موارد زیر گزینه هایی است که باید هنگام انتخاب رله های حالت جامد با توجه به شرایط واقعی انتخاب کنید:
3) نوع بار - مقاوم ، استقرا یا خازنی
5) روش نصب - نصب راه آهن PCB ، پانل یا DIN
6) دمای محیط - برای محاسبه ضریب عامل و اندازه سینک گرما
ولتاژ بار:
اولین نکته این است که آیا ولتاژ بار AC یا DC است تا مشخص شود AC-SSR یا DC-SSR انتخاب شده است یا خیر. ثانیا ، ولتاژ منبع تغذیه بار باید در نظر گرفته شود که نمی تواند از ولتاژ رتبه بندی خروجی بزرگتر باشد و کمتر از حداقل ولتاژ رله حالت جامد باشد. سپس میزان ولتاژ بار و ولتاژ گذرا را در نظر بگیرید. ولتاژ بار به ولتاژ حالت پایدار اشاره داردبه ترمینال خروجی سوئیچ SSR اعمال می شود و ولتاژ گذرا به حداکثر ولتاژ که پایانه های خروجی رله های SSR قادر به تحمل هستند اشاره دارد. هنگامی که بار القایی AC ، بار موتور تک فاز یا بار موتور سه فاز روشن یا روشن می شود ، ولتاژ در خروجی سوئیچ SSR ممکن است دو برابر ولتاژ اوج منبع تغذیه باشد و این ولتاژ نمی تواند بیشتر از ولتاژ گذرا باشد. SSR برای جلوگیری از آسیب زیاد ولتاژ شوک سوئیچ الکترونیکی. بنابراین ، هنگام انتخاب SSR ، بهتر است حاشیه ای برای ولتاژ خروجی بگذارید ، و رله SSR را با RC Circuit انتخاب کنید تا از رله حالت جامد محافظت کنید و dv / dt را بهینه کنید.
مدار RC:
مدار RC ، همچنین به عنوان فیلتر RC ، Rub snubber یا شبکه RC شناخته می شود ، یک مدار متشکل از مقاومت و خازن است. توصیه می شود رله های حالت جامد را با یک مدار جذب واریستور و یک مدار رقیق کننده RC انتخاب کنید. مدار RC از عبور فرکانس های خاص جلوگیری می کند و به دیگر سیگنال های فرکانس اجازه می دهد تا سیگنال های مداخله را فیلتر کنند. علاوه بر این ، از مدار RC همچنین می توان برای کاهش سرعت افزایش ولتاژ خروجی (dv / dt) ، برای جذب ولتاژ افزایش ، سرکوب ولتاژ / جریان بیش از حد گذرا ، و جلوگیری از شکستن رله حالت جامد به دلیل ولتاژ جلوگیری کرد. .
جریان فعلی:
مقدار جریان خروجی رله حالت جامد ، جریان حالت پایداری است که از طریق پایانه های خروجی SSR جریان می یابد ، که معمولاً برابر است با جریان بار متصل به ترمینال خروجی SSR. از آنجایی که عناصر سوئیچینگ سوئیچ های SSR نسبت به دما بسیار حساس هستند و اضافه جریان می تواند گرمای بالایی را تولید کند ، بنابراین قابلیت اضافه بار SSR ضعیف است. بنابراین ، جریان خروجی رله SSR نباید از جریان خروجی نامی خود تجاوز کند و جریان افزایش نباید از ظرفیت اضافه بار تجاوز کند ، به خصوص برای بارهای القایی / خازنی که مستعد برای تولید جریان های پرفشار هستند ، و همچنین جریان خروجی تولید شده توسط منبع تغذیه است.
جریان خروجی برای جلوگیری از جریانهای ورودی زیاد که عمر رله حالت جامد را کاهش می دهد نیاز به حاشیه دارد. برای بارهای مقاومتی عمومی ، مقدار فعلی جریان کارآمد دارای ارزش می تواند براساس 60٪ از مقدار اسمی انتخاب شود. علاوه بر این ، فیوز سریع و سوئیچ هوا را می توان در نظر گرفت تا از حلقه خروجی محافظت کند ، یا یک حلقه سینک RC و یک واریستور (MOV) به خروجی رله اضافه کند. مشخصات انتخاب واریستور انتخاب 500V ~ 600V MOV برای 220VAC SSR و 800V ~ 900V MOV برای 380VAC SSR است.
جریان فعلی:
تقریباً تمام بارهای کنترل شده در لحظه روشن کردن ، جریانهای بزرگ ورودی را تولید می کنند. مثلا:
1) وسایل گرمایشی برقی مانند لامپ های رشته ای و کوره های برقی و غیره. اینها بارهای کاملاً مقاومت با ضریب پایداری مثبت هستند اما مقاومت در دمای پایین اندک است بنابراین جریان در هنگام راه اندازی از چندین برابر بیشتر خواهد شد جریان حالت پایدار.
2) بعضی از انواع لامپ ها هنگام خاموش شدن از مقاومت بالایی برخوردار هستند.
3) هنگامی که موتور روشن است ، روتور قفل شده و خاموش می شود ، جریان و ولتاژ ورودی زیادی ایجاد می کند. قفل روتور یک وضعیت که در آن موتور هنوز هم خروجی گشتاور زمانی که سرعت 0 دور در دقیقه است، در این میان، است ضریب قدرت از موتور خواهد بود بسیار کم، و در حال حاضر می تواند تا 7 برابر از جریان نامی است.
4) هنگامی که رله میانی یا شیر برقی قابل اطمینان نباشد و گزاف گویی شود ، باعث ایجاد جریان ورودی بزرگ نیز می شود.
5) هنگامی که منبع خازن یا منبع تغذیه خازن را خاموش کنید ، یک وضعیت اتصال کوتاه مشابه ایجاد می شود و جریان بسیار بزرگی تولید می کند.
6) هنگامی که موتور خازنی از نوع خاموش شده در حال برگشت است ، ولتاژ خازن و ولتاژ منبع تغذیه در ترمینال خروجی SSR قرار می گیرند ، و SSR برابر دو برابر ولتاژ منبع تغذیه در برابر ولتاژ مقاومت می کند.
جریان زیاد ورودی می تواند به سوئیچ های نیمه هادی داخل SSR آسیب برساند. بنابراین ، هنگام انتخاب رله ، ابتدا ویژگی های افزایش بار کنترل شده باید مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرند تا رله بتواند ضمن اطمینان از عملکرد حالت پایدار ، مقاومت در برابر جریان ورودی را تحمل کند. جریان نامی رله حالت جامد باید مطابق با عامل تحریک کننده در نیازهای واقعی انتخاب شود. و اگر رله انتخاب شده نیاز به کار در مکانی با کارکرد مکرر ، عمر طولانی و قابلیت اطمینان بالا داشته باشد ، جریان اطمینان باید براساس ضریب شناخته شده درآوردن ، برابر 0.6 تقسیم شود تا از قابلیت اطمینان عملیات اطمینان حاصل شود. علاوه بر این ، مقاومت یا سلف می تواند به صورت سری به حلقه خروجی وصل شود تا جریان بیشتری محدود شود.
توجه: لطفا از SSR استفاده نکنیدمقدار جریان فعلی را به عنوان مبنای انتخاب جریان شروع بار افزایش دهید. از آنجا که مقدار جریان رله SSR جریان فعلی مبتنی بر جریان افزایش سوئیچ الکترونیکی با پیش شرط نیمی از (یا یک) چرخه منبع تغذیه است ، یعنی 10ms یا 20ms.
نوع بار:
براساس امپدانس الکتریکی ، بارها را می توان به سه نوع تقسیم کرد: نوع بار مقاومتی (یا بار مقاوم به خالص) ، نوع بار استقرا و نوع بار خازنی. هیچ بار القایی خالص و بار خازنی خالص در وسایل برقی معمولی وجود ندارد ، زیرا این دو بار از نوع قدرت کارایی لازم را ندارند. در مدار سری موازی ، اگر راکتانس خازنی بزرگتر از رآکتور القایی باشد ، مدار بار خازنی است. و بالعکس.
بار مقاومتی:
به طور خلاصه، یک بار که در عمل تنها توسط پس از آن اجزای مقاومت از نوع به نام بار مقاومتی . با این حال ، برخی از بارها در دماهای پایین مقاومت کمی دارند ، که منجر به یک جریان شروع بزرگتر می شود . به عنوان مثال ، هنگامی که کوره الکتریکی به تازگی روشن شده است ، جریان 1.3-1.4 برابر از جریان پایدار است. وقتی لامپ رشته ای روشن می شود ، جریان 10 برابر بیشتر از جریان ثابت است.
Q1: بار مقاومت (چه موقع کار) چه ویژگی هایی دارد؟
A1: در مدار DC ، رابطه بین جریان و ولتاژ مطابق قانون اساسی اهم است، I = U / R؛ در یک مدار AC ، فاز جریان همان فاز ولتاژ است (در مقایسه با منبع تغذیه).
Q2: بارهای مقاومتی کدامند؟
A2: دستگاه گرمایش که با مقاومت الکتریکی گرم می شود (مانند کوره مقاومت ، اجاق گاز ، بخاری برقی ، روغن داغ و غیره) و لامپ هایی که برای انتشار نور از سیم مقاومت متکی هستند (مانند لامپ تنگستن ید ، لامپ رشته ای و غیره) .
بار استقراء:
به طور کلی ، بار استقراء ، بارهایی است که اصل القای الکترومغناطیسی (با پارامترهای القایی) ، مانند محصولات الکتریکی با قدرت بالا (مانند یخچال ، سیستم های تهویه هوا و غیره) را اعمال می کند. بار القایی ضریب توان مدار را افزایش می دهد و جریان از طریق بار القایی نمی تواند تغییر ناگهانی داشته باشد. در زمان راه اندازی ، بار استقراء نیاز به جریان شروع بسیار بزرگتری دارد (تقریباً 3-7 برابر) از جریان مورد نیاز برای حفظ عملکرد طبیعی. به عنوان مثال ، جریان شروع یک موتور ناهمزمان 5-7 برابر مقدار دارای امتیاز است ، و جریان شروع موتور DC کمی بزرگتر از جریان شروع موتور AC است؛ برخی لامپهای هالید فلزی دارای زمان روشنایی حداکثر 10 دقیقه هستند و جریان پالس آنها تا 100 برابر جریان حالت پایدار را دارد.
علاوه بر این ، هنگامی که برق خاموش یا روشن می شود ، بار القایی یک نیروی ضد الکتروموتور (معمولاً 1-2 برابر ولتاژ منبع تغذیه) تولید می کند ، و نیروی الکتریکی پیشخوان (مخفف ضد EMF یا به سادگی CEMF) با قرار گرفتن در معرض ولتاژ منبع تغذیه ، و ولتاژ حاصل از آن حداکثر سه برابر ولتاژ منبع تغذیه است. بنابراین ، هنگامی که نوع بار یک بار القایی است ، ترمینال خروجی رله حالت جامد باید یک واریستور را با ولتاژ تحمل 1.6-1.9 برابر ولتاژ بار وصل کند. پیشخوان EMF یک مقدار نامشخص است که با L و di / dt متفاوت است، و اگر نرخ تغییر فعلی (D / dt) خیلی زیاد باشد ، SSR آسیب خواهد دید. در کاربردهای عملی ، CEMF را می توان با القاء سری L کاهش داد ، و بزرگی القاء L به اندازه و هزینه آن بستگی دارد.
Q3: بار استقراء (هنگام کار) چه ویژگی هایی دارد؟
A3: بارهای القایی عقب مانده هستند (ولتاژ تأخیر جریان). در مدار DC ، بار القایی اجازه می دهد جریان جریان یابد و انرژی در سلف ذخیره شود و جریان از ولتاژ عقب می ماند. در مدار AC ، فاز فعلی از مرحله ولتاژ عقب مانده است (در مقایسه با منبع تغذیه) ، و فاز می تواند حداکثر یک چرخه چهارم (یا 90 درجه) را به تاخیر بیاندازد.
Q4: بارهای القایی کدام هستند؟
بار خازنی:
بطور کلی بار با پارامتر خازنی بار خازنی نامیده می شود و بار خازنی باعث کاهش ضریب توان مدار می شود. در حین شارژ یا در حال بارگیری ، بار خازنی معادل اتصال کوتاه است زیرا ولتاژ در خازن به طور ناگهانی قابل تغییر نیست.
Q5: بار استقراء (هنگام کار) چه ویژگی هایی دارد؟
A5: بارهای خازنی پیشرو هستند (ولتاژ جریان جریان). در مدارهای DC ، بارهای خازنی از جاری شدن جریان جلوگیری می کنند ، اما می توانند انرژی را ذخیره کنند. در مدارهای AC ، فاز فعلی فاز ولتاژ (در مقایسه با منبع تغذیه) را هدایت می کند ، و فاز می تواند حداکثر یک چرخه چهارم (یا 90 درجه) را طی کند.
Q6: بارهای القایی کدام هستند؟
A6: وسیله ای با خازن مانند خازن جبران خسارت. و دستگاه های کنترل نیرو از قبیل تعویض منبع تغذیه ، تجهیزات IT و غیره.
نحوه انتخاب رله حالت جامد با توجه به نوع بار
1) برای بارهای القایی و خازنی ، رله حالت جامد با dv / dt بالاتر توصیه می شود ، در صورت وجود dv / dt بزرگ (میزان افزایش نمایی ولتاژ) که در ترمینال خروجی رله در طول رله حالت جامد AC استفاده می شود. / خاموش
2) برای بارهای مقاوم در برابر AC و بیشتر بارهای القایی AC ، رله های عبور صفر برای افزایش عمر بار و رله و کاهش تداخل RF آنها موجود است.
3) به عنوان یک کنترل کننده خروجی فاز ، باید از یک رله حالت جامد تصادفی استفاده شود.
* ضریب توان:
در مهندسی برق ، ضریب توان یک سیستم برق AC به عنوان نسبت توان واقعی جریان یافته به بار به توان ظاهری در مدار تعریف می شود و یک عدد بدون بعد در فاصله بسته از -1 به 1. است. مشخص نشده است که قدرت بار محصول کلی قدرت ظاهری است (شامل قدرت فعال و توان راکتیو نیز می باشد)) اما مشخصات عمومی بار استقراء اغلب به قدرت قدرت فعال می بخشد. به عنوان مثال ، اگرچه یک لامپ فلورسنت دارای 15 تا 40 وات (قدرت فعال آن) است ، اما بالاست آن تقریباً 8 وات انرژی مصرف می کند ، بنابراین برای محاسبه کل توان باید 8W به 40 15 15w اضافه شود. بخش استقرایی محصول (یعنی مقدار توان راکتیو) را می توان از ضریب توان داده شده محاسبه کرد.
سیگنال کنترل ورودی:
2) جریان کنترل ورودی : جریان ورودی DC SSR ها و SSR های تک فاز AC عموماً در حدود 10 میلی آمپر است و جریان ورودی SSR های سه فاز AC عموماً در حدود 30 میلی آمپر است که همچنین می توان سفارشی سازی کرد تا کمتر از 15 میلی آمپر باشد.
3) فرکانس کنترل : فرکانس عامل کنترل رله های حالت جامد AC از 10HZ تجاوز نمی کند و دوره سیگنال کنترل رله حالت جامد DC باید بیش از پنج برابر مجموع رله "به موقع" و "زمان خاموش" باشد.
روش نصب:
در بسیاری موارد ، قدرت بار نصب SSR بر روی PCB ، پانل یا ریل DIN محدود خواهد شد.
دمای محیط:
هنگامی که رله در حالت خاموش است ، قدرت پراکنده P = V ( افت ولتاژ در حالت ولتاژ ) × I (جریان بار) را تحمل می کند ، و ظرفیت بار SSR به شدت تحت تأثیر دمای محیط و آن قرار می گیرد. درجه حرارت خود اگر دمای محیط بیش از حد بالا باشد ، ظرفیت بار SSR به طور اجتناب ناپذیری کاهش می یابد ، علاوه بر این ، سوئیچ SSR ممکن است خارج از کنترل باشد ، یا حتی به طور دائمی آسیب دیده باشد. بنابراین لازم است حاشیه مشخصی را مطابق با محیط کار واقعی تنظیم کنید و اندازه مناسب سینک گرما را برای اطمینان از شرایط دفع گرما انتخاب کنید. برای جریان های بار بیشتر از 5A ، باید یک سینک گرمایی نصب شود. برای جریانهای بالاتر از 100A ، بخاری و فن بخاری استفاده می شودباید برای خنک کننده قوی مجهز باشد. اگر رله SSR برای مدت طولانی در دماهای بالا (40 درجه سانتیگراد ~ 80 درجه سانتیگراد) کار کند ، جریان بار را می توان با توجه به حداکثر جریان خروجی و منحنی دمای محیط ارائه شده توسط سازنده برای اطمینان از عملکرد عادی ، کاهش داد و جریان بار معمولاً در 1/2 از مقدار دارای امتیاز کنترل می شود.
* عامل تحریک کننده:
جدول زیر ضریب توصیه شده برای جریان خروجی دارای رلههای حالت جامد است که روی بارهای مختلف در دمای اتاق اعمال می شود (قابلیت اضافه بار و جریان افزایش بار در نظر گرفته شده است).
دو روش برای استفاده از فاکتور مشتق وجود دارد:
1) مقدار جریان رله حالت جامد را می توان با توجه به ضریب تحریک کننده محیط های مختلف و انواع بار متفاوت انتخاب کرد. جریان نامی رله SSR برابر است با مقدار جریان مداوم بار که تقسیم بر عامل دبی است.
2) در صورت انتخاب رله حالت جامد و تغییر نوع بار یا محیط ، جریان بار باید بر اساس منحنی بار و عامل ضریب در محیط خاصی تنظیم شود. جریان تنظیم شده ضریب شده توسط ضریب انتقال باید کمتر از مقدار دارای رله حالت جامد باشد.
علاوه بر این ، هنگامی که SSR ها در برنامه هایی اجرا می شوند که نیاز به عملکرد مکرر ، عمر طولانی تر و قابلیت اطمینان بیشتر از پایداری دارند ، عامل انتقال باید بر اساس داده های جدول بیشتر باشد 0.6. با این وجود ، جریان بار نباید از حداقل جریان خروجی رله حالت جامد باشد ، در غیر این صورت رله روشن نمی شود یا وضعیت خروجی غیر طبیعی خواهد بود.
