كيفية اختيار المرحلات الحالة الصلبة
فيما يلي خيارات يجب مراعاتها عند اختيار مرحلات الحالة الصلبة المناسبة بناءً على المتطلبات الفعلية:
7) الشهادة الدولية - مختبرات الاكتتاب (UL) ، جمعية المعايير الكندية (CSA) ، مجلس الموافقات البريطاني للاتصالات (BABT) ، Verband Deutscher Elektrotechniker (VDE) ، Technischen Uberwachungs Vereine (TUV) ، Conformite Europeene (CE) أو غيرها.
تحميل الجهد:
الاعتبار الأول هو ما إذا كان الجهد الحمل هو AC أو DC لتحديد ما إذا تم تحديد AC-SSR أو DC-SSR. ثانياً ، ينبغي النظر في جهد مزود طاقة الحمل الذي لا يمكن أن يكون أكبر من جهد تصنيف الخرج ، وأقل من الحد الأدنى للجهد في مرحل الحالة الصلبة. ثم النظر في حجم الجهد الحمل والجهد عابر . يشير جهد الحمل إلى جهد الحالة المستقرةيتم تطبيقه على محطة إخراج مفتاح SSR ، ويشير الجهد العابر إلى الحد الأقصى للجهد الذي يمكن أن تتحمله أطراف خرج مرحلات SSR. عند تبديل أو تنشيط الحمل الاستقرائي AC ، أو تحميل محرك أحادي الطور أو تحميل محرك ثلاثي الطور ، قد يكون الجهد عند خرج مفتاح SSR ضعف الجهد الأقصى لمصدر الطاقة ، ولا يمكن أن يكون هذا الجهد أكبر من الجهد العابر من SSR لمنع جهد الصدمة المفرط من إتلاف المفتاح الإلكتروني. لذلك ، عند اختيار SSR ، من الأفضل ترك هامش لجهد الخرج ، واختيار ترحيل SSR مع RC Circuit لحماية مرحل الحالة الصلبة وتحسين dv / dt.
حلبة RC:
دارة RC ، والمعروفة أيضًا باسم مرشح RC ، أو RC snubber ، أو شبكة RC ، عبارة عن دائرة تتكون من المقاوم والمكثف. يوصى باختيار مرحلات الحالة الصلبة مع دائرة امتصاص المتغير ودائرة snubber RC. تحظر الدائرة RC ترددات معينة من المرور وتسمح لإشارات تردد أخرى بالمرور لتصفية الإشارات المسببة للتداخل. علاوة على ذلك ، يمكن أيضًا استخدام دائرة RC لتقليل معدل ارتفاع جهد الخرج (dv / dt) ، لامتصاص الجهد الزائد ، وقمع الجهد / التيار الزائد العابر المفرط ، ومنع كسر تتابع الحالة الصلبة بسبب الجهد الزائد .
الحمل الحالي:
قيمة الخرج الحالية لترحيل الحالة الصلبة هي تيار الحالة الثابتة الذي يتدفق عبر أطراف خرج SSR ، والتي عادة ما تكون مساوية لتيار الحمل المتصل بمحطة خرج SSR. نظرًا لأن عناصر التبديل في مفاتيح SSR حساسة جدًا لدرجة الحرارة ، ويمكن للتيار الزائد توليد كمية كبيرة من الحرارة ، لذلك تكون قدرة التحميل الزائد لـ SSR ضعيفة. لذلك ، يجب ألا يتجاوز تيار الخرج في مرحل SSR تيار الخرج المقدر ، ويجب ألا يتجاوز تيار الزيادة سعة الحمولة الزائدة ، خاصة بالنسبة للأحمال الاستقرائية / السعوية التي تميل إلى توليد تيارات تصاعدية ، وكذلك تيار التدفق الناتج عن امدادات الطاقة نفسها.
يتطلب تيار الإنتاج هامشًا لتجنب تيارات الاندفاع المفرطة التي تقلل من عمر مرحل الحالة الصلبة. بالنسبة للأحمال المقاومة العامة ، يمكن تحديد القيمة الحالية الفعالة للتشغيل على أساس 60٪ من القيمة الاسمية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن اعتبار الصمامات السريعة ومفتاح الهواء لحماية حلقة الإخراج ، أو إضافة حلقة بالوعة RC ومغير (MOV) لإخراج التتابع. مواصفات اختيار varistor هي اختيار 500V ~ 600V MOV لـ 220VAC SSR ، و 800V ~ 900V MOV لـ 380VAC SSR.
تدفق الحالية:
ستنشئ جميع الأحمال التي يتم التحكم فيها تقريبًا تيارات تدفق كبيرة في وقت التشغيل. فمثلا:
1) أجهزة التدفئة الكهربائية ، مثل المصابيح المتوهجة ، والأفران الكهربائية ، إلخ. إنها أحمال مقاومة بحتة ذات معامل ثبات إيجابي ، ولكن المقاومة صغيرة عند درجة حرارة منخفضة ، وبالتالي فإن التيار عند بدء التشغيل سيتجاوز عدة مرات حالة مستقرة الحالية.
2) بعض أنواع المصابيح لديها مقاومة منخفضة عند حرقها.
3) عند تشغيل المحرك ، قفل الدوار ، وإيقاف تشغيله ، فإنه يولد تيار تدفق كبير والجهد. و الدوار مقفل هو الوضع الذي يكون فيه المحرك لا يزال إخراج عزم الدوران عند سرعة هي 0 دورة في الدقيقة، في هذه الأثناء، و معامل القدرة ومن السيارات تكون منخفضة للغاية، والتيار يمكن أن تصل إلى 7 مرات من التيار المقنن.
4) عندما لا يتم إغلاق صمام التتابع الوسيط أو الملف اللولبي بشكل موثوق وترتد ، فإنه سيولد أيضًا تيار تدفق كبير.
5) عندما يتم تبديل بنك الطاقة أو المكثف ، فإن ذلك سوف يسبب حالة ماس كهربائى مماثلة ، وتوليد تيار كبير جدا.
6) عندما ينعكس محرك النوع الذي تم تبديل المكثف به ، يتم تثبيت الجهد الكهربائي للمكثف والجهد الإضافي على طرف خرج SSR ، وسيقوم SSR بمقاومة جهد زيادة الجهد مرتين.
يمكن أن يؤدي تدفق التيار الزائد إلى تلف مفاتيح أشباه الموصلات الموجودة داخل SSR. لذلك ، عند اختيار التتابع ، يجب تحليل خصائص زيادة الحمل المتحكم به أولاً ، بحيث يمكن للمروحة أن تصمد أمام تدفق التيار مع ضمان تشغيل الحالة المستقرة. يجب اختيار التيار المقدر لترحيل الحالة الصلبة وفقًا لعامل الانحراف في المتطلبات الفعلية. وإذا احتاج المرحل المحدد إلى العمل في مكان يتسم بالتشغيل المتكرر وعمر الخدمة الطويل والموثوقية العالية ، فيجب تقسيم التيار المقدر على 0.6 استنادًا إلى عامل الانحراف المعروف ، لضمان موثوقية التشغيل. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن توصيل المقاوم أو محث في سلسلة إلى حلقة الإخراج لزيادة الحد الحالي.
نوع الحمولة:
يمكن تقسيم الأحمال إلى ثلاثة أنواع بناءً على المعاوقة الكهربائية: نوع الحمل المقاوم (أو الحمل المقاوم الصافي) ، ونوع الحمل الاستقرائي ونوع الحمل بالسعة. لا يوجد حمل استقرائي خالص وتحميل سعري خالص في الأجهزة الكهربائية المعتادة ، لأن هذين النوعين من الأحمال لا تمارس طاقة نشطة. في الدائرة المتوازية ، إذا كانت المفاعلات بالسعة أكبر من المفاعل الاستقرائي ، تكون الدائرة حمولة سعوية ؛ والعكس صحيح.
تحميل مقاوم:
باختصار ، يُسمى الحمل الذي يعمل فقط عندئذٍ المكونات من نوع المقاوم بالتحميل المقاوم . ومع ذلك ، تتمتع بعض الأحمال بمقاومة منخفضة في درجات الحرارة المنخفضة ، مما ينتج عنه بدء تشغيل أكبر . على سبيل المثال ، عندما يكون الفرن الكهربائي قيد التشغيل ، يكون التيار أكبر بمقدار 1.3-1.4 مرة من التيار المستقر ؛ عند تشغيل المصباح المتوهج ، يكون التيار أكبر بعشر مرات من التيار الثابت.
q1: ما هي خصائص الحمل مقاوم (عند العمل)؟
A1: في دائرة التيار المستمر ، تكون العلاقة بين التيار والجهد متوافقة مع قانون أوم الأساسي، أنا = U / R ؛ في دائرة التيار المتردد ، تكون المرحلة الحالية هي نفس مرحلة الجهد (مقارنة بمصدر الطاقة).
q2: ما هي الأحمال مقاوم؟
A2: جهاز التسخين الذي يتم تسخينه بواسطة المقاومة الكهربائية (مثل فرن المقاومة ، الفرن ، سخان المياه الكهربائي ، الزيت الساخن ، وما إلى ذلك) ، والمصابيح التي تعتمد على سلك المقاومة لإنبعاث الضوء (مثل مصباح تنجستن اليود ، مصباح ساطع ، إلخ.) .
الحمل الاستقرائي:
بشكل عام ، الحمل الاستقرائي هو الحمل الذي ينطبق على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي (مع المعلمات الحث) ، مثل المنتجات الكهربائية عالية الطاقة (مثل الثلاجات ومكيفات الهواء ، وما إلى ذلك). الحمل الاستقرائي سيزيد من عامل الطاقة للدائرة ، والتيار من خلال الحمل الاستقرائي لا يمكن تغيير مفاجئ. عند بدء التشغيل ، يتطلب الحمل الاستقرائي تيار بدء أكبر بكثير (حوالي 3-7 مرات) من التيار المطلوب للحفاظ على التشغيل العادي. على سبيل المثال ، يكون تيار البداية للمحرك غير المتزامن من 5 إلى 7 أضعاف القيمة المقدرة ، وتيار البدء للمحرك DC أكبر قليلاً من تيار البداية للمحرك AC. تتميز بعض مصابيح الهاليد المعدنية بفترة تشغيل تصل إلى 10 دقائق ، وتيارات نبضها تصل إلى 100 مرة بتيار الحالة المستقرة.
علاوة على ذلك ، عند تشغيل الطاقة أو إيقاف تشغيلها ، سوف ينتج عن الحمل الاستقرائي قوة مضادة للدفع الكهربي (عادة ما تكون 1-2 أضعاف الجهد الكهربائي للإمداد) ، وسيتم تركيب القوة الدافعة الكهربائية المضادة (العداد المختصر EMF أو ببساطة CEMF) مع الجهد الكهربائي لإمدادات الطاقة ، والجهد الناتج يصل إلى ثلاثة أضعاف الجهد الكهربائي للإمداد. لذلك ، عندما يكون نوع الحمل عبارة عن حمل استقرائي ، ينبغي أن تقوم محطة إخراج مرحل الحالة الصلبة بتوصيل مجاري فولطائي بجهد مقاوم قدره 1.6-1.9 ضعف جهد الحمل. العداد EMF هو قيمة غير محددة تختلف مع L و di / dtوإذا كان معدل التغيير الحالي (di / dt) مرتفعًا للغاية ، فسوف تتعرض SSR للتلف. في التطبيقات العملية ، يمكن تخفيض CEMF عن طريق الحث المتسلسل L ، ويعتمد حجم الحث L على الحجم والتكلفة.
Q3: ما هي خصائص الحمل الاستقرائي (عند العمل)؟
A3: الأحمال الاستقرائية متخلفة (التيار الكهربائي المتخلف). في دارة التيار المستمر ، يسمح الحمل الاستقرائي بالتيار الذي يتم من خلاله وتخزين الطاقة في المحث ، ويتأخر التيار عن الجهد. في دائرة التيار المتردد ، يتخلف الطور الحالي عن طور الجهد (مقارنة بمصدر الطاقة) ، ويمكن أن يتخلف الطور عن دورة ربع (أو 90 درجة) كحد أقصى.
q4: ما هي الأحمال حثي؟
A4: المصابيح التي تعتمد على الغاز النشط لتنبعث منها الضوء (مثل مصابيح ضوء النهار، ارتفاع ضغط مصابيح الصوديوم أو مصابيح HPS، مصابيح الزئبق ، ومصابيح معدن هاليد ، الخ)، والمعدات الكهربائية عالية الطاقة (مثل المعدات المركبة على المحرك، الضواغط ، ناقلات، وما إلى ذلك).
تحميل بالسعة:
بشكل عام ، يُسمى الحمل ذو معلمة السعة الحمل الحملي ، والحمل بالسعة سيقلل من معامل القدرة للدائرة. أثناء الشحن أو التفريغ ، يكون الحمل بالسعة مكافئًا لدائرة كهربائية قصيرة لأن الجهد عبر المكثف لا يمكن تغييره فجأة.
Q5: ما هي خصائص الحمل الاستقرائي (عند العمل)؟
a5: الأحمال بالسعة هي الرائدة (يؤدي الجهد الحالي). في دوائر التيار المستمر ، تمنع الأحمال بالسعة التيار من التدفق ، ولكن يمكنها تخزين الطاقة. في دوائر التيار المتردد ، تقود المرحلة الحالية مرحلة الجهد (مقارنة بمصدر الطاقة) ، ويمكن أن تقود المرحلة دورة ربع (أو 90 درجة) كحد أقصى.
q6: ما هي الأحمال حثي؟
A6: الجهاز مع مكثف ، مثل مكثف التعويض. وأجهزة التحكم في الطاقة مثل تبديل إمدادات الطاقة ، ومعدات تكنولوجيا المعلومات وغيرها.
كيفية اختيار الحالة الصلبة التقوية وفقا لنوع الحمل
1) بالنسبة للأحمال الاستقرائية والسعوية ، يوصى بترحيل الحالة الصلبة مع ارتفاع dv / dt ، إذا كان هناك dv / dt biggish (معدل الارتفاع الأسي للجهد) المطبق على طرف خرج التتابع أثناء تشغيل مرحل الحالة الصلبة AC /إيقاف.
2) بالنسبة للأحمال المقاومة للتيار المتردد ومعظم الأحمال الحثية للتيار المتردد ، تتوفر مرحلات التقاطع الصفري لإطالة عمر التحميل والترحيل ، وتقليل تداخل الترددات اللاسلكية الخاصة بها.
3) كوحدة تحكم إخراج المرحلة ، يجب استخدام مرحل الحالة الصلبة العشوائية.
* عامل القوى:
في الهندسة الكهربائية ، يُعرَّف عامل الطاقة لنظام طاقة التيار المتردد على أنه نسبة القدرة الحقيقية المتدفقة إلى الحمل إلى الطاقة الظاهرية في الدائرة ، وهو رقم بدون بُعد في الفاصل المغلق من -1 إلى 1. إذا كان لم يتم تحديد قوة حمولة من المنتج العام هي قوة واضحة (وتشمل كلا من الطاقة النشطة و قوة رد الفعل). لكن المواصفات العامة للحمل الاستقرائي غالباً ما تعطي حجم القوة النشطة. على سبيل المثال ، على الرغم من أن مصباح الفلورسنت يتم تسميته من 15 إلى 40 واط (قوته النشطة) ، يستهلك الصابورة حوالي 8 واط من الطاقة ، لذلك يجب إضافة 8W إلى 15 ~ 40w لحساب الطاقة الكلية. يمكن حساب الجزء الاستقرائي للمنتج (أي مقدار القدرة التفاعلية) من عامل القدرة المحدد.
إشارة تحكم الإدخال:
2) تيار التحكم في المدخلات : يبلغ التيار الحالي لمدخلات SSR DC و SSR أحادية الطور AC حوالي 10mA ، ويبلغ إجمالي دخل SSRs ثلاثي المراحل AC عمومًا 30mA ، والتي يمكن تخصيصها أيضًا لتكون أقل من 15mA.
3) تردد التحكم : لا يتجاوز تردد تشغيل التحكم في مرحلات الحالة الصلبة AC 10 هرتز ، ويجب أن تكون فترة إشارة التحكم في مرحل الحالة الصلبة DC أكبر من خمسة أضعاف مجموع "الوقت المحدد" و "وقت التوقف".
طريقة التركيب:
في كثير من الحالات ، ستحد طاقة الحمل من تثبيت SSR على PCB أو اللوحة أو سكة DIN.
درجة الحرارة المحيطة:
عندما تتابع هو في على الدولة، وسوف تصمد أمام قوة تبدد من P = V (على دولة انخفاض الجهد ق) × I (الحمل الحالي)، والحمولة من SSR تتأثر كثيرا في درجة الحرارة المحيطة ولها درجة الحرارة الخاصة. إذا كانت درجة الحرارة المحيطة عالية جدًا ، فسوف تقل حتماً قدرة التحميل لـ SSR وفقًا لذلك ، علاوة على ذلك ، قد يكون مفتاح SSR خارج نطاق السيطرة ، أو حتى قد يكون تالفًا دائمًا. لذلك ، من الضروري تعيين هامش معين وفقًا لبيئة العمل الفعلية ، واختيار حجم المشتت الحراري المناسب لضمان ظروف تبديد الحرارة. بالنسبة لتيارات الحمل التي تزيد عن 5A ، يجب تثبيت المشتت الحراري. للتيارات فوق 100A ، بالوعة الحرارة والمروحةيجب أن تكون مجهزة لتبريد قوي. إذا تم تشغيل مرحل SSR في درجات حرارة عالية (40 درجة مئوية ~ 80 درجة مئوية) لفترة طويلة ، فيمكن تقليل تيار الحمل وفقًا لمنحنى درجة الحرارة القصوى الحالية ومنحنى درجة الحرارة المحيطين اللذين توفرهما الشركة المصنعة لضمان التشغيل العادي ، و عادة ما يتم التحكم في الحمل الحالي خلال نصف القيمة المقدرة.
* عامل التدهور:
يوضح الجدول أدناه عامل الانسكاب الموصى به لتيار الخرج المقدر لمرحلات الحالة الصلبة المطبق على الأحمال المختلفة عند درجة حرارة الغرفة (تم دراسة قدرة التحميل الزائد وتيار زيادة الحمل).
هناك طريقتان لاستخدام عامل derating:
1) يمكن تحديد القيمة الحالية المقدرة لترحيل الحالة الصلبة وفقًا لعامل الانحراف في البيئات المختلفة وأنواع الحمل المختلفة. يساوي التيار المقدر لترحيل SSR القيمة الحالية المستمرة للحمل مقسومة على عامل الانحراف.
2) إذا تم اختيار مرحل الحالة الصلبة وتغير نوع الحمل أو البيئة ، فيجب ضبط تيار الحمل على أساس منحنى الحمل وعامل التدهور في بيئة معينة. يجب أن يكون التيار المعدل المضاعف بعامل الانحراف أقل من القيمة المقدرة لتتابع الحالة الصلبة.
بالإضافة إلى ذلك ، عندما يتم تشغيل SSR في التطبيقات التي تتطلب تشغيلًا أكثر تواتراً وعمرًا أطول وأداء موثوقية أكثر استقرارًا ، يجب مضاعفة عامل التدهور بمقدار 0.6 بناءً على البيانات الموجودة في الجدول. ومع ذلك ، يجب ألا يكون الحمل الحالي أقل من الحد الأدنى الحالي لتيار مرحل الحالة الصلبة ، وإلا لن يتم تشغيل الترحيل أو ستكون حالة الإخراج غير طبيعية.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق