Induktiivse koormuse ümberlülitamine. Induktiivsete koormuste lülitusahelad. Alumiiniumisulamist alus - odavam

Induktiivpool salvestab energia, mis on otseselt võrdeline induktiivsusega L ja pooli läbiva voolu I ruuduga:

Kui toiteallika ahelas on induktiivsus sisse lülitatud, suureneb mähise läbiv vool aeglaselt (induktiivsus ei võimalda voolu sissetungimist) ajakonstandiga, mis on võrdeline mähise L induktiivsusega ja kogu vooluahela kogutakistusega Kc mähisega järjestikku ühendatud:

Seega ei tekita induktiivkoormused sisselülitamisel probleeme (erandiks on liikuva südamikuga solenoidid ja elektrimootorid, kus sisselülitamisel on induktiivsus väike ja sisselülitusvool võib olla püsivooludest kümneid kordi suurem).

Kui induktiivpoolid on välja lülitatud, vabaneb mähisesse salvestatud energia, tekitades iseinduktsiooni pinge, mis on võrdne tööpingega, mis on korrutatud pooli kvaliteediteguriga. Induktiivkoormuse kvaliteeditegur jääb praktikas vahemikku 0,5 (kõrge sisetakistusega mähised) kuni 50 (elektromehaaniliste lukkude tüüpilised solenoidid, kontaktorite mähised ja võimsad releed, elektrimootorid jne). Tavalise tööstusliku relee pooli, mille tööpinge on 24 VDC, iseinduktsiooni pinge võib ületada 1 kilovolti!

Kui on vaja induktiivseid koormusi lülitada, tuleks eelistada releed, millel on:

Minimaalne väljalülitusaeg;

Maksimaalne kontaktide vaheline kaugus;

Kontaktid on valmistatud AgCdO või AgSnO sulamitest.

Spetsiaalsed sädemekustutusketid aitavad kaare hästi kustutada.

Kasutatakse eduka alternatiivina traditsioonilistele elektromagnetreleedele või kontaktoritele. Seadmed on levinud ühefaasiliste ja 3-faasiliste liinide ümberlülitamise valdkonnas. Neid kasutatakse kütteseadmete, valgustuse ja muude takistusliku koormusega seadmete kontaktivabaks lülitamiseks pingega 24 kuni 380 V vahelduvvoolu jaoks trafode juhtimiseks. Kasutatakse induktiivsete koormuste jaoks, nt nõrkvoolumootorid või elektromagnetid.

Riis. nr 1. Tahkisrelee välimus ja üldmõõtmed.

Tahkisreleed on jagatud juhtimistüübi järgi, need on vahelduv- või alalisvoolureleed, mis kasutavad muutuvat takistit ja kasutavad analoogvoolusignaali 4 - 20 mA. Pingetaseme juhtreleed lülitavad koormuse sisse või välja, rakendades või eemaldades koormusest täissignaali.

Eelised

• Pikk tööperiood.
• Lülitamisel ei esine kõrvalist müra, ebastabiilseid kontakte, sädemeid ega elektrikaarte.
• Usaldusväärne isolatsioonitakistus koormusahelates ja lülitusseadmete juhtimisahelates.
• Akustilised häired puuduvad.
• Kõrge energiasäästu tase.
• Jõudlus (suur lülituskiirus).
• Väikesed üldmõõtmed.
• Ennetamise ja hoolduse puudumine.

Kvaliteetne elektriline jõudlus võimaldab lülituda elektromagnetreleedelt ja kontaktoritelt pooljuhtreleedele.

Riis. nr 2. Näide pooljuhtrelee kasutamisest SCR juhtimine.

Puudused ja meetmed releeseadme kaitsmiseks

Seadme rikke põhjuseks võivad olla mitmed kohalikud tegurid – need on järgmised:

1. Ülepinge.
2. Praegune ülekoormus ja lühis.
3. Ülekuumenemine halva soojuse hajumise tõttu (seadme aluse maksimaalne küttetemperatuur ei tohiks ületada 80 0 C).

Koormuste puhul, mis on suuremad kui 5 A, kantakse relee alusele spetsiaalne soojust juhtiv pasta. I = 25A juures kasutatakse ventilaatorit. Mõned mudelid on varustatud ülekuumenemiskaitsega, see lülitab relee välja, kui türistori temperatuur ületab 120 0 C. Relee kaitsmiseks koormuse ülekoormuse eest kasutatakse pooljuhtide kaitsmeid (need töötavad väga kiiresti (2 ms) ja ei võimalda lühistamist); vooluahela arendamiseks).

Tahkisrelee tööpõhimõte

Riis. nr 3. Tööskeem pooljuhtrelee abil. Väljalülitatud asendis, kui sisend on 0 V, ei lase pooljuhtrelee voolu läbi koormuse. Sisselülitatud asendis on sisendis pinge, vool liigub läbi koormuse.

Reguleeritava vahelduvvoolu sisendahela põhielemendid.

1. Vooluregulaatori eesmärk on säilitada konstantne voolu väärtus.
2. Täislainesilda ja seadme sisendis olevaid kondensaatoreid kasutatakse vahelduvvoolu signaali teisendamiseks alalisvooluks.
3. Sisseehitatud optilise isolatsiooniga optronid, sellele antakse toitepinge ja seda läbib sisendvool.
4. Käivitusahelat kasutatakse sisseehitatud optroni valguse emissiooni juhtimiseks, kui sisendsignaal katkeb, lakkab voolu läbi väljundist.
5. Ahelas järjestikku paigutatud takistid.

Tahkisreleed kasutavad kahte levinud optilise isolatsiooni tüüpi - semistorit ja transistorit.

Triakil on järgmised eelised: kaasamine päästikahelasse lahtisidumine ja selle häirekindlus. Puuduseks on kõrge hind ja vajadus suure voolu järele seadme sisendis, mis on vajalik väljundi ümberlülitamiseks.

Riis. nr 4. Releeskeem seitsmekorruselisega.

- ei vaja väljundi lülitamiseks suurt voolu väärtust. Puuduseks on see, et päästikuahel asub väljaspool lahtisidumist, mis tähendab suuremat elementide arvu ja kehva kaitset häirete eest.

Riis. nr 5. Relee ahel türistoriga.

Riis. nr 6. Elementide välimus ja paigutus transistori juhtimisega pooljuhtrelee projekteerimisel.

Tahkisrelee tüübi tööpõhimõteSCRpoollaine juhtimine

Kui vool liigub läbi relee ainult ühes suunas, väheneb väljundvõimsus peaaegu 50%. Selle nähtuse vältimiseks kasutatakse kahte paralleelselt ühendatud SCR-i, mis asuvad väljundis (katood on ühendatud teise anoodiga).

Riis. nr 7. Poollaine juhtimise tööpõhimõtte skeem SCR

Pooljuhtrelee lülitustüübid

1. Lülitustoimingute juhtimine, kui vool läbib nulli.

Riis. nr 8. Releede lülitamine, kui vool ületab nulli.

Selle meetodi eeliseks on sisselülitamisel häirete puudumine.

Puudused - väljundsignaali katkestus, võimetus kasutada suure induktiivsusega koormustega.

Kasutatakse takistuslike koormuste jaoks kütteseadmete juhtimis- ja seiresüsteemides. Kasutada nõrgalt induktiivsetel ja mahtuvuslikel koormustel.

1. Tahkisrelee faasijuhtimine

Joon nr 9. Faasi juhtimisahel.

Eelis: järjepidevus ja sujuv reguleerimine, võimalus muuta väljundpinge väärtust.

Puudused: lülitamisel esineb häireid Kasutusalad: küttesüsteemide juhtimine, induktiivkoormused (trafod), infrapunalülitid (takistuskoormus).

Peamised näitajad pooljuhtreleede valimiseks

• Praegune: koormus, käivitus, nimiväärtus.
• Koormuse tüüp: induktiivsus, mahtuvus või takistuslik koormus.
• Vooluahela pinge tüüp: AC või DC.
• Juhtsignaali tüüp.

Soovitused releede valimiseks ja töönüansid

Praegune koormus ja selle iseloom on valiku peamine tegur. Relee valitakse voolureserviga, mis hõlmab ka käivitusvoolu arvestamist (peab taluma 10-kordset voolu ja 10 ms ülekoormust). Kütteseadmega töötamisel ületab nimivool nimikoormusvoolu vähemalt 40%. Elektrimootoriga töötamisel on soovitatav, et voolureserv oleks nimiväärtusest vähemalt 10 korda suurem.

Ligikaudsed näited relee valimisest voolu ületamise korral

1. Aktiivne võimsuskoormus, näiteks kütteelement - reserv 30-40%.
2. Asünkroonset tüüpi elektrimootor, 10-kordne voolureserv.
3. Valgustus hõõglampidega – 12-kordne reserv.
4. Elektromagnetreleed, mähised - 4-10 korda suurem reserv.

Riis. nr 10. Näited relee valimisest aktiivse voolukoormuse jaoks.

Elektriliste ahelate elektrooniline komponent, näiteks pooljuhtrelee, on muutumas kaasaegsetes vooluahelates kohustuslikuks liideseks ja tagab usaldusväärse elektriisolatsiooni kõigi kaasatud elektriahelate vahel.

Kirjutage artiklile kommentaare või täiendusi, võib-olla jäin millestki ilma. Heitke pilk peale, mul on hea meel, kui leiate minu omast midagi muud kasulikku.

Üks populaarne dioodide kasutusala on induktiivse tagasilöögi vähendamine: kõrgepingeimpulsid, mis tekivad, kui alalisvoolu vool läbi induktiivsuse katkeb. Võtke näiteks alloleval joonisel olev lihtne vooluring ilma induktiivse tagasilöögikaitseta.

Nupu vajutamisel voolab vool läbi induktiivsuse, luues selle ümber magnetvälja. Nupu vabastamisel selle kontakt katkeb, katkestades voolu läbi induktiivsuse ja põhjustades magnetvälja kiire vähenemise. Kuna traadimähises indutseeritud pinge on otseselt võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega ajas (Faraday seadus: e = NdΦ/dt), tekitab see mähise ümber oleva magnetvälja kiire vähenemine kõrge pinge "spike" .

Kui me räägime elektromagnetmähist, näiteks solenoidist või releest (mis on loodud voolu liikumisel magnetvälja kaudu füüsilise jõu tekitamiseks), pole induktiivse "tagasilöögi" mõjul üldse kasulikku eesmärki. Tegelikult on see lülitile väga kahjulik, kuna põhjustab kontaktide liigset kaarevoolu, mis vähendab oluliselt nende eluiga. Praktilistest viisidest lüliti avanemisel tekkiva kõrgepinge siirde vähendamiseks pole ükski lihtsam kui alloleval joonisel näidatud nn lülitusdiood.

Induktiivne tagasilöök koos kaitsega: (a) Lüliti avatud. (b) Võti on suletud, energiasääst magnetväljas. (c) Lüliti on avatud, induktiivne tagasilöök on dioodi poolt lühises.

Selles vooluringis on diood ühendatud paralleelselt mähisega, nii et kui nupu kaudu suunatakse mähisele alalispinge, on see vastupidine. Seega, kui mähis on pingestatud, ei juhi diood voolu (joonis ülal (b)).

Lüliti avamisel aga reageerib mähise induktiivsus voolu vähenemisele, indutseerides vastupidise polaarsusega pinge, et hoida voolu samas suurusjärgus ja samas suunas. See pooli pinge polaarsuse järsk muutus nihutab dioodi ettepoole ja diood annab tee induktiivpooli voolule, nii et kogu selle salvestatud energia hajub pigem aeglaselt kui koheselt (joonis ülal (c)). ).

Selle tulemusena on selle järsult kahaneva magnetvälja poolt mähises indutseeritud pinge üsna väike: just dioodi pärisuunalise pingelanguse suurusjärk, mitte sadu volte, nagu varem. Seega rakendatakse tühjendusprotsessi ajal võtmekontaktidele pinge, mis on võrdne aku pingega pluss ligikaudu 0,7 V (kui kasutatakse ränidioodi).

Elektroonika kõnepruugis tähendab termin kommutatsioon pinge polaarsuse või voolu suuna muutmist. Seega on kommuteeriva dioodi eesmärk toimida alati, kui pinge polaarsust muudab, näiteks üle induktiivpooli, kui seda läbiv vool katkeb. Vähem ametlik termin lülitusdioodi jaoks on snubber, kuna see "sumbutab" või "kustutab" induktiivset tagasilööki.

Selle meetodi märkimisväärne puudus on lisaaeg, mida see pooli tühjenemisele lisab. Kuna indutseeritud pinge on piiratud väga madala väärtusega, on magnetvoo muutumise kiirus ajas suhteliselt väike. Pidage meeles, et Faraday seadus kirjeldab magnetvoo muutumise kiirust (dΦ/dt), mis on võrdeline indutseeritud hetkepingega (e või v). Kui hetkepinge on piiratud mõne madala väärtusega, siis on ka magnetvoo muutumise kiirus ajas piiratud madala (aeglase) väärtusega.

Kui solenoidmähis "kustutatakse" lülitusdioodiga, hajub magnetväli võrreldes algse stsenaariumiga (ilma dioodita), kus väli kaob lüliti avamisel peaaegu koheselt. Kõnealune aeg on tõenäoliselt alla ühe sekundi, kuid see on märgatavalt pikem kui ilma lülitusdioodita. Sellel võivad olla vastuvõetamatud tagajärjed, kui mähist kasutatakse elektromehaanilise relee käitamiseks, kuna releel on loomulik "ajaline viivitus" mähise pingest vabastamisel ja isegi sekundi murdosa pikkune soovimatu viivitus võib kahjustada mõnda ahelad.

Kahjuks on võimatu samaaegselt kõrvaldada induktiivse tagasilöögi kõrgepinge siirdeprotsessi ja säilitada mähise kiiret demagnetiseerimist: Faraday seadust on võimatu rikkuda. Kui aga aeglane demagnetiseerimine ei ole vastuvõetav, saab üleminekupinge ja aja vahelist kompromissi teha, lastes mähise pingel tõusta kõrgemale tasemele (kuid mitte nii kõrgele kui kommuteeriva dioodita). Alloleval joonisel olev diagramm näitab, kuidas seda teha.

(a) Takisti on ühendatud lülitusdioodiga järjestikku. (b) Pingediagramm. (c) Tase ilma dioodita. (d) Tase dioodiga, kuid ilma takistita. (e) Kompromissi tase dioodi ja takistiga.

Kommuteeriva dioodiga järjestikku ühendatud takisti võimaldab mähise indutseeritud pingel tõusta tasemeni, mis on suurem kui dioodi päripinge langus, kiirendades seeläbi demagnetiseerimisprotsessi. Loomulikult tekitab see kontaktidele rohkem pinget ja seega peab takisti olema sellise suurusega, et piirata siirdepinget vastuvõetava maksimaalse tasemeni.

Tere Geektimes!

Võimsate koormuste juhtimine on üsna populaarne teema ühel või teisel moel koduautomaatikaga tegelevate inimeste seas ja üldiselt, olenemata platvormist: olgu selleks Arduino, Rapsberry Pi, Unwired One või mõni muu platvorm, lülitage see mõnele sisse ja välja. varem või hiljem tuleb kasutada küttekeha, boilerit või kanaliventilaatorit.

Traditsiooniline dilemma siin on see, millega tegelikult pendeldada. Nagu paljud on oma kurvast kogemusest õppinud, ei ole Hiina releed õige töökindlusega - võimsat induktiivkoormust lülitades löövad kontaktid tugevalt sädemeid ja ühel hetkel võivad need lihtsalt kinni jääda. Peate paigaldama kaks releed - teine ​​kaitseb avanemise eest.

Relee asemel võib paigaldada triac- või pooljuhtrelee (sisuliselt sama türistori või väljaefektiga seade koos loogilise signaali juhtimisahela ja optroniga ühes pakendis), kuid neil on veel üks miinus - nad kuumenevad. Sellest lähtuvalt on vaja radiaatorit, mis suurendab konstruktsiooni mõõtmeid.

Tahan teile rääkida lihtsast ja üsna ilmsest, kuid samal ajal harva nähtud skeemist, mis seda suudab:

• Sisendi ja koormuse galvaaniline isolatsioon
• Induktiivkoormuste ümberlülitamine ilma voolu- ja pingetõusudeta
• Isegi maksimaalsel võimsusel ei teki märkimisväärset soojust

Aga kõigepealt paar illustratsiooni. Kõikidel juhtudel kasutati TRJ ja TRIL seeria TTI releed ning koormaks 650 W tolmuimejat.

Klassikaline skeem - ühendame tolmuimeja läbi tavalise relee. Seejärel ühendame tolmuimejaga ostsilloskoobi (Ettevaatust! Kas ostsilloskoop või tolmuimeja – või veel parem, mõlemad – peavad olema maapinnast galvaaniliselt isoleeritud! Ärge pange sõrmi ega mune soolatopsi! t nalja 220 V-ga!) ja viska pilk peale.

Kaasa:

Pidin saavutama peaaegu maksimaalse võrgupinge (elektromagnetrelee nullpunktiga sidumine on katastroofiline ülesanne: see on liiga aeglane). Lühike, peaaegu vertikaalsete esiosadega tõus tõusis mõlemas suunas ja häired lendasid igas suunas. Oodatud.

Lülita välja:

Pinge järsk kaotus induktiivkoormusel ei tõota head - tõus lendab ülespoole. Lisaks, kas näete seda müra siinuslaine millisekundeid enne tegelikku väljalülitamist? See on avanema hakanud relee kontaktide säde, mistõttu need ühel päeval kinni jäävad.

Seega on halb lülitada induktiivset koormust "palja" releega. Mida me teeme? Proovime lisada snubberi - 120-oomise takisti ja 0,15 µF kondensaatori RC-ahela.

Kaasa:

Parem, aga mitte palju. Väljaviske kõrgus vähenes, kuid üldiselt säilis.

Lülita välja:

Sama pilt. Puru jäi alles, pealegi säilis releekontaktide säde, kuigi oluliselt vähenes.

Järeldus: snubberiga on see parem kui ilma snubberita, kuid see ei lahenda probleemi globaalselt. Kui soovite aga induktiivseid koormusi vahetada tavalise releega, paigaldage snubber. Nimetused tuleb valida konkreetse koormuse jaoks, kuid 1-W takisti 100-120 oomi ja kondensaator 0,1 µF tunduvad sellisel juhul mõistlik valik.

Seotud kirjandus: Agilent – ​​rakenduse märkus 1399, „Teie releede eluea maksimeerimine”. Relee kasutamisel halvimat tüüpi koormusel - mootoril, millel on lisaks induktiivsusele ka käivitamisel väga madal takistus -, soovitavad head autorid relee tööiga lühendada. viis korda.

Nüüd teeme rüütlikäigu – ühendame triaki, nulltuvastusega triaki draiveri ja relee üheks vooluringiks.

Mis sellel diagrammil on? Vasakul on sissepääs. Kui sellele rakendatakse "1", laaditakse kondensaator C2 peaaegu koheselt läbi R1 ja D1 alumise poole; Optorelee VO1 lülitub sisse, ootab lähimat nullpunkti (MOC3063 - sisseehitatud nulldetektori ahelaga) ja lülitab sisse triac D4. Koormus algab.

Kondensaatorit C1 laetakse läbi R1 ja R2 ahela, milleks kulub ligikaudu t=RC ~ 100 ms. Need on mitu võrgupinge perioodi, see tähendab, et selle aja jooksul on triacil aega garanteeritud sisse lülitada. Järgmisena avaneb Q1 ja relee K1 lülitub sisse (samuti LED D2, mis särab meeldiva smaragdvalgusega). Relee kontaktid mööduvad triacist, nii et siis - kuni see välja lülitub - ei osale see töös. Ja see ei kuumene.

Väljalülitamine toimub vastupidises järjekorras. Niipea kui sisendisse ilmub "0", tühjeneb C1 kiiresti läbi D1 ja R1 õlavarre, relee lülitub välja. Kuid triac jääb sisse lülitama umbes 100 ms, kuna C2 tühjendatakse läbi 100-kilooomise R3. Veelgi enam, kuna triaki hoitakse vooluga avatuna, jääb see ka pärast VO1 väljalülitamist avatuks, kuni koormusvool langeb järgmisel pooltsüklil alla triaki hoidevoolu.

Kaasamine:

Lülita välja:

Ilus, kas pole? Veelgi enam, kaasaegsete triakide kasutamisel, mis on vastupidavad voolu ja pinge kiiretele muutustele (sellised mudelid on kõigil suurematel tootjatel - NXP, ST, Onsemi jne, nimed algavad tähega "BTA"), pole snubberit üldse vaja. mis tahes kujul.

Veelgi enam, kui mäletate Agilenti nutikaid inimesi ja vaatate, kuidas muutub mootori tarbitav vool, saate sellise pildi:

Käivitusvool ületab töövoolu rohkem kui neli korda. Esimese viie perioodi jooksul – aja jooksul, mille võrra triac on meie vooluringis releest ees – langeb vool ligikaudu poole võrra, mis samuti pehmendab oluliselt releele esitatavaid nõudeid ja pikendab selle eluiga.

Jah, ahel on keerulisem ja kallim kui tavaline relee või tavaline triac. Kuid sageli on see seda väärt.

Minge KIPPRIBORi pooljuhtreleede kataloogi

Avage KIPPRIBORi pooljuhtrelee valimise assistent

Mine kataloogi KIPPRIBOR pooljuhtreleede jahutusradiaatorid

Tahkisreleede (SSR) roll kaasaegsetes automaatikasüsteemides on suur. Viimastel aastatel on erinevates tehnoloogiavaldkondades (autoelektroonikas, sidesüsteemides, olmeelektroonikas ja tööstusautomaatikas) toimunud üleminek tavapäraseid elektromagnetreleed, startereid ja kontaktoreid kasutavate lülitussüsteemide ehitamiselt mugavatele ja töökindlatele lülitusmeetoditele, mis kasutavad tahkeid elektroonikaseadmeid. oleku pooljuhtreleed.

Mida peate teadma pooljuhtreleede kohta? Kus seda kasutatakse ja kuidas see on kujundatud? Nendele küsimustele leiate vastused meie portaali lehtedelt.

Tahkisrelee (SSR) on hübriidtehnoloogia abil valmistatud kaasaegsete modulaarsete pooljuhtseadmete klass, mis sisaldab võimsaid toitelüliteid, mis põhinevad triac-, türistori- või transistorstruktuuridel. Neid kasutatakse edukalt traditsiooniliste elektromagnetreleede, kontaktorite ja starterite asendamiseks. Pakub kõige usaldusväärsemat meetodit ahelate vahetamiseks.

KIPPRIBOR TTP klassifikatsioon kommuteeritud võrgu tüübi järgi SSR ümberlülitamiseks üksik faas võrgud: saab kasutada kolmefaasilise võrgu lülitamiseks, kui kasutatakse iga faasi jaoks ühte ühefaasilist SSR-i; võimaldab lülitada koormusi mis tahes ühendusahelaga ("Tärn", "Nulliga täht" ja "Kolmnurk"). Eraldi SSR-i kasutamine kolme faasi jaoks suurendab lülituste ja sellest tulenevalt kogu juhtimissüsteemi kui terviku usaldusväärsust; võimaldab lülitada takistuslikke ja induktiivkoormusi; SSR ümberlülitamiseks kolmefaasiline võrgud: Võimaldab lülitada koormusi mis tahes ühendusahelaga ("Tärn", "Nulliga täht" ja "Kolmnurk") võimaldab lülitada ainult takistuslikku tüüpi koormusi.

Lekkevoolud

Üldiselt on lekkevool vool, mis voolab kahjustamata elektriahelas maasse või kolmandate isikute juhtivatele osadele.

Seoses pooljuhtreleedega on lekkevool koormusahelas esinev vool isegi siis, kui pooljuhtreleel puudub juhtpinge. Lekkevool pooljuhtrelees on tingitud koormusahelaga paralleelsest sisseehitatud RC-ahelast, mille kaudu voolab vool isegi siis, kui pooljuhtrelee lülituselement on väljalülitatud olekus.

RC kett (snubber RC kett)

RC-ahel (snubber RC circuit) on elektriahel, mis koosneb kondensaatorist (kondensaatorist) ja takistusest, mis on ühendatud järjestikku (nagu rakendatakse pooljuhtreleedele). RC-ahel suurendab SSR-i töökindlust impulssmüra (liigpinge) tingimustes ja piirab lülituselemendi pingetõusu kiirust, mis on eriti oluline induktiivkoormuse lülitamisel.

Tahkisrelee koormuste tüübid. Üldine klassifikatsioon

– elektrikoormus takistuse (takisti) kujul, mis muudab elektrienergia soojusenergiaks.

See koormus hõlmab enamikku küttekehade tüüpe (kütteelemente). Seda tüüpi koormusi iseloomustavad suhteliselt madalad sisselülitusvoolud, mis võimaldab nende lülitamiseks kasutada minimaalse vooluvaruga SSR-e (tavaliselt varuga 25%). Kuid on ka erandeid, silmatorkav näide - hõõglampidel, kuigi nad on oma olemuselt takistusliku koormusega, on küllaltki suured sisselülitusvoolud (kuni 12*In), mis on tingitud nikroomspiraali takistuse väga suurest erinevusest erinevatel temperatuurid.

kütteelement– soojust juhtiva elektriisolaatoriga täidetud metalltoru kujuline küttekeha, mille keskele on paigaldatud teatud takistusega küttekeha. Kütteelemendina kasutatakse tavaliselt nikroomniiti. Kütteelement viitab takistusliku tüüpi koormusele, millel on madalad sisselülitusvoolud.

– suure induktiivkomponendiga elektrikoormus.

See koormus hõlmab elektriseadmeid, mis sisaldavad elektrimähiseid või -mähiseid: klapi solenoidid, trafod, elektrimootorid, drosselid jne.

Induktiivse koormuse tunnuseks on suur voolutarve selle sisselülitamisel (sissevoolud), mis on põhjustatud mööduvatest elektrilistest protsessidest. Väga induktiivse koormuse sisselülitusvoolud võivad ületada nimivoolu mitukümmend korda ja olla üsna pikaealised, seetõttu tuleb SSR-ide kasutamisel induktiivse koormuse ümberlülitamiseks valida SSR-i nimiväärtus, võttes arvesse käivitusvoolusid. koormusest.

KIPPRIBOR SSR-ide klassifikatsioon lülituspingevahemiku järgi

Standardne lülitusvahemik:

40…440 VAC – see lai valik lülituspingeid (vahelduvvooluvõrgus) võimaldab kasutada pooljuhtreleed koormuse juhtimiseks erinevates tööstusharudes;

Pideva koormuse lülitusvahemik:

HDxx25DD3 seeria kasutab alalisvoolu koormuste lülitamiseks lülituspinge vahemikku 20…250 VDC;

Pinge reguleerimise vahemikud koormuse juhtimiseks:

HDxx44VA seeria kasutab pinge reguleerimiseks välise muutuva takisti abil koormuse reguleerimise vahemikku 10…440 VAC;

HDxx2210U seeria kasutab pinge reguleerimise vahemikku 10…220 VAC.

Pingeklass– pooljuhtseadmete (türistoride) puhul tähistab korduva impulsi pinge maksimaalset lubatud väärtust suletud olekus ja maksimaalset lubatud vastupinge väärtust pooljuhtelemendile. Pingeklass on tavaliselt tähistatud numbritega sadade voltide kujul, näiteks 9. pingeklass tähendab, et antud pooljuhtelement talub maksimaalset tipppinget 900 volti. 220 V nimipingega toitevõrgu jaoks on soovitatav kasutada vähemalt pingeklassi 9 pooljuhtelemente.

BDH ja SBDH seeria suure võimsusega ümberlülitamiseks mõeldud KIPPRIBOR SSR-id on pingeklassidega 11 ja 12, mis võimaldab neil taluda väga suuri ülekoormusi.

KIPPRIBORi pooljuhtreleede klassifikatsioon juhtsignaali tüübi järgi

alalispinge juhtimine (3…32 V); Vahelduvpinge juhtimine (90…250 V); väljundpinge käsitsi juhtimine muutuva takisti abil (470-560 kOhm, 0,25-0,5 W); väljundpinge analoogjuhtimine ühtse pingesignaali abil 0...10V

Juhtsignaalide erinevad võimalused võimaldavad kasutada pooljuhtreleed lülituselementidena erinevat tüüpi automaatjuhtimissüsteemides.

Tahkisreleede klassifitseerimine lülitusmeetodi järgi

Pooljuhtreleed nulli ületamise seirega vahetamiseks kasutatakse:

takistuslikud (elektrilised kütteelemendid, hõõglambid), mahtuvuslikud (kondensaatoreid sisaldavad häireid summutavad silumisfiltrid) ja nõrgalt induktiivsed (solenoidmähised, klapid) koormused.

Juhtsignaali rakendamisel ilmub sellise relee väljundis olev pinge hetkel, kui liinipinge ületab esmakordselt nulltaseme. See võimaldab teil vähendada algset sisselülitusvoolu, vähendada tekitatud elektromagnetiliste häirete taset ja selle tulemusena pikendada lülitatud koormuste kasutusiga.

Seda tüüpi relee puuduseks on võimetus lülitada väga induktiivset koormust, kui cos φ<0,5 (трансформаторы на холостом ходу).

SSR-i reaktsiooniskeem KIPPRIBOR nullületuskontrolliga.

Tahkis releed hetkelise (juhusliku) aktiveerimise vahetamiseks kasutatakse:

takistuslikud (elektrilised kütteelemendid, hõõglambid); ja induktiivsed (madala võimsusega mootorid, trafod) koormused, kui on vaja hetkelist tööd.

Seda tüüpi relee väljundi pinge ilmub samaaegselt juhtsignaali toitega (sisselülitamise viivitusaeg ei ületa 1 millisekundit), mis tähendab, et relee saab sisse lülitada sinusoidi mis tahes sektsioonis. Pinge.

Seda tüüpi releedel on aga märkimisväärne puudus - impulssmüra ja voolu algtõusude esinemine lülitamise ajal. Pärast sisselülitamist toimib selline relee nagu tavaline nullpunkti juhtimisega relee.

SSR-i reaktsiooniskeem KIPPRIBOR kohene aktiveerimine.

Faasijuhtimise pooljuhtreleed võimaldavad muuta väljundpinget koormusel ja juhtida kütteelemente (võimsuse reguleerimine), hõõglampe (valgustuse taseme reguleerimine).

SSR-i reaktsiooniskeem KIPPRIBOR faasi juhtimisega.

KIPPRIBORi pooljuhtreleede väljundvõimsuse elementide tüübid

KIPPRIBORi pooljuhtreleed võivad olenevalt modifikatsioonist omada väljundlülitina ühte neljast toiteelemendist:

triac väljund(TRIAC) – kasutatakse kõigi modifikatsioonide MD, HD, HT releedes vooluga kuni 60A (va DD3);

transistori väljund(Transistor) – kasutatakse HD-seeria modifikatsiooni DD3 releedes;

SCR väljund(SCR) – kasutatakse kõigi modifikatsioonide HDH ja BDH seeria releedes;

türistori väljund(Türistor) – kasutatakse kõigi modifikatsioonide HD ja HT seeria releedes vooluga üle 60 A.

Triac väljundid

Triac-väljundeid kasutatakse pooljuhtreleedes nimivooluga kuni 40 A (kaasa arvatud). See on tingitud asjaolust, et suurema voolu kahesuunalise vooluga ei ole võimalik saavutada tõhusat soojuse eemaldamist triakkristallilt. Järgmiste seeriate releed on triac-väljundiga: MD, HD ja HT nimivooludega kuni 40 A. Tahkisreleede väljundelementidena vooludele alates 60 A kasutatakse ainult türistoreid, mis on eraldi paigaldatud jahutussubstraadile. See võimaldab tagada vajaliku soojuse eemaldamise.

SCR väljundid

SCR– trioodtüristoril (või lihtsalt türistoril) põhineva pooljuhtlüliti üldtunnustatud rahvusvaheline nimetus.

SCR väljund– pooljuhtreleede puhul tähistab see pooljuhtlüliti tüüpi, kui relee metallalusele kantakse isoleeriv keraamiline substraat ja sellele kantakse otse türistori pooljuhtstruktuuri kristallid. Selle tehnoloogia abil valmistatud lülituslüliti võimaldab maksimeerida pooljuhtrelee kui terviku jõudlusnäitajaid võrreldes tavaliste korpuse elementide abil valmistatud pooljuhtreleedega.

Seeria HDH ja BDH pooljuhtreleed, mis on ette nähtud pikaajaliseks nimivoolude ümberlülitamiseks ja induktiivsete koormustega töötamiseks, on valmistatud türistori SCR-väljundite baasil. SCR väljund koosneb kahest üksteisest eemal asuvast monokristallist, mis on kasvatatud otse jahutussubstraadile. See võimaldab saavutada veelgi tõhusama soojuse hajumise ja seeläbi parandada seadme jõudlust.

Varistor– pooljuhtelement, mille takistus sõltub rakendatavast pingest. Selle takistuse järsu vähenemise tõttu teatud pingetaseme ületamisel saab sellist elementi kasutada elektriahelates pinge piirajana. Üks peamisi parameetreid, mille järgi varistorit valitakse, on klassifikatsioonipinge, tavapärane pinge väärtus, mille järel toimub varistori takistuse järsk muutus. Kui rakendatakse pooljuhtreleedele, saab varistorit kasutada relee enda kaitsmiseks lubatud pingetaseme ületamise eest nii koormusahelas kui ka juhtahelas. Varistori valiku SSR-ahelate kaitsmiseks saab teha lihtsustatud skeemi järgi: Uvaristor = Uworking* (1.6...1.9). Varistorit toodetakse valdavalt väikeses ümmarguses juhtmejuhtmetega korpuses, mis võimaldab selle edukalt paigaldada otse SSR-i klemmidele.

KIPPRIBOR TTP disainifunktsioonid

TTR alus- see on tahkisrelee soojust juhtiv metallist alus, mis on vajalik soojuse eemaldamiseks SSR-i lülituselemendist jahutusradiaatorisse. Võib olla valmistatud kas alumiiniumist või vasesulamist.

Aluse materjal on visuaalselt eristatav: alumiiniumsulamist põhi on matt kahvatuhalli värvi ning vasesulamist alus meenutab välimuselt harjatud terast ja võib mõnikord olla peaaegu peeglitaolise poleeritud pinnaga. Vase alus on ebatavalise peegelterasest välimusega tänu sellele, et see on kaetud täiendava niklikihiga, mis välistab vase oksüdeerumise pikaajalisel või ebaõigel ladustamisel.

Vasesulamist alus - soojusülekande seisukohalt kõige tõhusam

Kuna vase soojusjuhtivus on palju kõrgem kui alumiiniumil, on soojuse eemaldamise protsess relee lülituselemendist palju kiirem ja tõhusam.

Seetõttu talub vasest alusega SSR (erinevalt alumiiniumist alusega releest) tõhusamalt "tippkoormusi" ja töötab tõhusamalt rasketes töötingimustes, kuid vasel on alumiiniumiga võrreldes kõrgem hind.

Alumiiniumisulamist alus on odavam.

Kuna alumiiniumist alus on vasega võrreldes vähem efektiivne, kasutatakse seda eelarvetoodete seeriates ja eranditult väikeste koormuste ümberlülitamiseks.

Soojust juhtiv pasta– See on hea soojusjuhtivusega silikoonipõhine pasta. Kasutatakse elektroonikaseadmetes soojuse eemaldamiseks jahutusradiaatorile paigaldatud komponentidest. Soojust juhtiva pasta kasutamine pooljuhtrelee paigaldamisel jahutusradiaatorile parandab oluliselt soojusülekannet releelt radiaatorisse. Soojusülekande efektiivsust suurendab väikeste tühimike täitmine relee ja radiaatori pindade vahel, kuna puuduvad täiesti tasased pinnad. Levinuim soojusjuhtiva pasta mark on KPT-8 pasta torudes, töötemperatuuriga -60 kuni +180 kraadi.

KIPPRIBORi pooljuhtreleede modifikatsioonid

KIPPRIBOR MDxxxZD3 seeriaühefaasiline väikese suurusega SSR väikese võimsusega koormuste ümberlülitamiseks. Kõige soodsam variant ühefaasilise SSR-i turul väikese võimsusega takistusliku (kuni 12 A) ja nõrgalt induktiivse (kuni 1,5 A) vahetamiseks turu väikseimas paketis... >>

KIPPRIBOR HDхх44ZD3 ja HDхх44ZA2 seeriadüldine tööstuslik TSR standardkorpuses. Ühefaasilised universaalsed pooljuhtreleed lülitamiseks tööstuses levinumates koormusvooluvahemikes (takistus kuni 30 A, induktiivne kuni 4 A) ühefaasiliste või kolmefaasiliste koormuste lülitamiseks mis tahes ühendusahelaga ("Star" , "Neutraalsega täht" ja "Kolmnurk") ... >>

KIPPRIBOR HDхх25DD3 seeria SSR alalisvooluahelate lülitamiseks. Ühefaasilised pooljuhtreleed (SSR) alalisvoolu koormusahelate lülitamiseks (takistus kuni 30 A, induktiivne kuni 4 A), samuti signaali võimendamiseks mitme SSR-i ühendamisel ühe juhtseadmega, mille koormus on väike. väljund... >>

KIPPRIBOR HDxx44VA ja HDxx2210U seeriad SSR pidevaks pingereguleerimiseks. Ühefaasilised pooljuhtreleed (SSR-id) takistuslike koormuste toitepinge pidevaks reguleerimiseks kuni 30 A vahemikus 10 V kuni sisendsignaaliga võrdelise nimiväärtuseni.

Juhtsignaalide tüübid:
muutuvtakisti 470 kOhm, 0,5 W HDxx44VA jaoks;
ühtne pingesignaal 0...10V HDxx2210U... >>

KIPPRIBOR SBDHxx44ZD3 (väike) ja BDHxx44ZD3 seeria võimsate koormuste ümberlülitamiseks tööstusharu standardkorpuses. Ühefaasilised pooljuhtreleed (STR) võimsate takistus- ja induktiivkoormuste toiteahelate lülitamiseks ühefaasilises või kolmefaasilises võrgus. Need hõlmavad praegu Venemaa suurimat koormusvoolude valikut... >>

KIPPRIBOR HDHxx44ZD3 seeria võimsate koormuste vahetamiseks standardkorpuses. Ühefaasilised üldised tööstuslikud pooljuhtreleed (STR) võimsate koormuste toiteahelate lülitamiseks ühefaasilises või kolmefaasilises võrgus (takistus kuni 90 A, induktiivne kuni 12 A)... >>

KIPPRIBOR HTхх44ZD3 ja HTхх44ZA2 seeriad kolmefaasilised SSR-id takistuslike koormuste ümberlülitamiseks. Kolmefaasilised üldised tööstuslikud pooljuhtreleed (STR) kolmefaasilise või kolme ühefaasilise koormusvooluahela takistuslike koormuste (kuni 90 A) lülitamiseks. Pakkuge samaaegset ümberlülitamist iga kolme faasi jaoks... >>

Relee kuumenemine koormuse ümberlülitamisel on põhjustatud elektrikaod võimsusega pooljuhtelementidel. Kuid temperatuuri tõus seab piirangu lülitatud vooluhulgale. Mida kõrgem on relee temperatuur, seda vähem voolu saab see lülitada. Temperatuuri 40 0C saavutamine ei põhjusta seadme tööparameetrite halvenemist. Kui relee kuumutatakse üle 60 0C, väheneb sisselülitatud voolu lubatud väärtus oluliselt. Sel juhul ei pruugi koormus olla täielikult välja lülitatud ja relee võib minna kontrollimatusse töörežiimi ja ebaõnnestuda.

Järelikult on relee pikaajalisel töötamisel nominaal- ja eriti "rasketel" režiimidel (pikaajalise lülitusvooluga üle 5 A) soojuse hajutamiseks kasutada radiaatoreid või õhkjahutust. Suurenenud koormuste korral, näiteks "induktiivse" koormuse korral (solenoidid, elektromagnetid jne), on soovitatav valida suure voolureserviga relee - 2-4 korda ja tahke kasutamise korral. -seisureleed asünkroonse elektrimootori juhtimiseks, vajalik 6-10 kordne voolureserv.

Enamiku koormustüüpidega töötamisel kaasneb relee sisselülitamisega erineva kestuse ja amplituudiga vooluhüpe, mille suurust tuleb relee valimisel arvestada.

Laiema koormusklassi puhul saab märkida järgmisi käivitusülekoormuste väärtusi:

puhtalt aktiivsed (soojendi) koormused tekitavad väikseimad võimalikud voolupinged, mis on praktiliselt välistatud, kui kasutatakse releed, mille lülitus on "0"; hõõglambid, halogeenlambid läbivad sisselülitamisel voolu, mis on 7...12 korda suurem kui nimivool; luminofoorlambid annavad esimeste sekundite jooksul (kuni 10 s) lühiajalisi vooluhoogusid, mis on nimivoolust 5...10 korda suuremad; elavhõbedalambid annavad esimese 3-5 minuti jooksul kolmekordse voolu ülekoormuse; vahelduvvoolu elektromagnetrelee mähised: vool on 3...10 korda suurem nimivoolust 1-2 perioodi jooksul; solenoidi mähised: vool on 10...20 korda suurem kui nimivool 0,05 0,1 s; elektrimootorid: vool on 5...10 korda suurem kui nimivool 0,2 0,5 s; kõrge induktiivsusega koormused küllastuvate südamikega (transformaatorid tühikäigul) sisselülitamisel nullpinge faasis: vool on 20...40 korda suurem kui nimivool 0,05-0,2 s; mahtuvuslikud koormused sisselülitamisel 90° lähedases faasis: vool on 20...40 korda suurem kui nimivool aja jooksul kümnetest mikrosekunditest kümnete millisekunditeni.

Võime pooljuhtreleed taluma voolu ülekoormusi iseloomustab "šokivoolu" suurus. See on etteantud kestusega (tavaliselt 10 ms) ühe impulsi amplituud. Alalisvoolureleede puhul on see väärtus tavaliselt 2–3 korda suurem kui türistori relee maksimaalne lubatud alalisvool, see suhe on umbes 10.

Suvalise kestusega vooluülekoormuste puhul saame lähtuda empiirilisest seosest: ülekoormuse kestuse suurenemine suurusjärgu võrra toob kaasa voolu lubatud amplituudi vähenemise.

Nimivoolu valik pooljuhtrelee Konkreetse koormuse korral peaks see seisnema relee nimivoolu marginaali ja lisameetmete (voolu piiravad takistid, reaktorid jne) võtmise vahel.

Stabiilsuse parandamiseks pooljuhtrelee impulssmürale on SSR-i lülituskontaktidega paralleelne välisahel, mis koosneb järjestikku ühendatud takistist ja kondensaatorist (RC-ahel). Täielikumaks kaitseks koormuspoolsete liigpingeallikate eest tuleb pooljuhtrelee iga faasiga paralleelselt ühendada kaitsevaristorid.

Induktiivkoormuste ümberlülitamisel on kaitsevaristoride kasutamine kohustuslik. Vajaliku varistori nimiväärtuse valik sõltub koormust andvast pingest ja see tehakse tingimuse alusel:

Uvaristor = (1,6…1,9)xUload

Kasutatava varistori tüüp määratakse kindlaks relee spetsiifiliste tööomaduste alusel. Kodumaiste varistoride levinumad seeriad on: CH2-1, CH2-2, VR-1, VR-2.

Tahkisrelee tagab sisend- ja väljundvooluahelate üksteisest usaldusväärse galvaanilise isolatsiooni, samuti voolu kandvad ahelad seadme konstruktsioonielementidest, seega pole vooluahela täiendavate isolatsioonimeetmete kasutamine vajalik.

KIPPRIBORi pooljuhtreleede valimise abitabel...>>

Jahutusradiaatorid KIPPRIBOR pooljuhtreleedele

KIPPRIBOR RTR radiaatorite valik

Jahutusradiaatoreid KIPPRIBOR RTR on saadaval mitmes mudelis, mis erinevad oma mõõtmete ja tehniliste omaduste poolest. Vajaliku jahutusradiaatori täpne arvutamine SSR-i konkreetsel juhul ei ole lihtne protsess ja see on seotud suure hulga matemaatiliste arvutustega.

Kuid enamik pooljuhtreleede rakendusi on tüüpilised (paigaldamine vertikaalsesse kappi, koormus - kütteelemendid). Sel juhul saate radiaatori valimist lihtsustada, kasutades tabelit „TSR-i radiaatori valimine”.

RADIATORI VALIMISE PÕHIREEGEL

Jahutusradiaatori valimisel peate juhinduma:

Esiteks radiaatori võime soojust hajutada;

Ja alles siis pöörake tähelepanu mõõtmete omadustele.

RADIATORI PAIGALDAMISE PÕHIREEGEL

Radiaatori jahutusribide asukoht peab alati vastama õhuvoolu suunale - see tähendab, et radiaator peab alati asuma nii, et selle jahutusribid oleksid õhuvooludega paralleelsed (looduslikud - alt üles või vastavalt läheduses asuva kunstliku õhuvooluallikaga).

RTR-radiaatorite paigaldamine toimub tasapinnal.