Надежны ли реле для длительного использования?

14

Я разрабатываю проект домашней автоматизации, в котором я использую реле для управления приборами. Мне нужно управлять устройствами с номиналом 220В и 6А.

Должен ли я использовать реле для управления этими приборами в качестве долгосрочного решения?

Реле, которое я использую, является механическим и рассчитано на 220В 7А. Если я оставлю его включенным для управления, например, вентилятором, в течение нескольких часов ежедневно, вызовет ли реле какие-либо проблемы? Если да, то каковы другие возможные решения?

Сурадж Бхавал
источник
2
Это зависит от спецификации реле. Вопрос должен быть закрыт - слишком расплывчато.
Леон Хеллер
4
нет, это хороший вопрос, мне всегда интересно, что лучше А1 или А2 ?! для длительного использования
нарзан
9
Я думаю, что это хороший вопрос. Нет ничего плохого в том, чтобы спросить о среднем жизненном цикле устройства.
М
8
@LeonHeller: я не согласен с призывом закрыть. ФП задал свой вопрос лаконично и недвусмысленно и предоставил достаточно информации для информированного человека, чтобы ответить на один или два вопроса, чтобы закрепить спецификацию. В конце концов, разве не для этого нужны комментарии?
EM Fields
1
Проверьте таблицу данных, она должна иметь рейтинг для числа циклов или часов катушки; у вас есть номер детали реле?
Мэтт Кларк

Ответы:

18

Реле имеют тенденцию быть достаточно надежными в благоприятных условиях, однако они имеют ограниченный срок службы. Обычно это что-то вроде 50 000-100 000 операций при полной номинальной нагрузке. При более низких нагрузках срок службы увеличивается, как правило, до многих миллионов операций с незначительной нагрузкой (так называемый механический ресурс).

Вся эта информация будет четко указана в любой достойной спецификации. Маркировка на реле является лишь ограничением для органов безопасности и имеет мало общего с сроком службы реле.

Не все таблицы данных показывают срок службы в зависимости от коммутируемого тока, даже для резистивных нагрузок, поэтому вам, возможно, придется протестировать образцы, чтобы определить эту характеристику, если вы говорите, используя реле 30А для переключения максимум 5А. Индуктивные нагрузки, лампы накаливания и нагрузки на двигатели также сокращают срок службы.

Твердотельные альтернативы реле не имеют легко определяемого механизма износа, однако они могут легко внезапно умереть из-за скачков напряжения, скачков тока (в том числе кратковременных коротких замыканий) и из-за термоциклирования. Они также менее устойчивы к теплу и имеют тенденцию создавать его в большом количестве (приблизительное число составляет 1 Вт на ампер тока нагрузки).

В большинстве удаленно коммутируемых розеток и аналогичных потребительских устройств (где потребитель может подключить к ним что угодно) используются реле. Если нагрузка относительно легкая и четко определена (возможно, лампа), то твердотельное решение может быть лучшим решением.

Спехро Пефхани
источник
1
А как насчет этого? Кроме того, если я оставлю реле включенным, например, для управления (скажем) вентилятором, в течение нескольких часов ежедневно. Будет ли реле вызывать какие-либо проблемы? ?
Нарзан
4
Нет, срок службы механического реле обычно не сильно зависит от того, включен он или выключен, а только от операций переключения. Теоретически это может длиться всего 100 лет, а не 500 лет, потому что катушка горячее, но это, вероятно, не является предметом непосредственного беспокойства.
Спехро Пефхани
2
Некоторые твердотельные реле также доступны с обнаружением пересечения нуля. Очень приятно, если вы хотите, чтобы во время активации было мало помех.
Dejvid_no1
1
У меня был похожий вопрос, и я даже искал варианты твердотельного переключения, такие как использование оптотриаков серии MOC304x. Но потом я обнаружил, что эти лохи стоят целое состояние, в котором я живу :( Большое спасибо за ваш ответ. Это помогло.
Vinit Shandilya
10

Это старый пост, но я инженер по контролю, который программирует промышленные машины, поэтому у меня 2 цента. У меня есть машина, которая делает 20 000 циклов в день, и я должен использовать твердотельные реле, даже если они выйдут из строя в случае короткого замыкания и требуют замены.

Основное правило для меня в моем образовании старшекурсников много лет назад заключается в том, что если он включается и выключается более 100 раз в день, он превращается в твердое состояние. Обычно механические реле дешевле, поэтому я выбираю их по умолчанию.

Вы также должны учитывать сбой твердотельного реле, когда у него есть короткое замыкание, которое нужно добавить к этому практическому правилу.

Кроме того, кто-то сказал, что срок действия механических реле составляет от 50 000 до 100 000 ... Это неправильно, я уверен, что большинство таблиц данных, которые я видел с моими механическими реле, имеют 500 000 - 1 000 000. Реле, которые я сейчас использую, имеют жизненный цикл 2х10 ^ 7, поэтому я обычно говорю, что 1 миллион жизненных циклов, но это зависит от того, что вы покупаете. Мои низкоуровневые промышленные реле.

JeremyA
источник
2
Добро пожаловать на EE.SE! Я отклонил ваш ответ, потому что он не добавляет ничего, что не обсуждалось в существующих ответах. Ваш последний абзац лучше подойдет в качестве комментария к ответу, на который вы ссылаетесь. Отсутствие репутации оставлять комментарии не является оправданием для добавления ответа ИМХО.
Мэлс
4
Проголосовал, я кое-что узнал.
Дэвид К
7

Моя компания использует реле в наших продуктах HVAC по нескольким причинам.

1) Они надежны. Исходя из прошлого и текущего опыта, я ожидаю, что они будут длиться десятилетия.

2) Реле, как правило, значительно дешевле, чем триаки и их драйверы.

3) Они расходуют меньше энергии в виде тепла, чем твердотельные устройства, такие как триаки.

Это важно по нескольким причинам:

1) избавиться от лишнего тепла стоит дорого.

2) энергия, потраченная на элементы управления, ухудшает допустимый «зеленый» уровень энергии, который имеет устройство.

В общем, у меня было гораздо больше сбоев сбоев, чем сбоев реле.

Мы используем качественные реле от известных производителей.

Дуэйн Рейд
источник
3

Обычно реле будет определяться числом операций контакта. Помимо механического износа контакты могут преждевременно изнашиваться из-за характера нагрузки (индуктивной, емкостной или резистивной), которая переключается.

Среднее время до отказа (MTF) большинства устройств соответствует функции «ванна» - высокая частота отказов в начале срока службы (из-за неправильного изготовления, плохой сборки и т. Д.), Затем период низкого отказа и затем растущий отказ скорость из-за износа, термической усталости и пр. {см. http://en.wikipedia.org/wiki/Bathtub_curve }

Отказ электронных устройств имеет тенденцию быть внезапной смертью (это работает, тогда это не делает). Реле имеют тенденцию становиться немного «липкими» до отказа (временное лечение - это «тап» в нужном месте.

Это один из тех вопросов по линии «Как долго кусок веревки?» так что нет точного ответа да или нет. Все, что я могу сказать, это то, что реле были и успешно используются в оборудовании в течение ряда лет.

Джим Дирден
источник
@Agent_L Это ваше мнение. Как это может быть совершенно неправильно (абсолютный термин) или вы просто не согласны в конкретных случаях? т.е. исключения из этого «общего» правила (которых есть несколько). Мой ремонт автомобилей в основном механический, а не электрический, и поэтому соответствует этому правилу. Общее правило применяется к любому механическому устройству (то есть к чему-то с движущимися частями), а не только к реле. Я не перечисляю (или не спорю) конкретные преимущества твердого состояния перед реле (как, по-видимому, подразумевает ваш комментарий), но отмечаю, что сбой следует хорошо описанному (ванну) пути для любого устройства.
Джим Дирден
@JImDearden, как, по-твоему, в мире это даже зависит от мнения?
Хоббс
@JimDearden: Механические устройства действительно более подвержены износу ... но вы сказали, что отказ в целом, и Agent_L правильно, что твердотельные устройства также имеют режимы отказа, которые в зависимости от приложения могут привести к гораздо более высокой частоте отказов.
Бен Фойгт
@JImDearden Мы говорим об устройствах, которые могут быть построены как электромеханические или твердотельные. Ваш автомобиль не является верным примером, все его подсистемы единичны. В качестве примера я предлагаю Amtrak провести капитальный ремонт своих вращающихся преобразователей 1930-х годов просто потому, что даже сегодня экономически невозможно воспроизвести их переходную устойчивость к отказам в твердотельном состоянии. Роль инженера - распознавать лучшие технологии для данного приложения, а не выносить краткие суждения. А для применения OP - кто-нибудь может гарантировать, что пользователи не будут время от времени подключать фен мощностью 2,5 кВт к розетке 6А?
Agent_L
@JImDearden Я удалил свой комментарий и понизил голос.
Agent_L
3

Советы в целом хорошие.
Реле «трудно победить», если должное внимание уделяется рейтингам.
Обратите внимание, что резистивные и реактивные (L или C) нагрузки имеют большое значение, и спецификации производителей должны быть тщательно отмечены.
Обратите внимание также (не применимо в этом случае), что DC очень требователен по сравнению с AC. Производители указывают номинальное напряжение постоянного тока, которое намного ниже, чем для переменного тока.

Обратите внимание на комментарий Дуэйна о качественных деталях известного производителя. В серьезном приложении вы ДОЛЖНЫ использовать продукт известного качества. НЕизвестные бренды и оборудование, чье «происхождение» является неопределенным (т. Е. Может быть подделкой или не по спецификации), НЕ ДОЛЖНЫ использоваться.

Особенности: Реле с номиналом 7 А при нагрузке 6 А, вероятно, в порядке, особенно при низких скоростях переключения, но, если возможно, я бы использовал реле с более высоким номинальным током и / или внимательно изучил технические характеристики. Когда они говорят, что он рассчитан на 7А, определяют ли они резистивную или индуктивную нагрузку или другие условия?

Рассел МакМахон
источник
для индуктивных нагрузок он указывает 220v 7a ... какие различия в этих двух типах в любом случае ... извините, у меня очень мало знаний в области электротехники.
Сурадж Бхавал
2
@SurajBhawal резистивный (например, нагреватель) = легко переключать. Индуктивный (например, двигатель, трансформатор) или емкостный (компьютеры) = трудно переключить из-за искрения. Оценки для индуктивных ниже, чем для резистивных. Если это индуктивные нагрузки 7А, то вам не о чем беспокоиться. Но да, чрезмерный инженер, чтобы продлить срок службы.
Agent_L