Coś nie łączy? Krótka encyklopedia doboru przekaźnika - Część 3: triki

Triki, bo tak zatytułowany jest artykuł, mają na celu pokazanie, jak zwiększyć pewność działania układów oraz jak wykorzystać określone cechy przekaźników w nietypowych aplikacjach.

PRZECIĄŻANIE CEWEK PRZEKAŹNIKÓW

Fot. 1. Przekaźniki RM84, RM85 i RM87

Cewki charakteryzują się tolerancją napięć zasilania, która pozwala bez najmniejszego problemu zasilić przekaźniki napięciem niższym lub wyższym, oczywiście zachowując właściwą temperaturę otoczenia. Dla przykładu przekaźnik R4N na 24 V_DC zadziała przy 19,2 V_DC oraz temperaturze otoczenia 20°C. Można go również zasilać napięciem do 26,4 V_DC nawet przy temp. 70°C. Daje to niesamowitą możliwość zmiany napięcia zasilania - o ile oczywiście zaistnieje taka potrzeba.

Weźmy dla przykładu elementy RM84, RM85 i RM87. Przy cewkach o napięciu znamionowym 24 V_DC możemy zasilać je napięciami nawet do 61,2 V_DC (utrzymując temperaturę otoczenia wynoszącą 20°C). Jest to wartość ponad dwukrotnie wyższa niż napięcie znamionowe! Jeszcze lepiej wypadają wykonania z cewkami "czułymi" - przekaźnik na 24 V_DC może pracować nawet z napięciem zasilania 72 V_DC.

Wykresy oraz tabele informujące o dopuszczalnych zakresach napięć cewek znajdują się w kartach katalogowych produktów. Mogą one okazać się szczególnie potrzebne, gdy spotkamy się z niestandardowym napięciem lub chcemy zbudować możliwie najbardziej uniwersalny układ.

ŁĄCZENIE RÓWNOLEGŁE STYKÓW PRZEKAŹNIKA

Fot. 2. R3N z cewką na napięcie 24 V_DC oraz R4N z cewką 230 V_AC

W sytuacji, gdy zależy nam na zwiększeniu pewności działania lub zmniejszeniu rezystancji wypadkowej styków, warto jest pokusić się o połączenie równoległe. Podwojenie punktów zetknięcia wywołane przez taką operację może zmniejszyć ryzyko powstawania błędów nawet o połowę i zapewnić niemal dwukrotny spadek rezystancji wypadkowej.

Jest to idealne rozwiązanie w sytuacji, gdy przewidujemy dużą liczbę cykli pracy przekaźnika przy niskim napięciu i małym prądzie. Nie zaleca się jednak stosowania tej metody przy działaniu elementu na granicy maksymalnych parametrów prądowych.

Dużo lepiej w takich warunkach sprawdza się zastosowanie przekaźnika o większej obciążalności, gdyż daje on większe bezpieczeństwo w przypadku wystąpienia stanów nieustalonych i przekroczenia dopuszczalnego obciążenia.

SZCZELNOŚĆ PRZEKAŹNIKA I WARUNKI ŚRODOWISKOWE

Fot. 3. Przekaźniki R15, wersje DC oraz AC

Stopień ochrony to parametr, na który szczególnie warto zwrócić uwagę podczas projektowania systemów automatyki oraz elektroniki. Warunki środowiskowe mogą bowiem niekorzystnie wpływać na działanie omawianych elementów.

Szczególnie groźne są środowiska silnie zapylone oraz te agresywne chemicznie, gdyż mogą powodować zapylenie i korozję styków oraz elementów metalowych przekaźnika, a co za tym idzie - wzrost rezystancji elementów łączeniowych lub nawet ich uszkodzenie.

W omawianych miejscach najlepiej jest unikać produktów z przyciskami testującymi, które ze względu na konstrukcję mają naturalnie niższą szczelność, natomiast wybierać wersje ze zwiększonym stopniem IP. Firma Relpol, chcąc zapewnić jak najwyższą jakość produktów, na końcowym etapie ich wytwarzania stosuje proces hermetyzacji.

Gdy środowisko nie jest agresywne, a elementy są zabezpieczone przed zapyleniem, warto jest zastosować wersje o niższym IP lub nawet rozszczelnić przekaźniki poprzez otwarcie ich kominków. Owocuje to lepszą wymianą termiczną oraz możliwością emisji gazów powstających podczas tworzenia się łuku elektrycznego na stykach.

SZYBKOŚĆ ZADZIAŁANIA

Fot. 4. Przekaźnik do pracy z prądami stałymi RUC-M oraz jego wersja z adapterem H

Kolejne ważne parametry przekaźnika to czas zadziałania i powrotu. Ten pierwszy to czas zamknięcia styków przekaźnika po podaniu napięcia na jego cewkę. Parametr ten jest krytyczny w skomplikowanych układach przekaźnikowych oraz systemach elektronicznych pełniących funkcje zabezpieczeniowe, gdzie liczy się krótki czas reakcji.

Można tutaj przyjąć prostą zasadę - im większy przekaźnik, tym jest on wolniejszy. Sprawdźmy dla porównania parametry przekaźników monostabilnych z cewkami na prąd stały - przedstawiono je w tabeli. Jak widać, mogą się one znacząco różnić od siebie.

PRĄDY STAŁE

Parametry przekaźników

Największym wyzwaniem dla przekaźników elektromagnetycznych jest rozłączanie prądów stałych przy wysokich napięciach (te powyżej 60 V_DC mogą zdecydowanie skrócić czas życia styków przekaźnika). Tego zagadnienia nie daje się w prosty sposób rozwiązać zwiększeniem przerwy zestykowej czy zmianą materiału styków.

Aby zobrazować możliwy spadek trwałości, warto sprawdzić, jak zachowuje się popularny przekaźnik R15 przy napięciach 110 i 220 V_DC. Z pomocą przychodzi tu karta katalogowa przygotowana przez firmę Relpol. Możemy odczytać z niej, że trwałość łączeniowa przy 110 V_DC wynosi 0,45 A, zaś przy 220 V_DC jest to 0,22 A. Doskonale w takich warunkach poradzi sobie natomiast przekaźnik RM96, który stosowany jest często w elektronice zabezpieczeniowej średnich napięć. Przy 220 V_DC ma on ten parametr na poziomie 0,4 A.

Specjalnie na potrzeby pracy przy prądach stałych Relpol przygotował przekaźnik RUC-M. Dzięki zastosowaniu magnesu trwałego jest on w stanie wytrzymać nawet 14 A przy 110 V_DC oraz 12 A przy 220 V_DC! Dodatkową jego zaletą jest możliwość pracy przy prądach przemiennych, gdzie trwałość styku jest taka sama jak w normalnym RUC-U, co pozwala np. budować uniwersalne tablice sterownicze zasilane dowolnym napięciem.

PODSUMOWANIE

Jesteśmy często nazywani pasjonatami i specjalistami przekaźników. Powyższe przykłady nie są w stanie opisać wszystkich sytuacji, z jakimi spotykają się użytkownicy tych elementów. Każda aplikacja, każdy projekt z wykorzystaniem przekaźnika będzie wymagał indywidualnego podejścia. Mamy nadzieję, że stworzone dla Państwa artykuły chociaż odrobinę przybliżają tematykę, w której specjalizujemy się już od ponad 55 lat.

Relpol
www.relpol.pl