Przekaźniki przemysłowe. Idealne do wymagających zastosowań

Przekaźniki przemysłowe są idealne do zastosowań przemysłowych ze względu na ich solidną i kompaktową konstrukcję. Służą one do przełączania prądów, a tym samym oddzielania układów od ładunków. Z naszego poradnika dowiesz się, jak zbudowane są przekaźniki przemysłowe i na co zwrócić uwagę przy ich zakupie.



Przekaźniki do trudnych warunków przemysłowych

Przekaźniki przemysłowe są zdalnie sterowanymi elementami przełączającymi, które przełączają obwody za pomocą napięcia sterującego. Często są to przekaźniki mocy, które zostały specjalnie zaprojektowane do kontroli dużych obciążeń. Przekaźniki przemysłowe charakteryzują się solidnym wykonaniem, kompaktową budową i długą żywotnością. Zazwyczaj są one zamknięte i umieszczone w stabilnych obudowach, które zapewniają ochronę przed czynnikami zewnętrznymi.

Przekaźniki przemysłowe znajdują zastosowanie w zarządzaniu budynkami i instalacjami domowymi, w budowie maszyn i urządzeń, w dziedzinie automatyki i energii odnawialnych oraz w wielu innych segmentach. Służą one np. do sterowania oświetleniem, filtrami, wentylatorami, pompami, ogrzewaniem, wentylacją, roletami czy oknami. Ponadto są one wykorzystywane do monitorowania i zdalnego włączania odbiorników lub elektroniki oraz stanowią element sterowników programowalnych (PLC) i wyłączników bezpieczeństwa.



Przekaźniki elektromechaniczne a przekaźniki półprzewodnikowe

Przekaźniki przemysłowe mogą być zasadniczo oparte na dwóch różnych technologiach i różnią się w zależności od swojej konstrukcji.


Przekaźniki elektromechaniczne

Elektromechaniczne przekaźniki przemysłowe pracują z wysoką precyzją i są bardzo uniwersalne. Są to przełączniki z dwoma pozycjami przełączania (otwarta/zamknięta), które są uruchamiane przez obwód sterujący. Składają się one z cewki z rdzeniem ferromagnetycznym i styków mechanicznych, które funkcjonują jako styki normalnie otwarte, normalnie zamknięte lub przełączne (połączenie styków normalnie otwartych i normalnie zamkniętych). Gdy tylko przez cewkę przepływa prąd, powstaje elektryczne pole magnetyczne, które przełącza styki. W ten sposób sterowane są obwody, które mają być przełączane.


Przekaźniki półprzewodnikowe

Przekaźniki półprzewodnikowe oparte są na technologii półprzewodnikowej. W przeciwieństwie do przekaźników elektromechanicznych, przełączają się one czysto elektronicznie i są w tym celu wyposażone w tranzystory, tyrystory lub triak. Zintegrowane transoptory zapewniają izolację galwaniczną pomiędzy obwodem sterowania a przełączanym obciążeniem. Przekaźniki półprzewodnikowe są w niektórych branżach wykorzystywane częściej niż przekaźniki elektromechaniczne. Ponieważ nie zawierają one żadnych ruchomych części, są niewrażliwe na drgania i prawie nie ulegają zużyciu. Nadają się szczególnie do zastosowań wymagających dużej liczby cykli przełączania i wysokich częstotliwości. Dodatkową zaletą jest fakt, że wytrzymują niekorzystne warunki środowiskowe.


Pomimo korzystnych właściwości przekaźników półprzewodnikowych, modele elektromechaniczne są nadal powszechnie stosowane. Są mniej wrażliwe na przeciążenia i impulsy zakłócające oraz mają mniejsze spadki napięcia w aplikacjach energetycznych. Konstrukcje hybrydowe, które łączą zalety elektromechanicznego systemu przełączania z zaletami inteligentnej elektroniki sterującej, stanowią kompromis.



Kryteria zakupu przekaźników przemysłowych - co jest ważne?

Kupując przekaźniki przemysłowe, należy zwrócić uwagę na kilka ważnych kwestii. Przede wszystkim trzeba znaleźć odpowiedni typ przekaźnika. Aby to zrobić, musisz znać napięcie i prąd obciążenia oraz wiedzieć, czy jest to obciążenie rezystancyjne, indukcyjne czy pojemnościowe. Na przykład przekaźniki półprzewodnikowe nadają się do przełączania obciążeń rezystancyjnych i indukcyjnych, ale nie pojemnościowych. Należy również pamiętać, że elektromechaniczne przekaźniki przemysłowe mogą pracować z prądem stałym (DC), ale już nie z napięciem zmiennym (AC). W przypadku obecności napięcia AC można zastosować przekaźniki DC z prostownikiem poprzedzającym, przekaźniki fazowe lub przekaźniki z biegunami zacienionymi.

W tym kontekście ważne jest również to, dla jakiego konkretnego obszaru zastosowań przeznaczony jest przekaźnik przemysłowy. Do przełączania bardzo małych i standardowych sygnałów wystarczają zwykle przekaźniki sygnałowe o maksymalnym prądzie przełączania do 20 mA, natomiast przy zwiększonych obciążeniach AC lub DC potrzebne są specjalne przekaźniki mocy zaprojektowane na maksymalny prąd 16 A lub wyższy. Dla bardzo dużych obciążeń DC, obciążeń pojemnościowych i obciążeń indukcyjnych właściwym wyborem są przekaźniki dużej mocy o maksymalnym prądzie przełączania do 63 A.

Częstotliwość przełączania to kolejny parametr, który należy wziąć pod uwagę. To, ile cykli przełączania może prawidłowo wykonać przekaźnik, zależy między innymi od jego konstrukcji, materiału styków i indywidualnego obciążenia. Należy również wziąć pod uwagę warunki środowiskowe. Jeśli przekaźnik przemysłowy jest narażony na pył, wodę, wstrząsy, wibracje lub wahania temperatury, ważne jest, aby zwrócić uwagę na odpowiednią klasę ochrony lub certyfikację.

Po znalezieniu odpowiedniego typu przekaźnika, kolejnym krokiem jest wybór konkretnego modelu. W tym celu należy znać rodzaj i liczbę styków. Ponadto dostępne są przekaźniki przemysłowe przeznaczone do różnych środowisk montażowych. Istnieje szeroka gama urządzeń, które są mocowane na podstawie przekaźnika. Ten z kolei umieszczony jest w szafie sterowniczej. Jeśli przekaźnik przemysłowy jest wtykowy, można go łatwo wymienić w przypadku konserwacji lub naprawy. Jeśli przestrzeń jest ograniczona, przekaźniki druku mogą być lepszą alternatywą. Są one lutowane na płytce drukowanej, nie wymagają gniazda i dlatego zajmują mniej miejsca. Wreszcie przy wyborze przekaźnika przemysłowego można uwzględnić inne funkcjonalności, takie jak wbudowana dioda LED sygnalizująca stan pracy.



Nasza praktyczna rada: Dla wysokich obciążeń DC należy stosować specjalne przekaźniki

Przełączanie obciążeń DC powoduje znacznie większe napięcie styków przekaźnika niż obciążenia AC. Powód jest następujący: obciążenia DC mają duże ilości energii elektromagnetycznej. Przekształca się to w łuk elektryczny, który wypala styki, jeśli nie zostanie zgaszony. O ile przy napięciu przemiennym istnieje przejście przez zero, przy którym łuk sam gaśnie, to przy napięciu stałym tak nie jest. Standardowe przekaźniki z trudem wytrzymują takie obciążenie i szybko ulegają awarii. Z tego powodu przy dużych obciążeniach prądem stałym należy stosować specjalne przekaźniki, które są wyposażone np. w magnesy wydmuchowe lub diody wolnozmienne, które mogą służyć do gaszenia łuku.



FAQ - najczęściej zadawane pytania dotyczące przekaźników przemysłowych

Jaką rolę w niezawodności przełączaniaodgrywa materiał styków przekaźnika?

Wydajność i trwałość styku zależy w niemałym stopniu od materiału, z którego jest wykonany. W związku z tym materiał styku odgrywa główną rolę w niezawodności przełączania. Zasadniczo materiał styku musi zawsze odpowiadać rodzajowi obciążenia. Do najczęściej stosowanych materiałów kontaktowych należą: srebro (Ag), srebro-cyna (AdSnO2), srebro-wolfram (AgW) i srebro-pallad (AgPd). W standardowych zastosowaniach AgNi sprawdza się jako materiał kontaktowy. Przewodzi podobnie jak srebro i charakteryzuje się właściwościami gaszenia łuku. Do przełączania wyższych prądów lepszym wyborem jest AdSnO2.

Które firmy oferują przekaźniki przemysłowe?

Przekaźniki przemysłowe oferowane są przez wielu znanych producentów, na przykład Finder, Phoenix Contact, Siemens, Hager, Weidmüller, WAGO czy Eaton. Dobrą opinią cieszą się między innymi produkty firmy Finder. To europejska firma, która powstała we Włoszech w 1954 roku i specjalizuje się w produkcji komponentów elektromechanicznych do instalacji przemysłowych i domowych. Oprócz różnego rodzaju przekaźników (przekaźniki przemysłowe, przekaźniki sprzęgające, przekaźniki monitorujące itp.) są to rozwiązania oświetleniowe, termostaty, timery, liczniki energii i wiele innych.

Na co muszę zwrócić uwagę przy wymianie przekaźnika wtykowego?

W przypadku otwarcia dźwigni zwalniającej podstawy przekaźnika, przekaźnik wtykowy może wyskoczyć ze swojego gniazda i zostać uszkodzony lub zgubiony w wałku montażowym. Aby temu zapobiec, należy zamocować przekaźnik, lekko dociskając go do gniazda podczas otwierania dźwigni.