Relee, kontaktor või pooljuhtrelee – mida valida?

Mis vahe on releel, pooljuhtreleel ja kontaktoril?

Releel on mähis, mis tõmbab liikuvat kontakti. Juhtpool ja koormuspool on teineteisest galvaaniliselt eraldatud. DIN-liistule paigaldatavad vahereleed võimaldavad PLC väljundil juhtida näiteks klappi või lampi.

Pooljuhtreleel (SSR) pole liikuvaid osi. Juhtsignaal süütab optroni valgusdioodi ja valgus avab türistori, triaki või MOSFET-i, mis juhib koormusvoolu. Lülitamine on hääletu ja ei põhjusta kulumist. Hinnaks on soojus ja väike lekkevool ka väljalülitatud olekus.

Kontaktor on sisuliselt suure võimsuse jaoks ehitatud relee. Tavaliselt on sellel kolm peakontakti kolmefaasilise koormuse jaoks, kaarekustutuskambrid ja koht abikontaktidele. Vahelduvvoolukontaktorid katsetatakse standardi IEC 60947-4-1 järgi kasutuskategooriatega, näiteks AC-1 aktiivkoormustele ning AC-3 asünkroonmootorite käivitamiseks ja seiskamiseks.

Soojus, jahutusradiaatorid ja nullläbimine – mida pooljuhtreleede kohta teada

Türistoril põhineva pooljuhtrelee pingelang on umbes 1–1,5 V. Rusikareeglina annab see 1–1,5 W soojust ampri kohta, nii et 25 A voolu juhtiv pooljuhtrelee eraldab 25–40 W. Jahutusradiaatori võimekus antakse soojustakistusena ühikutes K/W – mida väiksem, seda parem. Celduci arvutusnäites vajab üks nende pooljuhtreleedest 40 A voolu ja 30 °C ümbritseva temperatuuri korral 1,2 K/W jahutusradiaatorit.

Nulllülitusega pooljuhtrelee lülitub sisse ainult siis, kui vahelduvpinge läbib nulli. See vähendab elektrilisi häireid ja sobib aktiivkoormustele, näiteks kütteelementidele. Juhusliku sisselülitusega pooljuhtrelee lülitub kohe ja sobib induktiivkoormustele, näiteks trafodele, mille puhul nullläbimisel lülitamine võib tekitada suuri sisselülitusvoole.

Vahelduv- või alalisvool: miks alalisvoolu on raskem katkestada

Kui kontaktid koormuse all avanevad, tekib elektrikaar. Vahelduvvool läbib 50 Hz sagedusel nulli 100 korda sekundis ja kaar kustub järgmisel nullläbimisel. Alalisvoolul nullläbimist pole. Kaar võib edasi põleda ja kontaktid hävitada. Seetõttu talub relee, mille nimipinge on 250 V AC, sama voolu juures sageli ainult 30 V DC.

Akusüsteemides, elektrisõidukites ja päikeseelektrijaamades kasutatakse seetõttu kõrgepinge-alalisvoolukontaktoreid pingele 400–1 500 V. Kontaktid asuvad hermeetiliselt suletud gaasitäitega keraamilises kambris ja magnetid puhuvad kaare välja. Mõni mudel katkestab täisvoolu ainult ühes suunas. Aku jaoks, mida nii laetakse kui ka tühjendatakse, on vaja kahesuunalist kontaktorit. Pooljuht-alalisvoolukontaktorid katkestavad voolu üldse ilma kaareta.

Ajareleed, kontrollreleed ja turvareleed

• Ajarelee – viivitab sisse- või väljalülitamist, vilgutab või juhib mootori täht-kolmnurk-käivitust. Näide: ventilaatori järeltööaeg.
• Kontrollrelee – jälgib pinget, voolu, sagedust, faaside järjestust või cos φ väärtust ja rakendub, kui väärtus väljub lubatud piiridest. Näide: sageduse jälgimine varugeneraatoril.
• Turvarelee – jälgib avariiseiskamisnuppe, kaitseuksi ja valguskardinaid. Sellel on sundjuhitavad kontaktid ja kaks kanalit ning see valitakse riskianalüüsiga nõutud toimivustaseme järgi (PL standardi EN ISO 13849-1 järgi).

Mida valida? Kasutusnäited

• Tehased – vahereleed magnetklappidele, pooljuhtreleed pakkemasinate keevitusleugadele, kontaktorid konveieritele.
• Sõidukid ja liikurmasinad – peakontaktorid elektrilistes kahveltõstukites, elektribussides ja kaevandusmasinates.
• Energeetika – akusalvestid ja päikeseelektrijaamad pingel 1 000–1 500 V DC, sageduse jälgimine generaatoritel.
• Taristu – pumbajaamad pumpade vaheldusreleedega ja ajareleed ventilatsioonis.
• Lennundus ja kaitsetööstus – hermeetiliselt suletud releed temperatuurivahemikule −70 kuni +125 °C.
• Labor ja meditsiin – hääletud pooljuhtreleed inkubaatorite ja analüsaatorite kütte jaoks.

Viis levinud viga

1. Pooljuhtrelee ilma piisava jahutusradiaatorita. Nimivool kehtib ainult õige jahutuse korral. Arvesta temperatuuriga juhtkilbi sees.
2. Vahelduvvoolu relee alalisvoolul. Nimiandmed 10 A 250 V AC ei ütle alalisvoolu kohta midagi. Kontrolli andmelehelt alalisvoolu andmeid.
3. Vale kasutuskategooria. Kontaktor talub aktiivkoormuse korral (AC-1) suuremat voolu kui mootorite korral (AC-3). Vali see koormuse järgi.
4. Lekkevool unustatakse. Väljalülitatud pooljuhtrelee lekib mõne milliampri – sellest piisab, et LED-lamp kumaks või PLC sisend loeks ühte.
5. Kaitselülitus puudub. Induktiivkoormused tekitavad väljalülitamisel pingepiike ning lambid ja kondensaatorid suuri sisselülitusvoole. Kasuta vabakäigudioodi, RC-summutit või varistorit.

Releed ja kontaktorid SCN-ilt

Meie valikus on Mibbo ja Tele Haase vahereleed, Celduci, Mibbo ja Nominal Controlsi pooljuhtreleed, Celduci jahutusradiaatorid ja tarvikud pooljuhtreleedele ning Gigavaci ja Rincon Poweri kõrgepinge-alalisvoolukontaktorid. Aja- ja kontrollreleed tulevad Tele Haaselt ning hermeetiliselt suletud releed lennundusele Leachilt.

Näited meie valikust

Korduma kippuvad küsimused

Mis vahe on releel ja kontaktoril?

Mõlemad tõmbavad mähise abil mehaanilisi kontakte. Kontaktor on ehitatud suuremate voolude jaoks ja sellel on sageli kolm peakontakti kolmefaasilise koormuse jaoks. Releesid kasutatakse peamiselt juhtsignaalide ja väiksemate koormuste jaoks.

Kas pooljuhtrelee saab asendada kontaktorit?

Sageli küll, kui koormust lülitatakse tihti ja soojust on võimalik ära juhtida. Mootorite puhul ja siis, kui väljalülitatud olekus on vaja õhuvahet, on tavaliselt parem kontaktor.

Miks mu pooljuhtrelee kuumeneb?

Selle umbes 1–1,5 V pingelang annab 1–1,5 W soojust ampri kohta. Ilma jahutusradiaatorita kuumeneb see üle juba mõne ampri juures.

Kas vahelduvvoolu releed saab kasutada alalisvoolul?

Ainult andmelehel toodud alalisvoolu nimiandmete piires, mis on sageli palju madalamad, sest alalisvoolu kaart on raskem kustutada.

Mis on vaherelee?

Relee juhtsüsteemi ja koormuse vahel. See eraldab PLC väljundi galvaaniliselt ja võimaldab nõrgal väljundil lülitada suuremat voolu või teistsugust pinget.