1. Методи боротьби з електричною дугою
2. Сімейство потужних реле G9E
3. серія G9EA
4. серія G9EB
5. серія G9EC
6. Області застосування потужних реле G9E
7. висновок
8. література
9. Поліестерові плівкові конденсатори серії JFB широкого застосування
10. Про компанію Omron

Як показує практика, підвищення комутованої потужності згубно позначається на часі життя реле. Це пов'язано з тим, що силові контакти реле під впливом підвищеної потужності та інших факторів (таблиця 1) з часом втрачають свої властивості. Методи боротьби з негативними факторами впливу виявляються такими, що суперечать один одному. Так, наприклад, збільшення розмірів контактів і відстаней між ними безпосередньо збільшують габарити реле. В результаті виявляється, що розробка конструкції реле є складним процесом багатовимірної оптимізації, що враховує величини комутованих струмів, напруг, ізоляції, чутливості, потужності управління, геометричних розмірів реле та інших параметрів.

Таблиця 1. Види негативних впливів на контакти реле

Впливає факторЕфект впливу і наслідки для контактівМетоди боротьби

Протікає струм Нагрівання, сплавлення, міграція матеріалу, електрична ерозія, зміна опору контактів. Зменшення опору контактів за рахунок збільшення їх розмірів, використання матеріалів контактів з малим опором, вдосконалення форми і обробки контактів. Електрична дуга, іскріння Плавлення, холодне зварювання і збільшення опору контактів. Застосування методів боротьби з дугою: збільшення зазорів між контактами, скорочення часу перемикання, магнітний обдув контактів Пил, кородує гази Прискорення зносу, збільшення опору контактів, освіта плівок на поверхні контактів, корозія. Герметизація корпусу Механічне тертя і тиск при замиканні контактів Деформація, знос, холодне зварювання контактів. Застосування механічно стійких матеріалів, вдосконалення форми контактів і механізмів перемикань

Одним з найважливіших факторів впливу є електрична дуга. Вона робить украй негативний і руйнівний вплив від збільшення опору контактів до повного їх руйнування.

Методи боротьби з електричною дугою

Електрична дуга є наслідком електричного пробою газу між електродами. При додатку сильного електричного поля може початися лавиноподібний процес іонізації газу. При іонізації середовища простір між електродами стає провідним і, як наслідок, через нього починає протікати струм, з'являється іскріння і електрична дуга. Існує характерна залежність пробивної значення напруги від тиску газу і відстані між електродами (закон Пашена, малюнок 1).

Мал. 1. Залежність електричної міцності газу від тиску і відстані між електродами (закон Пашена)

З цієї залежності добре видно, що при збільшенні відстані і збільшенні тиску (область Б), величина пробивної напруги зростає, а значить, потрібно більше енергії на виникнення і підтримання дуги. Таким чином, захищеність від пробою досягається двома способами: збільшенням відстані між електродами або збільшенням тиску.

В реле в якості електродів виступають контакти, а дуга являє собою електричний розряд між ними. Дуга може виникати в ряді випадків:

• в момент розмикання контактів в ланцюгах, що мають велику індуктивність;
• в момент замикання контактів, що знаходяться під великою напругою;
• в момент множинних замикань / розмикань контактів при брязкоту під час включення.

З вищесказаного можна зробити висновок, що усунення дуги і іскріння неможливо навіть при незначних напругах. Таким чином, головним завданням стає скорочення часу життя дуги.

Як було сказано вище, безпосереднє збільшення відстані між контактами і виконання швидких перемикань сприятиме ефективному гасінню дуги. Цей спосіб застосовують в спеціальних надпотужних реле. Однак, можливий і інший спосіб гасіння дуги, не пов'язаний безпосередньо з геометричним збільшенням відстані між електродами - магнітний обдув.

Принцип дії магнітного обдування заснований на витіснення струму з магнітного поля. Відомо, що на провідник зі струмом в магнітному полі діє сила (сила Лоренца), яка прагне витіснити ток в напрямку, перпендикулярному напрямку протікання струму (рисунок 2а). В результаті ефективне відстань між електродами збільшується, і гасіння дуги відбувається швидше (малюнок 2в). У конструкції реле з таким принципом передбачені постійні магніти, які створюють магнітне поле. Плюсом даного методу є збільшення комутованих напруг і струмів без зростання геометричних розмірів реле.

Мал. 2. Принцип роботи магнітного обдування

Другим способом скорочення життя дуги є збільшення тиску газу між контактами. Це можливо при застосуванні герметичної конструкції реле. В цьому випадку камери з контактами заповнюються газом під тиском, в результаті електрична міцність зростає і дуга гаситься більш ефективно. Крім того, підвищення щільності газу призводить до збільшення його теплопровідності, що також відбирає потужність дуги і додатково охолоджує контакти. Збільшення тиску газу дозволяє знизити і брязкіт контактів.

Крім конструкційних методів для скорочення часу життя дуги використовують і іскрогасящіе ланцюга (паралельні і послідовні RC-ланцюжка, RC-VD-ланцюжка, варистори, стабілітрони і ін.), Які ефективно відбирають енергію дуги і перешкоджають її розвитку між контактами. Але вони застосовуються вже в кінцевому виробі і розраховуються з урахуванням конкретної навантаження. При наявності магнітного обдування іскрогасящіе ланцюга, як правило, не застосовуються.

Сімейство потужних реле G9E

компанія OMRON , Один з флагманів розвитку технологій виробництва реле, розробила унікальне сімейство G9E (Таблиця 2), що дозволяє замінити галасливі і громіздкі контактори. Ці реле здатні комутувати потужні навантаження (струми до 200 А і напруги до 400 В), зберігаючи, при цьому, мінімальні розміри корпусу.

Таблиця 2. Сімейство потужних реле G9E від OMRON

SPST-NO (1A) 80 А / 400 В 73x36x67,2 Базова серія сімейства G9EB SPST-NO (1A) 25 А / 400 В 60x25x58 Серія з мінімальними габаритними розмірами G9EC SPST-NO (1A) 200 А / 400 В 98x44x86,7 Серія з максимальною здатністю навантаження

Основними особливостями сімейства є: герметична газо наповнених конструкція, магнітний обдув контактів, рекордно малі розміри корпусу.

реле G9E мають герметичну газонаповненими конструкцію (рисунок 3). Тиск газу було збільшено, що дозволило підвищити значення максимального комутованого струму, скоротити шум від брязкоту при перемиканні на 50%, скоротити втрати енергії на 30%, зменшити габарити. Крім того, газ має відмінні теплопровідні властивості. Це дає додаткові переваги при боротьбі з електричною дугою, так як тепловідвід ефективно відбирає енергію дуги.

Мал. 3. Конструкція реле сімейства G9E на прикладі G9EA

У конструкції даних реле застосовується магнітний обдув контактів для гасіння дуги. Головною особливістю є те, що розробникам вдалося оптимізувати конструкцію контактів таким чином, що комутація можлива при будь-якому напрямку протікання струму. Однак варто зауважити, що максимальне значення комутованого струму прямого напрямки більше, ніж величина струму зворотного напрямку.

Сімейство складається з трьох серій: G9EA - базова серія, G9EB - серія з мінімальними габаритами, G9EC - серія з максимальною здатністю навантаження. У кожній серії є моделі, призначені для автомобільної електроніки.

Реле випускаються з нормально розімкнутої конфігурацією контактів SPST.

Система найменувань моделей дана в таблиці 3.

Таблиця 3. Найменування моделей реле сімейства G9E

НайменуванняЧисло контактних полюсівСтруктура
контактівТип висновків
котушкиВиконанняНомінальна напруга котушки, ВG9EA

1 порожньо порожньо: дротові
В: гвинтові M3,5 Пусто: стандартне виконання
CA: виконання з мінімальним опором контактів
AQ: виконання для автомобільної електроніки 12 24 G9EB 1 порожньо В: гвинтові M3,5 гвинтові M3,5 Пусто: стандартне виконання
AQ: виконання для автомобільної електроніки 48 * 60 * G9EA 1 порожньо порожньо: дротові
В: гвинтові M3,5 Пусто: стандартне виконання
AQ: виконання для автомобільної електроніки 100 * * в реле з виконанням для автомобільної електроніки (AQ) доступні тільки котушки 12 і 24 В.

серія G9EA

серія G9EA (Таблиця 4) являє собою базову серію в сімействі G9E і є компромісним рішенням при виборі між величиною комутованої потужності і габаритними розмірами (рисунок 4).

Таблиця 4. Характеристики серії G9EA

базова модель модель з низьким опором контактів модель для автомобілебудування Тип контактів SPST-NO Максимальний опір контактів, мОм 30 10 30 Номінальна коммутируемая навантаження 60 А / 400 В 30 А / 400 В 80 А / 400 В Максимальний протікає струм, А 100 (10 хвилин) 150 (10 хвилин) 120 (15 хвилин) Максимальний розривається струм, А 600 (300 В) 30 (400 В) 500 (400 В) Максимальний розривається зворотний струм, А 60 (200 В) - 120 (400 В) Механічна надійність перемикань (ресурс) 200000 Напруга котушки, В 12, 24, 48, 60, 100 12, 24, 48, 60, 100 12, 24 Потужність котушки, Вт 5 ... 5,4 Опір ізоляції між котушкою і контактами, ГОм 1 Опір ізоляції між контактами, ГОм 1 Робоча температура, ° C -40 ... 70 -40 ... 70 -40 ... 85 Габаритні розміри, мм 73x36x67,2 Додаткові аксесуари Кришка для контактів GE9A-C Адаптер для розміщення на DIN-рейці GE9A-D

Мал. 4. Зовнішній вигляд і габаритні розміри реле G9EA

Випускається три типи реле цієї серії: стандартний тип G9EA-1 - ( B ); реле зі зниженим опором контактів G9EA-1- (B) -CA і реле, призначені для автомобільної електроніки G9EA-1- (B) -AQ.

Реле G9EA-1- (B) -CA має низьке (не більше 10 мОм) опір контактів, що дозволяє пропускати через нього струми до 100 А. Однак комутований струм складає всього 30 А.

Реле G9EA-1- (B) -AQ має розширений діапазон температур і підвищену навантажувальну здатність (80 А). Напруги котушки даної моделі відповідають напрузі живлення бортової мережі автомобіля (12 В, 24 В).

Особливістю даного сімейства є те, що полярність контактів не має значення при комутації номінальних навантажень, однак комутація великих струмів вимагає дотримання правильної полярності, вказаної на корпусі реле. У цьому випадку максимальний аварійно розривається ток становить 600 А (300 В) для стандартної моделі G9EA-1- (B), і 500 А (400 В) для моделей G9EA-1- (B) -AQ.

Існують два варіанти виконання (рисунок 4) - з гвинтовими контактами (М3,5) і з провідними висновками котушки управління.

Для захисту від дотику є кожух G9EA-С. Для розміщення на DIN-рейці доступний спеціальний адаптер - GEG9EA-D.

серія G9EB

моделі серії G9EB (Таблиця 5, малюнок 5) є реле з рекордно низькими габаритними розмірами (60x25x58 мм) і можливістю комутації струмів до 25 А.

Таблиця 5. Характеристики серії G9EB

мінімальні габарити модель для автомобілебудування Тип контактів SPST-NO Максимальний опір контактів, мОм 30 Номінальна коммутируемая навантаження 25 А / 400 В 25 А / 400 В (70 С) Максимальний протікає струм, А 50 (5 хвилин) Максимальний розривається струм, А 100 (250 В) Максимальний розривається зворотний струм, А 25 Механічна надійність перемикань (ресурс) 100000 Напруга котушки, В 12, 24, 48, 60, 100 12, 24 Потужність котушки, Вт 2 + 2 , 5 Опір ізоляції між котушкою і контактами, ГОм 1 Опір ізоляції між до нтактамі, ГОм 1 Робоча температура, ° C -40 ... 70 -40 ... 85 Габаритні розміри, мм 60x25x58

Мал. 5. Зовнішній вигляд і габаритні розміри реле G9EB

Конструкція даної серії відрізняється від інших серій. Постійні магніти розташовані уздовж контактів, це дозволяє зробити висновки неполярними (на відміну від G9EA і G9EC), що істотно спрощує підключення реле і допомагає уникнути неправильного монтажу.

Другою особливістю стало використання металевого корпусу спільно з герметизуючої смолою, що дозволило скоротити число технологічних операцій, знизити вартість і зменшити масу. Однак, потужність комутації також зменшилася.

Величина комутованих струмів будь полярності становить 25 А.

Конструктивні поліпшення привели до зменшення потужності котушки управління до 2 Вт (2,5 Вт для варіанту AQ).

Версія G9EB-1-AQ призначена для застосування в автомобільній електроніці в розширеному температурному діапазоні (до 85 ° С). Напруги котушки даної моделі відповідають напрузі живлення бортової мережі автомобіля (12 В, 24 В).

Моделі серії випускаються тільки з гвинтовими висновками (М4) котушки управління.

серія G9EC

серія G9EC (Таблиця 6) має найбільшу здатність навантаження і комутує струми до 200 А. Однак дані реле мають найбільші габаритні розміри - 98x44x86,7 мм (рисунок 6).

Таблиця 6. Характеристики серії G9EС

максимальна потужність комутації модель для автомобілебудування Тип контактів SPST-NO Опір контактів (максимальне), мом 30 Номінальна коммутируемая навантаження 200А / 400В Максимальний протікає струм, А 300 (15 хвилин) Максимальний розривається струм, А 700 ( 400 В) 1000 (400 В) Максимальний розривається зворотний струм, А -200 (200 В) Механічна надійність перемикань (ресурс) 200000 Напруга котушки, В 12, 24, 48, 60, 100 12, 24 Потужність котушки, Вт 11 7 Опір ізоляції між котушкою і контактами, ГОм 1 Опір ізоляції між контактами, Ом 1 Робоча температура, ° C -40 ... 50 -40 ... 85 Габаритні розміри, мм 98x44x86,7 Додаткові аксесуари Кришка для контактів GE9C-C

Мал. 6. Зовнішній вигляд і габаритні розміри реле G9EC

Реле цього типу здатні комутувати зворотний струм до 200 А. Для комутації великих струмів необхідно враховувати полярність висновків.

Унікальна конструкція реле здатна аварійно розривати ток величиною до 700 А при напрузі 400 В і витримувати протікання струмів до 300 А вже за 15 хвилин.

Реле G9EC-1- (B) -AQ розроблені для автомобільних додатків, працюють в розширеному температурному діапазоні і здатні розривати ток до 1000 А. Потужність котушки управління зменшена до 7 Вт. Напруги котушки даної моделі відповідають напрузі живлення бортової мережі автомобіля (12 В, 24 В).

Є два види виконання, які відрізняються типом висновків котушок: гвинтові (М3,5) і провідні.

Для захисту від дотику випускається кожух G9EC-С.

Області застосування потужних реле G9E

реле сімейства G9E знаходять широке застосування в різних областях (таблиця 7): від промислового обладнання до спецтехніки та енергетики.

Таблиця 7. Застосування сімейства реле G9E

Транспортні засоби Гібридні автомобілі Компактні пасажирські електрокари Транспортні засоби на паливних елементах Спеціальна техніка Гольф-кари навантажувачі Автоматичні самохідні візки Сільськогосподарське обладнання на батарейках Енергетика і енергетичні розподілені системи вітрогенераторних електроустановки Електростанції на сонячних батареях Генератори на паливних елементах Промислове обладнання та устаткування загального призначення Інвертори беспов ребойние джерела живлення (UPS) Імпульсні джерела живлення Роботи Ліфти Ескалатори Медичне обладнання Випробувальна апаратура

Особливо варто відзначити моделі реле з індексом AQ (Automotive Qualified), призначені для використання в автомобільній електриці і електроніці. Вони відповідають найвищим стандартам безпеки, надійності і екологічності. Ці реле здатні працювати при температурах -40 ... 85 ° С без додаткового охолодження, коммутировать підвищені величини струмів. Все це дозволяє використовувати їх в блоках живлення і заряду батарей електромобілів, в автомобільних системах електроживлення гібридних установок, для систем підігріву двигуна і для інших автомобільних додатків.

висновок

Компанія OMRON розробила сімейство G9E, що дозволяє замінити галасливі і габаритні контактори і расцепители. Ці реле здатні комутувати великі струми і напруги. Газо наповнених герметична конструкція дозволяє скоротити брязкіт при перемиканні і зменшити габарити корпусу, а магнітний обдув ефективно гасить електричну дугу, збільшуючи термін служби реле.

література

1. Потужні електромагнітні реле. Довідник інженера. СПб, 2001..

2. Курилін С.Л. Електротехнічні матеріали і технологія електромонтажних робіт. Гомель 2009.

3. Крівандіно С. Потужні контактори Omron для енергетики, промисловості і транспорту. Електронні компоненти №11, 2007

4. Datasheets, за представленими компонентами взяті з офіційного сайту OMRON http://www.components.omron.eu/ .

Отримання технічної інформації, замовлення зразків, поставка - e-mail: [email protected]

Поліестерові плівкові конденсатори серії JFB широкого застосування

Конденсатори серії JFB виконані за технологією metallized polyester film: в якості діелектрика в цих конденсаторах використовується поліестерова (поліетилентерефталатна) плівка, з напиленням шару металу (металізацією). Корпус виконаний з епоксидним покриттям, що підвищує параметри теплостойкости, вологостійкості а також збільшує опір до впливу зовнішніх агресивних середовищ і розчинників.

Широкий діапазон ємностей і напруг, можливість використання в ланцюгах постійного, змінного та імпульсного струмів, роблять серію JFB однією з найпопулярніших і затребуваних в сегменті плівкових конденсаторів. Основні сфери її застосування: імпульсні блоки живлення і електронні баласти.

Конденсатори серії JFB - це аналог існуючих серій B32591 ... B32594 від Epcos, MKT 368 від Vishay, ECQE від Panasonic, MKS від Wima. Конденсатори даної категорії більш відомі під назвами K73-17 на вітчизняному ринку, і CL21 - на зарубіжному.

Особливості та переваги

• Безіндуктівная конструкція
• Придатний як блокувального, розділового і фільтруючого конденсаторів
• Широкий діапазон робочих напруг і номіналів ємностей
• Покриття епоксидним компаундом для захисту від зовнішнього середовища
• Високі показники якості і надійності

Основні технічні характеристики

• Матеріал діелектрика: поліетилентерефталат
• Номінальна напруга: 100В (2A), 250В (2E), 400В (2G), 630В (2J) постійного струму
• Діапазон номіналів ємностей: 0,01 ... 6,8мкФ
• Допустиме відхилення ємності: ± 5%, ± 10%, ± 20%
• Коефіцієнт загасання: ≤0,01 (1 кГц)
• Температурний діапазон: -40 ... 85 ° C

Крім поліетилентерефталатні конденсаторів серії JFB, на складі КОМПЕЛ представлені поліпропіленові помехоподавляющие конденсатори серії JFV захисного класу X2 від компанії JB Capacitors.

Про компанію Omron

Компанія Omron була заснована в 1933 році в місті Кіото, Японія, і в даний час є одним зі світових лідерів в області промислової автоматизації. Omron - міжнародна організація, її офіси, дослідні лабораторії і виробничі потужності розташовані в 35 країнах. Основні напрямки діяльності компанії зосереджені на поставках засобів автоматизації для автомобільної електроніки, медичного обладнання, побутової техніки, а також оснащення промислових підприємств ... читати далі