Перспективные реле Omron серии G5RL

Рис. 1. Кадзума Татеиси

История компании

Всемирно известная корпорация OMRON (г. Киото, Япония) ведет историю с 1933 г., когда инженер-электрик Кадзума Татэиси (Kazuma Tateisi, 1900–1991 гг., рис. 1) основал компанию Tateisi Electric Manufaturing Co., ориентированную на производство быстродействующих таймеров для рентгеноскопов. Устройства были выполнены на основе электромагнитных реле и масляных выключателей (рис. 2). Прошедший над Японией в 1934 г. тайфун Мурото (Muroto) вызвал многочисленные аварии в электрических сетях, что привело к всплеску спроса на защитные реле, на который компания Татэиси ответила выпуском защитного электромагнитного реле MR Model, чем на долгие годы обеспечила себе рынок сбыта для реле различных типов.

В 60-е годы компания разработала и внедрила ряд знаковых приборов и систем автоматизации. В 1964 г. был разработан первый в мире автоматизированный светофор, в 1965 г. запущен автомат по продаже железнодорожных билетов на вокзале Кобе, в 1967 г. разработана первая в мире автоматизированная система управления железнодорожной станцией Hankyu Railway Kita-Senri Station. В 1969 г. в банке Sumitomo был установлен автономный банкомат OMRON, способный принимать магнитные карты, а в 1971 г. компания представила первый в мире автоматизированный он-лайновый банкомат в центральном отделении «Мицубиси-банка», это событие стало основой для современных систем магнитных карт и безналичных расчетов в Японии.

Рис. 2. Таймер для рентгеноскопов

Свежие решения

В каталогах компании 2014 г. электромагнитные (электромеханические) реле представлены в следующих категориях:

• сигнальные реле (Signal Relays) — серии G5V, G6L, G6S, G6J-Y и др.;
• мощные реле для монтажа на платы (PCB Power Relays) — серии G2RL, G4W, G5NB, G5SB, G5Q, G5RL, G6D, G8P, G7L и др.;
• мощные реле для коммутации нагрузок с большими токами и напряжениями (DC Power Relays) — серия G9E;
• реле общего назначения (General Purpose Relays) — категории по назначению: для панелей управления, встраиваемые и специального назначения;
• автомобильные реле (Automotive Relays).

Более подробную информацию о специальных сериях реле можно посмотреть на сайте [1].

Реле для монтажа на платы семейства G5RL

В серию низкопрофильных реле большой мощности входят различные модели, отличающиеся характеристиками обмоток и контактов:

Рис. 3. Реле G5RL-1A-LN

• G5RL-1A-LN (рис. 3) — с малым уровнем звуковых шумов, схема контактов SPST-NO (одиночные нормально разомкнутые);
• G5RL-1A-E-HR — большой мощности с большим пусковым током, SPST-NO;
• G5RL-1A-E-LN — большой мощности с малым уровнем звуковых шумов, SPST-NO;
• G5RL-1-E — переменного тока большой мощности, SPDT (одиночные переключательные);
• G5RL-1-E-HR — большой мощности с большим пусковым током, SPDT;
• G5RL-U1A-E — однообмоточные реле с фиксацией (Single-winding Latching), SPST-NO;
• G5RL-U1-E — однообмоточные реле с фиксацией, SPDT;
• G5RL-K1A-E — двухобмоточные реле с фиксацией (Double-winding Latching), SPST-NO;
• G5RL-K1-E — двухобмоточные реле с фиксацией (Latching Relay) и большими пусковыми токами (High Inrush Current)

G5RL-U/-K в каталоге фигурируют в статусе перспективных, их выпуск был направлен на увеличение рыночной доли реле большой мощности с фиксацией. Конфигурация контактов идентична серии G2RL и аналогична реле от других производителей. Основные особенности реле:

• большой пусковой ток в соответствии с классом TV-8 (117 А), определяемым стандартами UL/CSA (в качестве нагрузки используется лампа накаливания с вольфрамовой нитью);
• большое значение длительного тока через контакты — 16 А;
• небольшая мощность потребления на одно включение (0,7 Вт/30 мс), что обеспечивает малый расход энергии аккумуляторов автономных систем управления;
• высокая вибростойкость и ударопрочность (150 м/с²), что позволяет использовать реле в мобильных устройствах с тяжелыми условиями эксплуатации;
• большая коммутируемая мощность — до 16 А/250 В переменного тока;
• небольшие габариты — 29?12,7?15,7 мм;
• высокое напряжение изоляции за счет достаточного разноса выводов (8 мм).

Реле серий G5RL-U/-K относятся к типу реле с фиксацией. Особенности работы реле такого типа в сравнении с обычными приведены на рис. 4. Контакты обычных одностабильных реле постоянно находятся в исходном положении, например в разомкнутом. Подача тока в обмотку приводит к переходу контактов в замкнутое положение, при отключении тока они возвращаются в исходное. Очевидным недостатком одностабильных реле для ряда приложений является постоянное потребление энергии источника питания для поддержания включенного состояния.

Рис. 4. Алгоритмы переключения реле

Рис. 5. Нагрузочные характеристики реле серии G5RL-U/-K

Контакты однообмоточных реле серии G5RL-U переходят во включенное состояние при кратковременной подаче тока в обмотку, возврат их в разомкнутое состояние производится подачей тока в противоположном направлении. Реверс полярности для управления реле несколько усложняет схему управления, особенно при использовании однополярного источника питания. Двухобмоточные реле серии G5RL-K управляются раздельно для режима включения и выключения путем подачи тока в соответствующие обмотки, что упрощает схемы управления с однополярными источниками питания.

Реле серий G5RL выпускаются на номинальные напряжения обмоток 5, 12, 24 В (серии большой мощности и на 48 В) постоянного напряжения. Реле серии G5RL-1-E управляются переменным напряжением 24/100/115/120/200/230/240 В, реле серии G5RL-U/-K — постоянным напряжением 3/5/6/12/24 В. Контакты реле из серебряного сплава обеспечивают контактное сопротивление не более 100 мОм. Основные эксплуатационные параметры реле:

• время срабатывания/отпускания — не более 15 мс, минимальная длительность интервала срабатывания 30 мс;
• сопротивление изоляции не менее 1000 МОм;
• напряжение изоляции между катушкой и контактами 6000 В переменного тока (импульсное до 10 кВ);
• вибростойкость — амплитуда колебаний 0,75 мм на частотах 10–45 Гц, ударопрочность — ускорение до 150 м/с² при работе (1000 м/с² по механической прочности);
  

  Рис. 6. Нагрузочные характеристики реле серии G5RL-1A (E)-LN

• диапазон рабочих температур –40…+85 °С, влажность 5–85%;
• срок службы — не менее 50 000 срабатываний при сохранении электрических параметров.

Нагрузочная способность реле рассматриваемых серий определяется видом коммутируемого напряжения (постоянное или переменное), характером нагрузки и конструктивными особенностями контактов самих реле. Характеристики нагрузочной способности реле серии G5RL-U/-K для резистивной нагрузки приведены на рис. 5, для приборов серии G5RL-1A(E)-LN на переменном токе — на рис. 6. Граница переменного напряжения в 250 В установлена производителем, на практике при меньшем токе через контакты реле могут работать и при несколько больших напряжениях, а также на индуктивные и емкостные нагрузки.

Долговечность реле, определяемая числом переключений, зависит от значения коммутируемых токов и уменьшается при увеличении тока. На рис. 7 приведена зависимость долговечности рассматриваемых реле от коммутируемого тока при резистивной нагрузке. Как показывает график, при снижении коммутируемого тока с 16 до 6 А долговечность увеличивается с 50 000 до 300 000 переключений, а на малых токах — до 2 млн и более.

Области применения реле OMRON

Рис. 7. Долговечность реле

Компания OMRON придерживается концепции «адресных технологий», что означает приоритет с точки зрения насущных потребностей клиентов. Набор решений OMRON отвечает всем современным требованиям и покрывает такие целевые области применения реле, как:

• управление освещением, в том числе для систем с датчиками движения;
• интеллектуальные счетчики энерго­ресурсов, электросчетчики;
• приложения для энергоэффективных систем управления;
• приборы систем дистанционного управления механизмами (кранами, погрузчиками и т. п.);
• управление гаражными воротами;
• управление обогревательными приборами и кондиционерами в автоматизированных системах поддержания климата;
• управление системами уличного освещения и др.
  

  Рис. 14. Реле G9EJ-1-E

Новинки–2014

Компания продолжает разработки новых типов реле. Так, в 2014 г. представлены новые мощные приборы серии G9EJ-1-E-UVD (рис. 8), способные коммутировать ток в нагрузках до 15 А при напряжении до 400 В постоянного тока. Габариты 44?31?27 мм. Приборы выполнены в соответствии с требованиями стандартов UL, CSA, VDE.

Совсем недавно, в октябре этого года, OMRON представила новые реле в компактных корпусах размерами 20?15?7,2 мм серии G5NB-EL, обеспечивающие коммутацию 7 А/250 В переменного тока и 5 А/30 В постоянного тока. Долговечность новых реле достигает 200 000 срабатываний при коммутации на переменном токе 5 А/250 В. Реле этой серии предназначены для применения в системах автоматизации зданий, промышленном оборудовании и бытовой технике.