Dobór przekaźnika

1 | Dobór przekaźnika, Marcin Kajzler
Dobór przekaźnika
Projektanci układów elektronicznych często spotykają się z potrzebą
załączania układów zewnętrznych, takich jak silniki i grzałki, czy
przełączania torów pomiarowych. Bardzo często w takich przypadkach konstruktor decyduje
się na zastosowanie przekaźnika. Główną zaletą przekaźników jest duża wartość napięcia
izolacji pomiędzy układem sterującym przekaźnikiem a jego częścią wykonawczą. Dobór
przekaźnika dla odpowiednich warunków obciążenia jest ważny ze wzlędu na czas
bezawaryjnej pracy urządzenia. Poniżej zostały zebrane i porównane podstawowe parametry
przekaźników, które należy brać pod uwagę przy decyzji, czy dany model spełnia nasze
oczekiwania.
Pierwszym z parametrów, którego wybór może sprawić problem, jest specyfikacja zestyków,
które przez różnych producentów są oznaczane w odmienny sposób. Zestawienie używanych
przez nich określeń znajduje się w poniższej tabeli. Dla oznaczeń amerykańskich potrzebne
jest słowo komentarza. Litera „n” zawarta w opisie oznacza liczbę zestyków, dla n=S jest to
pojedynczy zestyk (od ang. Single), dla n=D podwójny (od ang. Double). Dla większej ilości
zestyków „n” przyjmuje wartość numeryczną. Pełne rozwinięcie przykładowej nazwy SPDT
brzmi Single Pole Double Throw.
Oznaczenie
Symbol
Opis
EU
USA
GB
D
NO
nPST-NO
A
S
Normalnie otwarty
NC
nPST-NC
B
Ö
Normalnie zwarty
CO
nPDT
C
W
Przełączany
Kiedy już wiemy, ile i jakich zestyków potrzebujemy w naszej aplikacji, musimy dobrać
przekaźnik pod względem obciążenia, jakie ma załączać i rozłączać. Trzeba pamiętać, że
przekaźnik przeznaczony do pracy z obciążeniami stałoprądowymi jest zbudowany zupełnie
inaczej, niż taki przeznaczony do pracy z obciążeniami przemiennymi. Inaczej powinniśmy
traktować obciążenia rezystancyjne, pojemnościowe czy indukcyjne. W przypadku prądu
przemiennego, obciążenia inne niż rezystancyjne powodują przesunięcie faz prądu i napięcia.
Z tego powodu wyróżniamy sześć podstawowych klas obciążenia przekaźników. Klasy te są
przedstawione w poniższej tabeli.
Transfer Multisort Elektronik Sp. z o.o.
93-350 Łódź, ul. Ustronna 41, Polska
Tel.: 42 645 55 55, fax: 42 645 55 00, e-mail: [email protected]
2 | Dobór przekaźnika, Marcin Kajzler
Klasa
Zasilanie
Opis
AC1
1 faza AC
3 fazy AC
Obciążenie rezystancyjne lub o niewielkim wpływie indukcyjności
AC3
1 faza AC
3 fazy AC
Załączenie silników klatkowych. Zmiana obrotów wyłącznie po
zatrzymaniu silnika
AC14
1 faza AC
Obciążenia indukcyjne o mocy poniżej 72VA, takich jak inne
przekaźniki, styczniki, zawory elektromagnetyczne (6-krotne
przetężenie)
AC15
1 faza AC
Obciążenia indukcyjne o mocy poniżej 72VA, takich jak inne
przekaźniki, styczniki, elektromagnesy (10 krotne przetężenie)
DC1
DC
Obciążenie rezystancyjne lub niewielkie indukcyjne
Przy doborze przekaźnika dla obciążeń przemiennych przydaje się przedstawiony poniżej
wykres, który pokazuje zależność współczynnika redukcji w funkcji cosφ, czyli przesunięcia
prądu względem napięcia obciążenia. Wykres ten pozwala nam oszacować, jaki przekaźnik
klasy AC1 możemy zastosować dla obciążenia o charakterze rezystancyjno-indukcyjnym.
Brzmi to w skomplikowany sposób, pokażemy więc przykład.
Przyjmijmy, że otrzymaliśmy zadanie służbowe, aby załączyć stycznik o cewce zasilanej
prądem przemiennym 230VAC i o mocy 15VA. W firmie, w której pracujemy, używa się
przekaźnika o klasie AC1=30VA. Jeśli mamy szczęście, producent podał potrzebny nam cosφ
stycznika, jeśli nie, musimy wyznaczyć go sami. Dla naszych obliczeń przyjmijmy, że wynosi
Transfer Multisort Elektronik Sp. z o.o.
93-350 Łódź, ul. Ustronna 41, Polska
Tel.: 42 645 55 55, fax: 42 645 55 00, e-mail: [email protected]
3 | Dobór przekaźnika, Marcin Kajzler
on 0,4. Z wykresu odczytujemy współczynnik korekcyjny, który w tym przypadku wynosi
około 0,7.
Mnożąc maksymalne obciążenie wykorzystywanego już przekaźnika przez współczynnik
korekcyjny, otrzymujemy maksymalne obciążenie, które możemy załączać tym
przekaźnikiem, czyli 21VA. Z obliczeń wynika, że możemy wykorzystać ten przekaźnik. Przy
odrobinie szczęścia przełożony pochwali nas za unifikację elementów, która przy hurtowych
zamówieniach obniża cenę jednostkową elementów..
W ofercie TME znajduje się szeroki wybór przekaźników elektromagnetyczne
i przeznaczonych dla nich akcesoriów takich światowych potentatów, jak Finder, Omron, czy
TE Connectivity, które przejęło specjalizującą się w przekaźnikach firmę Schrack. Nie możemy
zapomnieć tu również o naszym rodzimym producencie, firmie Relpol.
Transfer Multisort Elektronik Sp. z o.o.
93-350 Łódź, ul. Ustronna 41, Polska
Tel.: 42 645 55 55, fax: 42 645 55 00, e-mail: [email protected]