Jak testovat průmyslová relé bez hádání

Relé může vypadat zcela normálně, a přesto být důvodem, proč se motor nespustí, bezpečnostní obvod se neresetuje nebo výrobní linka zůstane mimo provoz. Znalost testování průmyslových relé pomáhá týmům údržby odlišit vadné relé od problému s kabeláží, řídicím napětím, výstupem PLC nebo stranou zátěže ještě před objednáním náhradních dílů.

Test musí odpovídat typu relé a obvodu, který relé ovládá. Elektromechanické zásuvné relé, stykač, časové relé a polovodičové relé se nekazí stejným způsobem a vyžadují odlišné kontroly. Začněte technickým listem relé nebo údaji na jeho krytu a postupujte systematicky, místo abyste se spoléhali pouze na to, zda relé cvakne.

Začněte bezpečností a identifikací

Zařízení odpojte od napětí, použijte postupy lockout/tagout a před vyjmutím relé nebo otevřením rozvaděče ověřte nepřítomnost napětí. Po odpojení hlavního napájení může v kondenzátorech, napájecích zdrojích a zařízeních pro řízení pohybu zůstat nahromaděná energie. Pokud je relé součástí bezpečnostního obvodu, při hledání závady jej nepřemosťujte. Řiďte se postupem výrobce stroje a zdokumentujte každou výměnu.

Před testováním si poznamenejte přesné objednací číslo, napětí cívky, uspořádání kontaktů, jmenovitý proud a rozmístění svorek. Průmyslová relé běžně používají kontaktní konfigurace SPDT, DPDT, 3PDT nebo 4PDT. Relé se stejnými fyzickými rozměry může mít jiné napětí cívky, zapojení vývodů, jmenovité zatížení kontaktů, požadavek na polaritu nebo časovací funkci. Tyto rozdíly jsou důležité, když je nutné rychle najít náhradu.

Nejprve zkontrolujte relé, patici a okolní svorky. Užitečným vodítkem je zabarvení způsobené teplem, zápach po spálenině, roztavený plast, uvolněné kontakty patice, koroze, prasklý kryt nebo poškozené odrušovací součásti. Hledejte také známky vibrací. Relé může být elektricky v pořádku, ale může občas ztrácet spojení v opotřebované patici nebo na uvolněném zakončení ovládacího vodiče.

Jak testovat průmyslová relé multimetrem

U standardního elektromechanického relé se provádí základní kontrola odporu cívky a průchodnosti kontaktů. Pokud je to praktické, vyjměte relé z patice. Testování přímo v obvodu může poskytovat zavádějící údaje, protože paralelní součásti a připojené zátěže ovlivňují měření.

Zkontrolujte cívku

Nastavte digitální multimetr na měření odporu a změřte odpor mezi svorkami cívky označenými ve schématu relé. Funkční cívka by měla vykazovat konečnou hodnotu odporu. Údaj značící přerušený obvod nebo OL obvykle znamená přerušené vinutí cívky. Hodnota blízká nule může znamenat zkratovanou cívku, očekávaný odpor se však výrazně liší podle napětí cívky a konstrukce relé.

Naměřenou hodnotu porovnejte s hodnotou uvedenou výrobcem, pokud je k dispozici, případně s hodnotou známého funkčního relé se stejným objednacím číslem. Nepředpokládejte, že nízkonapěťové stejnosměrné relé a relé na 120 V AC musí mít podobný odpor. Jejich konstrukce cívek se liší.

Správná hodnota odporu nedokazuje, že cívka bude při napětí spolehlivě fungovat. Slabé cívky mohou přitahovat kotvu nepravidelně, zejména při nízkém napájecím napětí nebo po zahřátí relé. Následující test ověří mechanickou funkci.

Zkontrolujte spínací a rozpínací kontakty

Bez napájení cívky identifikujte podle schématu na krytu relé společný kontakt, rozpínací kontakt a spínací kontakt. Změřte průchodnost mezi společným a rozpínacím kontaktem. Multimetr by měl signalizovat průchodnost nebo velmi nízký odpor. Poté změřte spojení mezi společným a spínacím kontaktem. Tato cesta by měla být přerušená.

Poté přiveďte na cívku její jmenovité napětí pomocí vhodného řízeného zdroje. U stejnosměrných cívek dodržte polaritu, pokud relé obsahuje diodu, LED nebo jiný obvod potlačení citlivý na polaritu. Relé by mělo spolehlivě sepnout. Po přivedení napětí se spínací kontakty musí uzavřít a rozpínací kontakty otevřít.

Cvaknutí je pouze předběžným signálem. Kontakty mohou cvaknutím zaujmout správnou polohu, ale přitom mít vysoký odpor, být opálené, svařené nebo neschopné vést jmenovitý proud. Sledujte nestabilní údaje multimetru při jemném pohybu relé nebo jeho svorek. Přerušovaná průchodnost často poukazuje na opotřebení kontaktů, znečištění nebo mechanické poškození.

Odpor kontaktů měřte pečlivě

Běžný ruční multimetr dokáže odhalit rozpojený nebo sepnutý kontakt, ale není nejvhodnějším přístrojem pro měření velmi nízkého odporu kontaktů. Pokud relé spíná významný proud nebo řídí kritický proces, použijte podle dostupnosti miliohmmetr nebo čtyřvodičový mikroohmmetr.

Vysoký odpor kontaktů vytváří teplo. Při zatížení může toto teplo způsobovat úbytek napětí, falešné poruchy, svaření kontaktů a poškození patice. Relé může projít základní zkouškou průchodnosti, a přesto v provozu selhat, protože jeho kontakty nedokážou účinně vést proud. To je běžné zejména u relé spínajících solenoidy, topná tělesa, cívky brzd, svítidla a zátěže pro řízení motorů.

Testujte relé v jeho skutečném obvodu

Test na stole ověří součástku. Test v obvodu určí, zda řídicí systém relé správně ovládá a zda při zatížení plní svou funkci. Relé znovu nainstalujte až po ověření, že patice a svorky jsou v přijatelném stavu.

Uveďte stroj do bezpečného stavu a změřte napětí na svorkách cívky v okamžiku, kdy má relé sepnout. Naměřené napětí musí odpovídat jmenovitému napětí cívky v rámci přípustného provozního rozsahu výrobce. Relé na 24 V DC napájené napětím 17 V DC může chvět nebo nemusí sepnout. Podobně se může chovat cívka na 120 V AC napájená slabým řídicím transformátorem.

Pokud na cívce není žádné napětí, nemusí být problém v relé. Postupujte zpět přes pojistku, řídicí transformátor nebo napájecí zdroj, výstup PLC, přepínač, blokování, kontakt přetížení, bezpečnostní relé a polní kabeláž. Pokud je přítomno správné napětí cívky, ale relé nemění stav, je pravděpodobnou příčinou relé nebo patice.

Dále ověřte výstupní stranu při provozních podmínkách. Při napájené zátěži změřte napětí na sepnutých kontaktech relé. Úbytek napětí by měl být ideálně velmi nízký. Výrazný úbytek napětí na sepnutém kontaktu naznačuje odpor a možné selhání. Změřte také napětí přímo na zátěži a ověřte, zda dostává požadované napětí.

U obvodů přenášejících proud použijte klešťový multimetr a porovnejte proud zátěže se jmenovitým zatížením kontaktů relé a očekávanou hodnotou stroje. Opakované nadproudy, zapínací proud nebo spínání indukční zátěže bez správného odrušení zkracují životnost relé. Výměna relé bez odstranění příčiny může krátce po opětovném spuštění vést k další poruše.

Speciální případy vyžadující jiné testy

Časová relé vyžadují elektrické i funkční testování. Ověřte, zda cívka dostává správný povel, a poté změřte, zda se výstup změní po uplynutí nastaveného zpoždění zapnutí, zpoždění vypnutí, intervalu nebo opakovaného cyklu. Problém s relé mohou napodobovat nesprávné nastavení časovače, kolísání napájecího napětí i porucha vnitřní elektroniky.

Polovodičová relé vyžadují jiný přístup, protože nemají pohyblivé kontakty a často necvakají. Nejprve zkontrolujte napětí řídicího vstupu a poté ověřte spínání na výstupní straně se správně připojenou zátěží. Polovodičové relé může selhat v rozepnutém stavu, zůstat trvale sepnuté nebo propouštět malý proud ve vypnutém stavu. Důležité je také teplo. Ověřte, zda má relé požadovaný chladič, tepelnou pastu podle specifikace, dostatečné proudění vzduchu a správné snížení zatížení.

Bezpečnostní relé testujte pouze podle dokumentace zařízení a příslušných bezpečnostních postupů. Jejich nuceně vedené kontakty, zpětnovazební smyčky, dvoukanálové vstupy a funkce sledování poruch nelze dostatečně vyhodnotit jednoduchou kontrolou průchodnosti. Pokud máte podezření na bezpečnostní relé, zaznamenejte indikátory poruch a otestujte celý bezpečnostní obvod namísto použití propojovacích vodičů.

Rozhodněte, zda vyměnit relé, nebo patici

Relé vyměňte, pokud je jeho cívka přerušená nebo zkratovaná, kontakty nepřepínají, odpor kontaktů je příliš vysoký, relé pracuje nepravidelně nebo kryt vykazuje tepelné poškození. Vyměňte také patici, pokud jsou její svorky uvolněné, zabarvené, prasklé, zkorodované nebo nedokážou bezpečně držet vývody relé. Nové relé instalované do poškozené patice může předčasně selhat a znovu způsobit stejnou odstávku.

Při hledání náhrady se pokud možno řiďte úplným objednacím číslem výrobce. Pokud je původní díl zastaralý, ověřte typ a napětí cívky, rozmístění svorek, formu kontaktů, materiál kontaktů, spínací zatížení, požadavky na schválení, možnosti indikace nebo testovacího tlačítka a odrušovací funkce. U časových, monitorovacích a bezpečnostních relé je stejně důležité přizpůsobit funkci jako fyzické rozměry.

Used Industrial Parts vám může pomoci, když přesné relé nebo starší řídicí součástka již není dostupná běžnými distribučními kanály, a nabídnout skladové možnosti vhodné pro naléhavou údržbu a opravy. Před objednáním mějte po ruce štítek relé, fotografie patice a naměřené napětí cívky, abyste se vyhnuli téměř shodné náhradě, která by opravu zdržela.

Test relé je nejcennější tehdy, když zodpoví širší otázku: selhala součástka, nebo stroj vytvořil podmínky, které její selhání způsobily? Před uvedením zařízení zpět do provozu ověřte řídicí signál, proud zátěže, stav patice a způsob odrušení. Těch několik minut navíc chrání náhradní díl a zvyšuje šanci, že oprava vydrží.