Katı Hal Röleleri nasıl seçilir

Katı Hal Röleleri nasıl seçilir

Asıl gereksinimlere göre uygun katı hal rölelerini seçerken göz önünde bulundurulması gereken seçenekler şunlardır:

  1) Yük Gerilimi  - AC veya DC

  2) Yük Akımı - Maksimum Akım ve Minimum Akım

  3) Yük Tipi - dirençli, endüktif veya kapasitif

  4) Giriş Kontrol Sinyali - AC veya DC

  5) Montaj Yöntemi - PCB, Panel veya DIN rayına montaj

  6) Ortam Sıcaklığı - Azaltma Faktörü ve ısı emicinin boyutunu hesaplamak için

  7) Uluslararası Sertifikasyon - Underwriter Laboratuvarları (UL), Kanada Standartları Birliği (CSA), İngiliz Telekomünikasyon Kurulu (BABT), Verband Deutscher Elektrotechniker (VDE), Technischen Uberwachungs Vereine (TUV), Conformite Europeene (CE) veya diğer.

Yük Gerilimi:

İlk husus, AC-SSR veya DC-SSR'nin seçilip seçilmediğini belirlemek için yük voltajının AC mi yoksa DC mi olduğudur. İkinci olarak, yük güç kaynağının voltajı, çıkış sınıflandırma voltajından daha büyük ve katı hal rölesinin minimum voltajından daha az olamaz. Ardından, yük voltajının ve geçici voltajın büyüklüğünü göz önünde bulundurun . Yük voltajı sabit durum voltajını belirtirSSR anahtar çıkış terminaline uygulanır ve geçici voltaj, SSR rölelerinin çıkış terminallerinin dayanabileceği maksimum voltaj anlamına gelir. AC endüktif yük, tek fazlı motor yükü veya üç fazlı motor yükü anahtarlandığında veya enerjilendiğinde, SSR anahtar çıkışındaki voltaj, güç kaynağının en yüksek voltajının iki katı olabilir ve bu voltaj, geçici voltajdan yüksek olamaz Aşırı şok voltajının elektronik anahtara zarar vermesini önlemek için SSR. Bu nedenle, SSR'yi seçerken, çıkış voltajı için bir kenar boşluğu bırakmak en iyisidir ve katı hal rölesini korumak ve dv / dt'yi optimize etmek için SS Devresi ile SSR rölesini seçin.

RC Devresi:

RC filtresi, RC durdurucu veya RC ağı olarak da bilinen RC devresi , direnç ve kapasitörden oluşan bir devredir. Bir varistör emme devresi ve bir RC fren devresi ile katı hal röleleri seçmeniz önerilir . RC devresi belirli frekansların geçmesini engeller ve diğer frekans sinyallerinin karışan sinyalleri filtrelemek için geçmesine izin verir. Ayrıca, RC devresi, çıkış voltajının yükselme oranını (dv / dt) azaltmak, aşırı voltajı emmek, aşırı geçici voltaj / akımı bastırmak ve katı hal rölesinin aşırı voltaj nedeniyle kırılmasını önlemek için de kullanılabilir. .

Yük akımı:

Katı hal rölesinin çıkış akımı değeri , SSR çıkış terminaline bağlı yük akımına eşit olan SSR çıkış terminallerinden akan sabit durum akımıdır . SSR anahtarlarının anahtarlama elemanları sıcaklığa karşı çok hassas olduklarından ve aşırı akım yüksek miktarda ısı üretebildiğinden, SSR'nin aşırı yüklenme kapasitesi zayıftır. Bu nedenle, SSR rölesinin çıkış akımı, nominal çıkış akımını aşmayacak ve akım akımı, özellikle akım dalgası oluşturmaya eğilimli endüktif / kapasitif yükler için ve ayrıca tarafından üretilen ani akım akımları için aşırı yük kapasitesini aşmayacaktır. güç kaynağının kendisi.
Çıkış akımı, katı hal rölesinin ömrünü azaltan aşırı ani akımlardan kaçınmak için bir kenar boşluğu gerektirir. Genel dirençli yükler için, nominal etkin çalışma akımı değeri, nominal değerin% 60'ı temelinde seçilebilir. Ayrıca, hızlı sigorta ve hava anahtarının, çıkış döngüsünü koruduğu düşünülebilir veya rölenin çıkışına bir RC lavabo döngüsü ve bir varistör (MOV) eklenebilir. Varistörün seçim özelliği, 220VAC SSR için 500V ~ 600V MOV ve 380VAC SSR için 800V ~ 900V MOV seçmektir.

Ani akım:

Hemen hemen tüm kontrol edilen yükler açılma anında büyük ani akımlar üretecektir. Örneğin:

1) Akkor lambalar ve elektrikli fırınlar, vb. Gibi elektrikli ısıtma cihazları, pozitif stabilite katsayısına sahip tamamen dirençli yüklerdir, ancak direnç düşük bir sıcaklıkta küçüktür, bu nedenle başlangıçtaki akım birkaç kez aşacaktır. sürekli hal akımı.

2) Bazı lamba tipleri, yandığında düşük empedansa sahiptir.

3) Motor açıldığında, rotor kilitlendiğinde ve kapatıldığında, büyük ani akım ve voltaj üretecektir. Kilitli rotor hızı, 0 rpm olduğuna arada de zaman motorun hala torku verir edildiği bir durumdur güç faktörü motorun aşırı düşük olacak ve akımı anma akımının en fazla 7 kat olabilir.

4) Ara röle veya solenoid valf güvenilir bir şekilde kapatılmadığında ve sekme olmadığında, aynı zamanda büyük bir ani akım üretecektir.

5) Kondansatör bankası veya kondansatör güç kaynağı değiştirildiğinde, benzer bir kısa devre durumuna neden olacak ve çok büyük akım oluşturacaktır.

6) Kapasitör komütasyonlu tip motor ters döndüğünde, kondansatör voltajı ve besleme voltajı SSR'nin çıkış terminaline bindirilir ve SSR, besleme voltajının iki katı voltaj dalgalanmasına dayanır.

Aşırı ani akım, SSR içindeki yarı iletken anahtarlara zarar verebilir. Bu nedenle, bir röle seçildiğinde, ilk önce kontrol edilen yükün dalgalanma özellikleri analiz edilmeli, böylece röle sabit durum çalışması sağlanırken rölenin ani akıma dayanması sağlanmalıdır. Katı hal rölesinin anma akımı, gerçek gereksinimlerdeki değer düşürme faktörüne göre seçilmelidir . Seçilen rölenin sık çalışma, uzun ömür ve yüksek güvenilirliğe sahip bir yerde çalışması gerekiyorsa ve işlem güvenilirliğini sağlamak için, anma akımı bilinen derating faktörüne göre 0,6'ya bölünmelidir . Ek olarak, direnç veya indüktör akımı sınırlamak için seri olarak çıkış döngüsüne bağlanabilir.
Dikkat: Lütfen SSR'yi kullanmayınYük başlangıç ​​akımını seçmek için temel olarak aşırı akım akımı değeri. SSR rölesi aşırı akım akımı değeri, yarım (veya bir) güç kaynağı döngüsünün ön koşulu olan, 10ms veya 20ms olan elektronik anahtarın dalgalanma akımına dayandığından.

Yük tipi:

Elektriksel empedansa göre yükler üç tipe ayrılabilir: Dirençli Yük Tipi (veya Saf Dirençli Yük), Endüktif Yük Tipi ve Kapasitif Yük Tipi. Normal elektrikli cihazlarda saf endüktif yük ve saf kapasitif yük yoktur, çünkü bu iki tip yük aktif güç vermez. Seri-paralel devrede, kapasitif reaktans indüktif reaktanstan daha büyük ise, devre kapasitif yüktür; ve tam tersi.

Direnç Yükü:

Özet olarak, yalnızca direnç tipi bileşenlerle çalışan bir yüke direnç yükü denir . Bununla birlikte, bazı yüklerin düşük sıcaklıklarda düşük direnci vardır, bu da daha büyük bir başlangıç ​​akımı sağlar . Örneğin, elektrikli fırın yeni açıldığında, akım, sabit akımdan 1.3-1.4 kat daha büyüktür; akkor lamba açıldığında, akım sabit akımdan 10 kat daha büyüktür.
S1: Direnç yükünün (çalışırken) özellikleri nelerdir?
A1: DC devresinde akım ve gerilim arasındaki ilişki ohm yasasına göredir., I = U / R; Bir AC devresinde, akım fazı voltajın fazıyla aynıdır (güç kaynağına kıyasla).
S2: Rezistif yükler hangileridir?
A2: Elektrik direnci (örneğin fırın, fırın, elektrikli su ısıtıcısı , sıcak yağ vb. Gibi) elektrikle ısıtılan ve ışık yayan ( iyot tungsten lamba , akkor lamba, vb.) Direnç teli kullanan lambalar .

Endüktif yük:

Genel olarak, endüktif yük , yüksek güçlü elektrikli ürünler (buzdolapları, klimalar vb.) Gibi elektromanyetik endüksiyon prensibini (endüktans parametreli) uygulayan yüktür. Endüktif yük, devrenin güç faktörünü arttıracaktır ve endüktif yük üzerinden geçen akım değişime neden olamaz. Başlangıçta, endüktif yük normal çalışmayı sürdürmek için gereken akımdan çok daha büyük bir başlangıç ​​akımı (yaklaşık 3-7 kez) gerektirir. Örneğin, bir asenkron motorun başlangıç ​​akımı , nominal değerin 5-7 katıdır ve DC motorun başlangıç ​​akımı, AC motorun başlangıç ​​akımından biraz daha büyüktür.; bazı metal halojenür lambaların 10 dakikaya kadar çalışma süresi vardır ve darbe akımları sürekli durum akımının 100 katına kadar çıkar.
Ayrıca, güç açıldığında veya kapatıldığında, endüktif yük bir karşı-elektromotor kuvveti üretecektir (genellikle besleme voltajının 1-2 katı) ve karşı elektromotor kuvveti (kısaltılmış sayaç EMF veya sadece CEMF) güç kaynağı voltajı ve ortaya çıkan voltaj, besleme voltajının üç katına kadar çıktı. Bu nedenle, yük tipi endüktif bir yük olduğunda, katı hal rölesinin çıkış terminali, yük voltajının 1.6-1.9 katı dayanma voltajına sahip bir varistör bağlamalıdır. EMF sayacı L ve di / dt ile değişkenlik gösteren belirsiz bir değerdir.ve mevcut değişim hızı (di / dt) çok yüksekse, SSR zarar görür. Pratik uygulamalarda, CEMF seri endüktans L ile azaltılabilir ve L endüktansın büyüklüğü büyüklük ve maliyete bağlıdır.
S3: (çalışırken) endüktif yükün özellikleri nelerdir?
A3: Endüktif yükler azalıyor (akım voltaj düşüyor). DC devresinde endüktif yük, akışın içinden akmasına ve enerjinin indüktörde depolanmasına izin verir ve akım voltajın gerisinde kalır. AC devresinde, akım fazı voltaj fazının (güç kaynağına kıyasla) gerisinde kalır ve faz maksimumda çeyrek döngü (veya 90 derece) gecikebilir.
S4: Hangi endüktif yükler?
A4: Işık yaymak için enerjilendirilmiş gaza dayanan lambalar ( gün ışığı lambaları gibi), yüksek basınçlı sodyum lambaları veya HPS lambaları, cıva lambaları , metal halide lambaları , vb.) ve yüksek güçlü elektrik ekipmanı (motorlu cihazlar, kompresörler , röleler vb. gibi).

Kapasitif Yük:

Genel olarak, kapasitans parametresi olan bir yük kapasitif yük olarak adlandırılır ve kapasitif yük devrenin güç faktörünü azaltır. Şarj etme veya boşaltma sırasında, kapasitif yük kısa devre ile aynıdır, çünkü kapasitördeki voltaj aniden değiştirilemez.
S5: (çalışırken) endüktif yükün özellikleri nelerdir?
A5: Kapasitif yükler ilerliyor (akım kabloları voltaj). DC devrelerinde, kapasitif yükler akımın akmasını önler, ancak enerji depolayabilir. AC devrelerinde, akım fazı voltaj fazına (güç kaynağına kıyasla) neden olur ve faz maksimumda çeyrek döngü (veya 90 derece) yol açabilir.
S6: Hangi endüktif yükler?
A6: Bir dengeleme kondansatörü gibi bir kapasitöre sahip cihaz. Ve güç kaynaklarını, BT ekipmanlarını vb. Değiştirmek gibi güç kontrol cihazları .

Yük tipine göre Solid-State Röle nasıl seçilir

1) Endüktif ve kapasitif yüklerde, AC katı hal rölesi açılırken rölenin çıkış terminaline uygulanan bir büyük dv / dt (voltaj üstel yükselme oranı) varsa, daha yüksek dv / dt değerinde bir katı hal rölesi önerilir. açık / kapalı.

2) AC dirençli yükler ve çoğu AC endüktif yük için, yük ve rölenin ömrünü uzatmak ve kendi RF parazitlerini azaltmak için sıfır geçiş röleleri mevcuttur.

3) Faz çıkış kontrolörü olarak rasgele tip bir katı hal rölesi kullanılmalıdır.

* Güç faktörü:

Elektrik mühendisliğinde bir AC güç sisteminin güç faktörü , yüke akan gerçek gücün devrede görünen güce oranı olarak tanımlanır ve -1 ile 1 arasındaki kapalı aralıkta boyutsuz bir sayıdır . genel ürünün yük gücünü belirtilmemişse görünen güç (içerir olan aktif güç ve reaktif güç). Ancak endüktif yükün genel özellikleri genellikle aktif gücün büyüklüğünü verir. Örneğin, bir flüoresan lamba 15 ila 40 watt (aktif gücü) olarak etiketlenmiş olmasına rağmen, balastı yaklaşık 8 watt güç tüketir, bu nedenle toplam gücü hesaplamak için 15 ~ 40w'a 8W eklenmelidir. Ürünün endüktif kısmı (yani reaktif güç miktarı) verilen güç faktöründen hesaplanabilir.

Giriş Kontrol Sinyali:

1) Giriş Kontrol Voltajı : giriş kontrol voltajı 3 ~ 32V genişliğindedir.

2) Giriş Kontrol Akımı : DC SSR'lerin ve AC tek fazlı SSR'lerin giriş akımı genellikle 10mA civarındadır ve AC üç-fazlı SSR'lerin giriş akımı genellikle 30mA civarındadır;

3) Kontrol Frekansı : AC katı hal rölelerin kontrol çalışma frekansı genellikle 10HZ'yi geçmez ve DC katı hal röle kontrol sinyal periyodu, rölenin "zamanında" ve "kapalı kalma süresi" toplamının beş katından fazla olmalıdır.

Montaj yöntemi:

Çoğu durumda, yük gücü SSR'nin PCB'ye, panele veya DIN rayına monte edilip edilmediğini sınırlar.

Ortam sıcaklığı:

Röle açık durumdayken, P = V'nin (durum gerilimi düşmesi ) × I (yük akımı) harcanan gücüne dayanacaktır ve SSR'nin yük kapasitesi ortam sıcaklığından ve kendi sıcaklığı. Ortam sıcaklığı çok yüksekse, SSR'nin yük kapasitesi buna göre kaçınılmaz olarak azalır, ayrıca, SSR anahtarı kontrol dışı olabilir veya kalıcı hasar görebilir. Bu nedenle, fiili çalışma ortamına göre belirli bir kenar boşluğu ayarlamak ve ısı dağılım koşullarını sağlamak için uygun soğutucu boyutunu seçmek gerekir. 5A'dan büyük yük akımları için bir ısı emicisi takılmalıdır. 100A üzerindeki akımlar için, soğutucu ve fangüçlü soğutma için donatılmış olmalıdır. SSR rölesi yüksek sıcaklıklarda (40 ° C ~ 80 ° C) uzun süre çalıştırılırsa, yük akımı, normal çalışmayı sağlamak için üretici tarafından sağlanan maksimum çıkış akımına ve ortam sıcaklığı eğrisine göre azaltılabilir. yük akımı genellikle nominal değerin 1 / 2'si içinde kontrol edilir.

* İndirgeme faktörü:

Aşağıdaki tabloda, oda sıcaklığında çeşitli yüklere uygulanan katı hal rölelerinin nominal çıkış akımı için önerilen değer düşürme faktörü gösterilmektedir (aşırı yük kapasitesi ve yük dalgalanma akımı dikkate alınmıştır).

Değer düşürme faktörünü kullanmanın iki yolu vardır:

1) Katı hal rölesinin nominal akım değeri, farklı ortamların ve farklı yük türlerinin değer düşürme faktörüne göre seçilebilir. SSR rölesinin anma akımı, değer düşürme faktörüne bölünen yükün sürekli akım değerine eşittir.

2) Katı hal rölesi seçildiyse ve yük tipi veya ortamı değişirse, yük akımı, yük eğrisine ve belirli ortamdaki değer düşürme faktörüne göre ayarlanmalıdır . Değer düşürme faktörü ile çarpılan ayarlanan akım, katı hal rölesinin nominal değerinden düşük olmalıdır.

Ek olarak, SSR'ler daha sık çalışma, daha uzun ömür ve daha güvenilir güvenilirlik performansı gerektiren uygulamalarda çalıştırıldığında, değer düşürme faktörünün tablodaki verilere dayanarak 0.6 ile daha da çarpılması gerekir. Bununla birlikte, yük akımı, katı hal rölesinin minimum çıkış akımından düşük olmamalıdır, aksi takdirde röle açılmaz veya çıkış durumu anormal olur.