Funkcja przekaźnika stanu stałego

Przekaźnik stanu stałego to element elektryczny, który wykorzystuje urządzenia elektroniczne do sterowania przełączaniem i ma kluczowe znaczenie w systemie sterowania ręcznych maszyn do spawania laserowego. Przekaźnik stanu stałego realizuje proces włączania/wyłączania poprzez urządzenia półprzewodnikowe i nie zawiera mechanicznych styków; oferuje zatem szybką reakcję, długą żywotność oraz wysoką odporność na wibracje, co czyni go odpowiednim do częstych operacji przełączania w urządzeniach laserowych.

I. Zasada działania przekaźników stanu stałego

Przekaźnik stanu stałego składa się z optoakumulatora do izolacji, urządzeń elektronicznych mocy oraz obwodu sterującego. Jego podstawowy proces działania jest następujący:

Sygnał sterujący wejściowy:
System sterowania wysyła napięciowy sygnał stały lub przemienny o niskim napięciu do wejścia przekaźnika stanu stałego.

Izolacja za pomocą optoakumulatora:
Sygnał wejściowy jest izolowany poprzez optoakumulator, zapewniając izolację elektryczną między stroną sterującą a stroną obciążenia.

Sterowanie urządzeniami mocy:
Sygnał wyjściowy optoakumulatora wysterowuje wewnętrzne półprzewodnikowe urządzenia mocy.

Działanie przełączające:
W zależności od sygnału sterującego urządzenie mocy włącza się lub wyłącza, kontrolując w ten sposób obciążenie mocy wewnątrz spawarki.

Ponieważ komponenty półprzewodnikowe zastępują mechaniczne styki, przekaźnik stanu stałego nie ulega zużyciu styków i umożliwia sterowanie przełączaniem o wysokiej częstotliwości, bez iskrzenia i przy niskim poziomie hałasu.

II. Funkcje przekaźników stanu stałego w ręcznych spawarkach laserowych

Sterowanie mocą lasera
Stałoprzekaźniki stanowią sterowanie włącz/wyłącz zasilania włóknowego lasera, zapewniając kontrolę uruchomienia/zatrzymania lasera. Ich szybka reakcja gwarantuje stabilny rozruch lasera i zapobiega wpływom fluktuacji napięcia na źródło laserowe.

Sterowanie blokadą chłodnicy wody
Ręczne maszyny do spawania laserowego wymagają systemu chłodzenia wodnego w celu utrzymania temperatury lasera. Stałoprzekaźniki mogą włączać chłodnicę wody w trybie powiązanym z systemem, zapewniając uruchomienie systemu chłodzenia przed rozpoczęciem pracy lasera.

Sterowanie spustem pistoletu spawalniczego
Gdy przycisk na uchwycie pistoletu spawalniczego jest aktywowany, stałoprzekaźnik kontroluje włącz/wyłącz emisji lasera. Jego szybkie przełączanie skraca czas reakcji lasera, poprawia ciągłość spawania oraz stabilność pracy.

Obwody ochronne i systemy blokady
Stałoprzekaźniki są stosowane w celu zapewnienia bezpiecznych blokad, takich jak wykrywanie gazu, przepływu wody czy otwarcia osłony. Gdy wystąpi nietypowy sygnał blokady, przekaźnik natychmiast przerywa obwód pracy lasera, zwiększając bezpieczeństwo urządzenia.

Scenariusze przełączania wysokiej częstotliwości
Spawanie ręczne wiąże się z częstym uruchamianiem i zatrzymywaniem emisji lasera. Możliwość szybkiego przełączania stałoprzekaźników spełnia te wymagania i unika problemów awaryjnych, jakie występują w przekaźnikach elektromechanicznych przy częstych cyklach pracy.

III. Główne cechy stałoprzekaźników

Izolacja elektryczna: Osiągana za pomocą optycznych sprzęgieł, co poprawia bezpieczeństwo systemu.

Szybka odpowiedź: Zazwyczaj w zakresie mikrosekund, spełnia wymagania szybkiego sterowania charakterystycznego dla spawania laserowego.

Długa żywotność i wysoka niezawodność: Brak styków mechanicznych eliminuje erozję styków i umożliwia długotrwałą, stabilną pracę.

Silna odporność na zakłócenia: struktura półprzewodnikowa zapewnia stabilną pracę w silnym środowisku elektromagnetycznym spawania laserowego.

Brak hałasu i brak wyładowań: zapobiega powstawaniu łuku podczas przełączania, zmniejszając zakłócenia innych komponentów elektronicznych i czyniąc go odpowiednim dla precyzyjnego sprzętu laserowego