπ zamontowanπ wewnπtrz przekaünika. Natomiast wewnπtrz
tych przekaünikÛw nie montuje siÍ warystorÛw. Do przekaünikÛw moøna stosowaÊ
gotowe modu≥y przeciwprzepiÍciowe serii M, montujπc je w gniazdach wtykowych serii GZT i GZM. DostÍpne sπ modu≥y z diodπ (cewki DC) lub z warystorem
(cewki DC lub AC/DC).
Przekaüniki R15 wykonywane sπ wy≥πcznie z elementami przeciwprzepiÍciowymi zamontowanymi w ich wnÍtrzu:
ï z diodami gaszπcymi dla cewek na napiÍcia sta≥e (DC) ñ wersje dwu-, trzy- i czterostykowe,
ï z warystorami dla cewek na napiÍcia
przemienne (AC) ñ wersje dwu-, trzystykowe.
W przypadku zastosowania diody gaszπcej jako elementu przeciwprzepiÍciowego
zamontowanego wewnπtrz przekaünikÛw
obowiπzuje ustalona biegunowoúÊ zasilania cewki: wyprowadzenie A1 Ñ+î, wyprowadzenie A2 Ñ-Ñ. Oznaczenia elementÛw
przepiÍciowych zamontowanych wewnπtrz przekaünikÛw w oznaczeniu kodowym (wystÍpujπ jako wyposaøenie dodatkowe) to: D ñ dioda gaszπca, V ñ warystor.
K
diody Zenera. Warystor zaczyna przewodziÊ, gdy napiÍcie miÍdzy jego koÒcÛwkami przekroczy pewnπ wartoúÊ granicznπ,
tym samym bocznikuje swojπ opornoúciπ
wewnÍtrznπ obciπøenie indukcyjne, jakie
stanowi cewka przekaünika. Maksymalna
wartoúÊ przepiÍcia przy wy≥πczaniu zaleøy od napiÍcia ograniczenia warystora.
Drugim sposobem ograniczenia przepiÍÊ
podczas wy≥πczania cewki przekaünika jest
pod≥πczenie rÛwnolegle do cewki dwÛjnika RC. Uk≥ad ten dobrze ogranicza przepiÍcia, jest tani i tylko nieznacznie zwiÍksza czas powrotu przekaünika.
E
Rys. 3. NapiÍcie na cewce AC podczas wy≥πczania
R
Rys. 2. NapiÍcie na cewce DC podczas wy≥πczania
A
technika przekaünikowa