Funkce relé s pevným stavem

Relé s pevným stavem je elektrická součástka, která využívá elektronická zařízení pro spínací řízení a má klíčovou aplikační hodnotu v řídicím systému ručních laserových svařovacích strojů. Relé s pevným stavem provádí proces zapnutí/vypnutí prostřednictvím polovodičových prvků a neobsahuje žádné mechanické kontakty; nabízí proto rychlou odezvu, dlouhou životnost a vysokou odolnost proti vibracím, což jej činí vhodným pro časté spínací operace v laserových zařízeních.

I. Pracovní princip relé s pevným stavem

Relé s pevným stavem se skládá z optočlenu pro galvanické oddělení, výkonových elektronických prvků a řídicího obvodu. Jeho základní pracovní proces je následující:

Vstupní řídicí signál:
Řídicí systém vydává stejnosměrný nebo střídavý nízkonapěťový signál na vstupní svorku relé s pevným stavem.

Galvanické oddělení pomocí optočlenu:
Vstupní signál je oddělen prostřednictvím optočlenu, čímž se dosáhne elektrického oddělení mezi stranou řízení a stranou zátěže.

Řízení výkonových prvků:
Výstupní signál optočlenu ovládá interní výkonové polovodičové prvky.

Spínací akce:
Podle řídicího signálu se výkonový prvek zapne nebo vypne, čímž se ovládá napájení zátěže uvnitř svařovacího stroje.

Protože mechanické kontakty jsou nahrazeny polovodičovými součástkami, relé s pevným stavem nemá opotřebení kontaktů a může dosáhnout vysokofrekvenčního, jiskrového a bezhlučného spínání.

II. Funkce relé s pevným stavem ve stříkačkách ručních laserových svařovacích zařízení

Regulace výkonu laseru
Relé s pevným stavem se používají k řízení zapnutí/vypnutí napájení vláknového laseru, čímž zajišťují spouštění a zastavování laseru. Jejich rychlá odezva zajišťuje stabilní start laseru a brání kolísání napětí, které by mohlo ovlivnit laserový zdroj.

Řízení pojistného obvodu chladiče vody
Ruční laserové svařovací stroje vyžadují systém chlazení vodou pro udržení teploty laseru. Relé s pevným stavem mohou napájet chladič vody propojený se systémem, čímž zajistí, že chladicí systém se spustí dříve, než bude laser uveden do provozu.

Ovládání spouště svařovací pistole
Když je aktivován vypínač na držáku svařovací pistole, relé s pevným stavem řídí zapnutí/vypnutí emise laseru. Jeho rychlé přepínání zlepšuje odezvu laseru, spojitost svařování a provozní stabilitu.

Ochranné obvody a blokovací systémy
Relé s pevným stavem se používají pro bezpečnostní blokace, jako je detekce plynu, detekce průtoku vody a detekce krytu. Když dojde k abnormálnímu signálu blokace, relé okamžitě přeruší obvod laserového zařízení a tím zvyšuje bezpečnost zařízení.

Scénáře s vysokofrekvenčním spínáním
Při ručním svařování dochází ke častému zapínání/vypínání výstupu laseru. Možnost rychlého spínání relé s pevným stavem splňuje tyto požadavky a zabraňuje poruchám, které jsou u mechanických relé při častém provozu běžné.

III. Hlavní vlastnosti relé s pevným stavem

Elektrické oddělení: Dosahuje se pomocí optočlenů, čímž se zvyšuje bezpečnost systému.

Rychlá odezva: Obvykle v mikrosekundovém rozsahu, což splňuje požadavky na rychlou regulaci při laserovém svařování.

Dlouhá životnost a vysoká spolehlivost: Žádné mechanické kontakty, vyloučení opotřebení kontaktů a podpora dlouhodobého stabilního provozu.

Silná odolnost proti rušení: Polovodičová struktura zajišťuje stabilní provoz v silném elektromagnetickém prostředí laserového svařování.

Bez hluku a bez jiskření: Zabraňuje vzniku oblouků při spínání, snižuje rušení ostatních elektronických komponent a je vhodné pro přesné laserové zařízení