Мощные реле постоянного тока компании OMRON

В статье даны краткие характе­ристики мощных реле постоян­ного тока G9EA, G9EB и G9EC, выпускаемых компанией Omron.

А. Мельниченко

Исходя из необходимости уменьшения нагрузки на экосис­тему Земли, разработчики все больше внимания уделяют повы­шению эффективности устройств преобразования и распределения электроэнергии. Используемые в настоящее время контакторы пос­тоянного тока имеют ряд недостатков, в частности, большой уро­вень шума и большие габаритные размеры. С целью улучшения ха­рактеристик устройств этого клас­са компания Omron выпустила мощные реле постоянного тока ти­па G9EA, G9EB и G9EC (рис. 1), допускающие коммутацию цепей с высоким напряжением и боль­шими токами [1]. Заполнение внутреннего объема этих реле во­дородом с последующей гермети­зацией позволяет обеспечить эф­фективный отвод тепла, а также снизить уровень шума. Кроме то­го, уменьшены размеры реле и мощность, потребляемая катуш­кой, а также повышена стабильность сопротивления между замкнутыми контактами в течение всего периода эксплуа­тации. Основные параметры реле приведены в таблице.

Рис. 1. Реле серии G9E: G9EB (а), G9EA (b), G9EC (c)

Основные параметры реле серии G9E

ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ РЕЛЕ СЕРИИ G9E

Основной проблемой, с которой сталкиваются разработчики мощ­ных реле, является электрическая дуга, возникающая при размыка­нии контактов. Для быстрого гаше­ния дуги используют различные способы [2]. В реле серии G9E гаше­ние дуги достигается способом маг­нитного “обдува” (рис. 2). С по­мощью постоянных магнитов в зоне контакта создается магнитное поле, “сдувающее” дугу в сторону от кон­тактного промежутка. С увеличени­ем длины дуги растет напряжение, требуемое для поддержания ее горе­ния. Когда оно превышает напряже­ние между контактами реле, дуга гаснет. Быстрый отвод тепла, выде­ляемого при горении дуги, обеспе­чивается за счет водорода, заполня­ющего внутреннюю полость реле.

Рис. 2. Гашение дуги способом магнитного “обдува”

Такой способ гашения дуги поз­воляет коммутировать большую мощность при сравнительно неболь­шой величине контактного промежутка. В результате уменьшены потери мощ­ности в катушке электромагнита, размеры са­мой катушки, а также акустический шум, воз­никающий при срабатывании реле. При этом отпадает необходимость применения специ­альных дугогасительных камер, что также позволяет уменьшить габариты реле.

Однако следует учитывать, что реле с гаше­нием дуги вышеупомянутым способом не сле­дует использовать в условиях действия мощ­ных магнитных полей. В противном случае отклонение дуги от расчетной траектории под действием внешнего поля может привести к повреждению реле.

Герметизация реле позволила повысить на­дежность их работы в неблагоприятных условиях окружающей среды (высокой влажности, запы­ленности, агрессивной газовой среды и др.). При герметизации применяются такие операции, как сварка, пайка твердым припоем и холодная за­прессовка. Герметизация реле G9EB выполняет­ся с применением специальной смолы, что позво­лило упростить технологию его изготовления.

Реле выпускаются на напряжения управле­ния 12, 24, 48, 60 и 100 В. Мощность, потреб­ляемая цепью управления реле G9EA, состав­ляет порядка 5.2 Вт, реле G9EB – 2 Вт, реле G9EC – 11 Вт. Все реле выпускаются с конфи­гурацией контактов SPST-NO (одна пара нор­мально разомкнутых контактов). Рабочее по­ложение реле – произвольное.

Диапазон рабочих температур реле G9EC от -40 до 50 °С, остальных – от -40 до 70 °С. По электромагнитной совместимости реле соот­ветствуют требованиям стандарта UL508.

Для всех реле (кроме G9EB) при подключе­нии силовых проводов необходимо соблюдать полярность, что связано с особенностями га­шения дуги.

Особенности реле G9E:

• G9EA-1-CA – малое сопротивление контак­тов в замкнутом состоянии
• G9EB-1-B – наименьшие габариты
• G9EC-1 – наибольшая среди реле серии
• G9E коммутируемая мощность.
• Основные области применения реле:
• электромобили, гибридные автомобили и др.
• сельскохозяйственные механизмы с авто­номным питанием
• оборудование для производства и распреде­ления электроэнергии (электростанции, ге­нераторы на солнечных батареях и др.)
• промышленное оборудование (инверторы, ИБП, роботы, обрабатывающие центры, медицинское оборудование, лифты, эска­латоры, подъемники и др.)
• железнодорожный транспорт.