Jakość nieustannie coraz bardziej istotna
Specjaliści sygnalizowali nam w ankietach, że na rynku przekaźników widoczny jest zwrot zainteresowania klientów w stronę produktów wysokiej jakości i tych produkowanych przez renomowanych producentów. Proces ten dzieje się, mimo że cały czas są dostępne przekaźniki klasyfikowane jako podróbki oraz tanie chińskie marki, a silna konkurencja zapewnia wiele rozwiązań o zbliżonych parametrach.
Przyczyn tego zjawiska jest wiele, na przykład rosnące koszty pracy i tym samym drożejący serwis i obsługa techniczna urządzeń. To także coraz większy eksport krajowych przedsiębiorstw, coraz więcej urządzeń i aparatury w fabrykach oraz większe skomplikowanie techniczne nowych instalacji. W Polsce szybko rozwijają się rynki związane z produkcją maszyn, sektorem budowlanym i postępuje automatyzacja wielu dziedzin.
Rozwój produkcji inicjuje też popyt na systemy kontroli i sterowania, co zawsze stymuluje popyt na przekaźniki. Wiele krajowych firm produkuje i eksportuje urządzenia dla przemysłu, takie jak sterowniki, regulatory, urządzenia pomiarowe, styczniki, systemy bezpieczeństwa i nadzoru. W ramach inwestycji i modernizacji starszych zakładów i linii produkcyjnych kupowane są nowe maszyny i budowane do nich instalacje oraz systemy.
Strumień sprzedaży dla przemysłu tworzą też elektronika profesjonalna, energoelektronika, motoryzacja, systemy alarmowe. Nie są to filary rynku odpowiedzialne za zbyt przekaźników, ale z pewnością mające znaczenie.
Zainteresowanie jakością w branży bierze się też z tego, że krajowych przedsiębiorców obecnie stać na lepsze produkty, bo sytuacja w gospodarce jest dobra, a rynek się rozwija, zapewniając im niezłe dochody. Innymi słowy, nie muszą oni oszczędzać na wszystkim i na te lepsze produkty ich stać.
Liczne inwestycje producentów europejskich w automatyzację produkcji spowodowały, że wytwarzanie przekaźników wymaga mniej pracy ręcznej niż dawniej, więc jakość jest lepsza przy jednocześnie niższej cenie. Ceny przekaźników markowych nie są już dzisiaj w dużej dysproporcji w stosunku do tych tańszych i nierzadko różnica pomiędzy wersjami staje się niewarta starań.
Co więcej, w ostatniej dekadzie w technologii przekaźników zaszło sporo korzystnych zmian poprawiających jakość i trwałość tych elementów, przez co działy utrzymania ruchu w przemyśle kupują obecnie relatywnie mniej tych elementów niż kiedyś. To też ogranicza zapędy do oszczędzania.
Paradoksalnie rynek jest też dzisiaj znacznie bardziej wyedukowany w zakresie podejścia do jakości właśnie dzięki temu, że kiedyś była ona drugorzędna w stosunku do niskiej ceny. Nic tak nie edukuje klientów i nie zmienia kierunku myślenia firm jak pojawiające się problemy z urządzeniami w okresie gwarancyjnym i ponoszone koszty serwisu z powodu elementu, na którym oszczędzono ułamek złotówki.
Szeroki asortyment
Wiele zmian na rynku, jakie zaszły w ostatnich latach, też można uznać za czynniki sprzyjające dla przekaźników i także pośrednio dla jakości. Przykładem może być wzrost znaczenia specjalizacji, odchodzenie od wytwarzania długich serii na rzecz produkcji elastycznie dopasowującej się do chwilowych potrzeb rynku bądź wręcz realizowanej na zlecenie.
Sprawne realizowanie projektów, zleceń integracji i usług produkcyjnych preferuje firmy lokalne, a więc zdolne do zapewnienia szybkich dostaw komponentów. Im szerszy asortyment, im więcej typów wykonań i możliwości w zakresie przekaźników mamy na rynku, tym pozycja rynkowa dużych lokalnych graczy jest lepsza, bo oni mają magazyny fabryczne blisko klienta.
Rosnący asortyment wersji specjalistycznych
W ofertach producentów przekaźników widocznych jest coraz więcej typów o funkcjonalności i parametrach dostosowanych do wymagań aplikacji. Do niedawna przekaźnik był postrzegany jako coś bardzo uniwersalnego, można było stosować w zasadzie dowolnie, obecnie okazuje się, że czasem warto sięgnąć po rozwiązanie aplikacyjne.
Przykładem mogą być wersje solarne, zdolne do komutacji obwodów mocy prądu stałego, rozwiązania odporne na uderzenia prądu udarowego, o podwyższonej odporności izolacji, bistabilne i podobne.
Czasy, gdy przekaźnik dobierało się na podstawie paru parametrów, już dawno się skończyły - poza obszarem aplikacyjnym, typem trzeba też decydować o wymaganiach środowiskowych, obudowie, opcjach dodatkowych, jak np. wskaźnik zadziałania, wbudowanym elemencie gaszącym przepięcia, systemie gaszenia łuku elektrycznego, przycisku testującym itp. Do tego dochodzą opcje montażu, parametry cewki przekaźnika oraz jej moc (nominalna i obniżona). Kryteriów selekcji jest mnóstwo.
Warto dostrzec, że liczba wersji przekaźników z obniżonym poborem mocy przez cewkę także systematycznie się powiększa. Doszliśmy do sytuacji, że większość popularnych typów jest już dostępnych w wersji oszczędnej, a redukcja poboru mocy sięga 30-50%. Poza redukcją energii elektrycznej niski pobór mocy przez cewkę przekłada się na mniejsze nagrzewanie i możliwość pracy w szerszym zakresie temperatur. To kolejny czynnik sprzyjający jakości.
Styk czy zestyk?
Warto zauważyć, że poszczególne typy przekaźników opisywane są terminami, których znaczenie zmienia się w zależności od docelowej branży, a na dodatek funkcjonujące określenia nie są ścisłe. Poszukiwanie przekaźnika oraz sprawne poruszanie się po katalogach producentów wymaga przez to nieco uwagi.
I tak termin "przekaźnik miniaturowy" oznacza zwykle element o średniej wielkości i obciążalności z punktu widzenia elektroników, przeznaczony do montażu na płytce drukowanej. Elementy takie przeznaczone są do załączania obciążeń od 5 do 10 A przy napięciu sieci 230 VAC i zawierają jedną lub maksymalnie dwie pary styków.
Druga grupa kierowana do elektroniki to przekaźniki subminiaturowe. Są to elementy o małych wymiarach i obciążalności przeznaczone do montażu na płytkach drukowanych w wersjach THT i SMD. Ich prąd przewodzenia styków zawiera się typowo w zakresie 0,5-2 A, napięcia pracy sięgają 120 V, a więc nie są to elementy przeznaczone do pracy z napięciem sieci energetycznej. To takie typowe przekaźniki do aplikacji w elektronice, do pracy z małymi sygnałami o wielkości kondensatora elektrolitycznego.
Ciekawostką jest też to, że to, co elektronicy nazywają stykami, formalnie producenci nazywają zestykami. Racja jest po ich stronie, bo styk to element z materiału kontaktowego, który realizuje połączenie obwodu elektrycznego. Razem z dźwignią i mechanizmem ruchu ten kontakt tworzy zestyk, a więc coś więcej niż tylko główkę ze stopu metalu.
Zestyk zatem to element przełączający zawierający styki. Wystarczy przejrzeć katalogi firm elektronicznych, aby zauważyć, że w świecie elektroniki "zestyk" nie istnieje i obojętnie, o czym mówimy, jest to styk. Tworząc zapytania ofertowe, warto pamiętać o tej ułomności, aby uniknąć nieporozumień. Podobnie zresztą jest z "przyłączem", które elektronicy nazywają złączem zasilającym, wtyczką, gniazdem itp.
Kolejna ważna grupa to przekaźniki przemysłowe. Są to elementy o większych wymiarach niż miniaturowe, zwykle są one przeznaczone do montażu w podstawce lub z końcówkami do lutowania albo mają końcówki pod konektory.
Zawierają kilka par styków o dużej obciążalności, z reguły trzy do każdej fazy po jednym, mogą włączać obciążenia indukcyjne, pracują przy napięciu do 400 V itp. Wyróżniają się odpornością, trwałością, dodatkami takimi jak przycisk testowy lub kontrolka oraz wzmocniona izolacja. Przekaźniki przemysłowe montuje się w przezroczystych obudowach po to, aby można było łatwo ocenić ich stan techniczny.
Poza wymienionymi typami kolejne grupy produktowe w zakresie przekaźników są już dostępne w obudowach instalacyjnych. Są to wersje do montażu na szynie DIN lub przykręcane do płaskiej powierzchni w skrzynce instalacyjnej. To samo dotyczy wersji specjalizowanych, nadzorczych, czasowych. Są to konstrukcje, w których oprócz przekaźnika elektromagnetycznego jest coś jeszcze: logika sterująca lub układy interfejsu.
Wersje z wbudowaną elektroniką
Inną rozwijającą się grupą przekaźników aplikacyjnych są wykonania z wbudowaną elektroniką, czyli wersje czasowe oraz nadzorcze. Terminy te oznaczają tak naprawdę sterowniki elektroniczne o niewielkiej funkcjonalności z możliwością ustawienia pokrętłami czasów i progów oraz histerezy reakcji na zdarzenia, takie jak przekroczenie ustalonego poziomu.
W sumie już nie są to przekaźniki elektromagnetyczne, tylko ogólnie "przekaźniki". Takie wersje to użyteczne komponenty dla automatyki, pozwalające na modernizację i budowę instalacji i urządzeń. Zapewniają sterowanie oświetleniem w garażu, wentylacją w hali, załączaniem oświetlenia przeszkodowego i nie potrzebują złożonych sterowników wymagających programowana, ale jednocześnie użycia czegoś więcej niż sam przekaźnik.
W największej części elementy te pełnią zadania ochronne, a więc wyłączają zasilanie przy przekroczeniu temperatury, napięcia, prądu w obwodzie i przeznaczone są do pracy w instalacjach 1-fazowych prądu przemiennego, ale spotyka się też wersje dla sieci trójfazowej. Z kolei wersje czasowe to elementy, które załączają lub odłączają obwód po zadanym czasie, realizują opóźnienie załączenia lub wyłączenia.
Liczba kombinacji i wersji oraz możliwości tych komponentów są imponujące, co zapewne jest podstawą ich użyteczności. Elektronizacja przekaźników daje też możliwości poprawy parametrów oraz jest sposobem na zwiększenie zainteresowania danym typem, np. bistabilnym.
Mimo wielu innowacyjnych produktów, które zaprezentowano w ostatnich latach, znaczenie rynkowe przekaźników z wbudowaną elektroniką, co pokazało nasze badanie ankietowe, jest ułamkiem tego, co zapewniają wersje elektromagnetyczne. Ale na pewno jest to dla producentów przekaźników istotny kierunek rozwoju, poszerzający rynek. To zapewne wynika ze specyfiki omawianej branży, gdzie ewolucja produktów trwa dość wolno i na ich przyjęcie przez rynek trzeba zapewne sporo poczekać.
Stycznik kontra przekaźnik
Poza przekaźnikami na rynku funkcjonują tzw. styczniki. Nazwa ta określa specjalizowany przekaźnik dużej mocy przeznaczony do pracy w aplikacjach przemysłowych i energoelektronicznych. Styczniki są komponentami przeznaczonymi do montażu w obudowie lub na szynie DIN i mają obudowę, która pozwala na zamocowanie w chassis.
Są przeznaczone do łączenia dużych obciążeń, o mocy nawet wielu kilowatów, trójfazowych silników, dużych grzejników oraz całych systemów oświetlenia przemysłowego i obiektowego. Styczniki są łączone przewodami o dużym przekroju i mają wyprowadzenia przystosowane do montażu grubych kabli.
Ich cewka z reguły jest zasilana napięciem 24 VDC lub napięciem przemiennym 230 VAC. Zawierają kilka styków, typowo trzy duże pary styków dla trzech obwodów fazowych, ale czasem też i jedną małą parę do sygnalizacji.
SSR-y i IPS-y
W ofertach producentów przekaźników elektromagnetycznych pojawiają się też wersje półprzewodnikowe (SSR - Solid State Relay), niemniej nie znaczy to, że firmy te poszerzają w tym kierunku profil produkcji. Regułą jest to, że producent ma szeroką ofertę, ale produkuje samodzielnie tylko jej część, tę, w której ma największe kompetencje, maszyny i takie przekaźniki, które uznaje za strategiczne dla biznesu.
Mniej strategiczne pozycje kupuje się jako elementy gotowe u innych wytwórców. To samo dotyczy elementów przekaźników, np. cewek, które też można kupić u specjalizowanych producentów. W tym wszystkim chodzi o koszty i specjalizację w biznesie. Najpopularniejsze przekaźniki miniaturowe wytwarzane są na liniach automatycznych, które są drogie, ale bardzo wydajne.
Jednocześnie zapewniają one wysoką jakość, stąd bez sensu byłoby nie skorzystać z ich potencjału. Podobnie jest z popularnymi przekaźnikami SSR o niewielkiej obciążalności, które wyglądają identycznie, mają takie same parametry, a różnią się jedynie oznaczeniem.
To zjawisko jest pozytywne, gdyż pośrednio oznacza, że takie wspólne produkty są znakomitym komponentem o bezdyskusyjnej jakości, spełniającym wymagania wielu czołowych producentów. Z takich samych powodów kooperacja w produkcji ma znaczenie pozytywne dla branży, bo wzrost specjalizacji i automatyzacji prowadzi do lepszej jakości oraz jednocześnie zapewnia możliwie najniższe ceny wynikające z działania w dużej skali.
Przekaźniki półprzewodnikowe są produktem, który jest stosowany w aplikacjach automatyki budynkowej, osprzęcie instalacyjnym (termostaty, regulatory) i podobnych rozwiązaniach, gdzie elementy te załączają grzałki, oświetlenie.
Rozwiązania o dużej mocy przeznaczone dla energoelektroniki to już inna klasa rozwiązań, co widać nawet po obudowie, zaś w elektronice konsumenckiej, motoryzacji i innych urządzeniach o dużej skali złożoności raczej korzysta się z IPS-ów, a więc elektronicznych przełączników półprzewodnikowych zawierających poza samymi elementami mocy także logikę sterującą i zabezpieczenia.
Mimo że lata lecą, ceny przekaźników elektronicznych znacznie się zmniejszyły, mamy coraz lepszą ofertę przełączników IPS, mocniejsze triaki i IGBT wytrzymujące kilowolty, to dalej tradycyjne wersje trzymają się mocno i oddają pola jedynie tam, gdzie napięcia się niskie, prądy niewielkie a obciążenia stabilne.
Przepięcia, prądy udarowe, komutacja obwodów dużej mocy, przełączanie w sieciach trójfazowych, obciążenia indukcyjne (silniki, elektromagnesy, zawory) to przykłady obciążeń, które są sterowane przede wszystkim za pomocą tradycyjnych przekaźników. Są one odporne na stany nieustalone, wyładowania, mają wysoką izolację w stanie otwartym, małe pojemności własne, niską rezystancję przejścia, a więc z punktu widzenia inżyniera i projektanta są to elementy nieproblematyczne.
Co więcej, klasyczne przekaźniki mają sporą tolerancję na przeciążenia. Przekroczenie napięcia znamionowego, chwilowe przepięcie lub przetężenie nie powoduje zwykle od razu nieodwracalnego uszkodzenia, raczej przenosi się negatywnie na trwałość. Podczas obsługi technicznej taki element można wymienić i zapewnić nieprzerwane prawidłowe działanie.
W przypadku przekaźników półprzewodnikowych przepięcie może spowodować lawinowe przebicie struktury i trwałe uszkodzenie. Zabezpieczenie przed stanami nieustalonymi wymaga wiedzy, rozbudowy aplikacji i tym samym podraża konstrukcję. Z takich powodów inżynierowie wybierają przekaźniki, bo zapewniają one im to, co potrzeba - brak kłopotów.
Wiele nowości i drobnych innowacji
Cały czas na rynku pojawiają się nowe rozwiązania, niemniej rozwój ma ewolucyjny charakter bez przełomowych premier i kamieni milowych po drodze. Dominują systematyczne usprawnienia - pojawiają się mniejsze wersje albo o większej obciążalności. Coraz więcej istniejących typów przekaźników można kupić w wersji energooszczędnej z czułą cewką, pojawiają się też wykonania ciche.
Konstruktor ma coraz większy wybór wersji specjalistycznych, np. nadających się do przełączania wysokich napięć stałych, wersje ze stykami odpornymi na sklejanie się od wysokich prądów udarowych lub też rozwiązania skutecznie komutujące małe prądy.
Poza kwestiami technicznymi przekaźniki zyskują szczelne obudowy zapewniające odporność środowiskową, mające wzmocnioną izolację między cewką i stykami, a w ich kartach katalogowych pojawiają się kolejne certyfikaty jakości potwierdzające deklaracje producenta.
Czasy dostaw
Trudności z zaopatrzeniem w komponenty w ostatnich miesiącach dotykają też rynku przekaźników. Taką tezę potwierdziło nasze badanie ankietowe, a dane na wykresach wyraźnie wskazują na to, że termin dostawy dziś jest bardzo istotny.
Dla klientów jest to zjawisko niekorzystne, bo wprowadza niepewność do działań i zaopatrzenia, zmusza do większego wysiłku oraz powoduje wzrost cen. W przypadku dystrybutorów jest podobnie - mają oni więcej pracy koniecznej dla uzyskania tego samego efektu, a więcej niepewności to dodatkowe problemy z którymi trzeba się obecnie mierzyć. Najmniej kłopotów alokacja przysparza prawdopodobnie lokalnym wytwórcom, bo wyższe ceny dają godziwy zarobek, a klienci zbyt nie grymaszą.
Dostawcy przekaźników
W zakresie czołowych na rynku dostawców przekaźników widać stabilność i uporządkowanie relacji. Zmiany w sieci dystrybucji pojawiają się rzadko i tylko w zasadzie w zakresie dystrybuowanych marek. W miarę upływu lat dystrybutorzy często poszerzają asortyment i oferują równolegle produkty kilku producentów tak, aby mieć i te lepsze, i te tańsze.
Przekaźniki sprzedaje wiele firm działających na rynku elektroniki i automatyki, w tym wszyscy dostawcy katalogowi jak TME, Farnell element14, Conrad Electronic, Digi-Key, RS i Elfa Distrelec. Produkty te mają duże hurtownie jak Masters, Maritex, Micros oraz dostawcy specjalizowani np. Codico, Piekarz, Soyter.
Są też oczywiście dostawcy komponentów automatyki: Eltron, Astat, Weidmüller lub Phoenix Contact. Lista ta nie zmienia się od lat, ale w sumie to chyba dobrze, bo nic tak nie cieszy dzisiaj w biznesie jak stabilność. Czołową firmą w skali kraju jest Relpol - nasz krajowy producent przekaźników.
Przegląd ofert
Przegląd ofert dostawców przekaźników elektromagnetycznych jest w tabeli 1, a w tabeli 2 podaliśmy dane kontaktowe. Informacje tam zawarte przybliżają podstawowe dane o dostawcach, takie jak wielkość firmy oraz stopień zaangażowania w omawianej tematyce.
W części związanej z przeglądem oferty tabela zawiera listę dostępnych typów oraz specyficznych funkcjonalności tych elementów.
Źródłem wszystkich danych przedstawionych w tabelach oraz na wykresach są wyniki uzyskane w badaniu ankietowym przeprowadzonym wśród producentów, dystrybutorów i innych firm działających w branży przekaźników elektromagnetycznych w Polsce.