Hoe de Solid State-relais te selecteren
De volgende opties moeten worden overwogen bij het selecteren van de juiste solid-state relais op basis van de werkelijke vereisten:
6) Omgevingstemperatuur - voor het berekenen van de deratingfactor en de grootte van het koellichaam
7) Internationale certificering - Underwriter Laboratories (UL), Canadian Standards Association (CSA), British Approvals Board of Telecommunications (BABT), Verband Deutscher Elektrotechniker (VDE), Technischen Uberwachungs Vereine (TUV), Conformite Europeene (CE) of andere.
Laadspanning:
De eerste overweging is of de laadspanning AC of DC is om te bepalen of AC-SSR of DC-SSR is geselecteerd. Ten tweede moet de spanning van de belastingvoeding worden beschouwd die niet groter kan zijn dan de nominale uitgangsspanning en minder dan de minimumspanning van het solid-state relais. Overweeg dan de grootte van de laadspanning en de overgangsspanning . De laadspanning verwijst naar de stationaire spanningtoegepast op de uitgangsaansluiting van de SSR-schakelaar, en de tijdelijke spanning verwijst naar de maximale spanning die de uitgangsaansluitingen van de SSR-relais kunnen weerstaan. Wanneer de inductieve belasting van AC, eenfase motorbelasting of driefasige motorbelasting wordt geschakeld of bekrachtigd, kan de spanning op de SSR-schakelaaruitgang twee keer de piekspanning van de voeding zijn en deze spanning kan niet groter zijn dan de overgangsspanning van de SSR om te voorkomen dat de overmatige schokspanning de elektronische schakelaar beschadigt. Daarom is het het beste om bij het selecteren van de SSR een marge voor de uitgangsspanning te laten en het SSR-relais met RC-circuit te selecteren om het solid-state relais te beschermen en dv / dt te optimaliseren.
RC Circuit:
RC-circuit , ook bekend als RC-filter, RC-snubber of RC-netwerk, is een circuit dat bestaat uit de weerstand en de condensator. Aanbevolen wordt solid state relais met een varistor selecteren absorptie circuit en een RC bufferschakeling. Het RC-circuit blokkeert bepaalde passerende frequenties en laat andere frequentiesignalen passeren om de storende signalen uit te filteren. Bovendien kan het RC-circuit ook worden gebruikt om de stijgingssnelheid van de uitgangsspanning (dv / dt) te verminderen, om de overspanning te absorberen, overmatige voorbijgaande spanning / stroom te onderdrukken en te voorkomen dat het solid-state relais wordt verbroken vanwege overspanning .
Belastingsstroom:
De uitgangsstroomwaarde van het solid-state relais is de stationaire stroom die door de uitgangsaansluitingen van SSR vloeit, die meestal gelijk is aan de stroom van de belasting die is aangesloten op de SSR-uitgangsaansluiting. Omdat de schakelelementen van de SSR-schakelaars zeer temperatuurgevoelig zijn en de overstroom een grote hoeveelheid warmte kan genereren, is de overbelastbaarheid van de SSR zwak. Daarom mag de uitgangsstroom van het SSR-relais de nominale uitgangsstroom niet overschrijden en de piekstroom niet de overbelastingscapaciteit overschrijden, vooral voor inductieve / capacitieve belastingen die gevoelig zijn voor het genereren van piekstromen, evenals de inschakelstroom die wordt gegenereerd door de voeding zelf.
De uitgangsstroom vereist een marge om overmatige inschakelstromen te voorkomen die de levensduur van het solid-state relais verminderen. Voor algemene weerstandsbelastingen kan de nominale effectieve bedrijfsstroomwaarde worden gekozen op basis van 60% van de nominale waarde. Bovendien kunnen de snelle zekering en de luchtschakelaar worden overwogen om de uitgangslus te beschermen of een RC-spoellus en een varistor (MOV) aan de uitgang van het relais toe te voegen. De selectiespecificatie van varistor is om 500V ~ 600V MOV te selecteren voor 220VAC SSR en 800V ~ 900V MOV voor 380VAC SSR.
De uitgangsstroom vereist een marge om overmatige inschakelstromen te voorkomen die de levensduur van het solid-state relais verminderen. Voor algemene weerstandsbelastingen kan de nominale effectieve bedrijfsstroomwaarde worden gekozen op basis van 60% van de nominale waarde. Bovendien kunnen de snelle zekering en de luchtschakelaar worden overwogen om de uitgangslus te beschermen of een RC-spoellus en een varistor (MOV) aan de uitgang van het relais toe te voegen. De selectiespecificatie van varistor is om 500V ~ 600V MOV te selecteren voor 220VAC SSR en 800V ~ 900V MOV voor 380VAC SSR.
Inschakelstroom:
Bijna alle gecontroleerde belastingen genereren grote inschakelstromen op het moment van inschakelen. Bijvoorbeeld:
1) De elektrische verwarmingsapparaten, zoals de gloeilampen , en de elektrische ovens, enz. Ze zijn puur resistieve belastingen met een positieve stabiliteitscoëfficiënt, maar de weerstand is klein bij een lage temperatuur, dus de stroom bij het opstarten zal meerdere keren de stationaire stroom.
2) Sommige soorten lampen hebben een lage impedantie wanneer ze worden verbrand.
3) Wanneer de motor wordt ingeschakeld, rotor vergrendeld en uitgeschakeld, genereert deze een grote inschakelstroom en spanning. De vergrendelde rotor is een situatie waarin de motor nog steeds koppel levert wanneer de snelheid 0 tpm is, terwijl de vermogensfactor van de motor ondertussen extreem laag is en de stroom maximaal 7 keer de nominale stroom kan zijn.
4) Wanneer het tussenrelais of de magneetklep niet betrouwbaar wordt gesloten en stuitert, zal het ook een grote inschakelstroom genereren.
5) Wanneer de condensatorbank of condensatorvoeding wordt geschakeld, zal er een vergelijkbare kortsluitingstoestand ontstaan en een zeer grote stroom genereren.
6) Wanneer de motor van het condensator-gecommuteerde type omkeert, worden de condensatorspanning en de voedingsspanning gesuperponeerd op de uitgangsaansluiting van de SSR en zal SSR een piekspanning twee keer de voedingsspanning weerstaan.
Overmatige inschakelstroom kan de halfgeleiderschakelaars in de SSR beschadigen. Daarom moeten bij het selecteren van een relais eerst de piekkarakteristieken van de gecontroleerde belasting worden geanalyseerd, zodat het relais de inschakelstroom kan weerstaan en tegelijkertijd een stabiele werking garandeert. De nominale stroom van het solid-state relais moet worden geselecteerd op basis van de reductiefactor in de werkelijke vereisten. En als het geselecteerde relais moet werken op een plaats met veelvuldig gebruik, een lange levensduur en een hoge betrouwbaarheid, moet de nominale stroom worden gedeeld door 0,6 op basis van de bekende deratingfactor , om de bedrijfszekerheid te garanderen. Bovendien kan de weerstand of inductor in serie worden aangesloten op de uitgangslus om de stroom verder te beperken.
Let op: gebruik de SSR nietpiekstroomwaarde als basis voor het selecteren van de startstroom van de belasting. Omdat de SSR-relaispiekstroomwaarde is gebaseerd op de piekstroom van de elektronische schakelaar met de voorwaarde van een halve (of één) voedingscyclus, dat wil zeggen 10 ms of 20 ms.
Let op: gebruik de SSR nietpiekstroomwaarde als basis voor het selecteren van de startstroom van de belasting. Omdat de SSR-relaispiekstroomwaarde is gebaseerd op de piekstroom van de elektronische schakelaar met de voorwaarde van een halve (of één) voedingscyclus, dat wil zeggen 10 ms of 20 ms.
Type lading:
De belastingen kunnen in drie typen worden verdeeld op basis van de elektrische impedantie: type weerstandsbelasting (of pure weerstandsbelasting), type inductieve belasting en type capacitieve belasting. Er is geen pure inductieve belasting en pure capacitieve belasting in de gebruikelijke elektrische apparaten, omdat deze twee type belastingen geen actief vermogen leveren. In het serie-parallelle circuit, als de capacitieve reactantie groter is dan de inductieve reactantie, is het circuit capacitieve belasting; en vice versa.
Weerstandsbelasting:
Kortom, een belasting die alleen dan door componenten van het weerstandstype werkt, wordt de weerstandsbelasting genoemd . Sommige belastingen hebben echter een lage weerstand bij lage temperaturen, wat resulteert in een grotere opstartstroom . Wanneer de elektrische oven bijvoorbeeld net is ingeschakeld, is de stroom 1,3-1,4 keer groter dan de stabiele stroom; wanneer de gloeilamp wordt ingeschakeld, is de stroom 10 keer groter dan de constante stroom.
Q1: Wat zijn de kenmerken van de weerstandsbelasting (tijdens het werken)?
A1: In het DC-circuit is de relatie tussen stroom en spanning in overeenstemming met de wet van de fundamentele ohm, I = U / R; in een wisselstroomcircuit is de huidige fase dezelfde als de fase van de spanning (vergeleken met de voeding).
Q2: Wat zijn resistieve belastingen?
A2: Verwarmingsapparaat dat wordt verwarmd door elektrische weerstand (zoals weerstandsoven, oven, elektrische boiler , hete olie , enz.), En lampen die afhankelijk zijn van weerstandsdraad om licht uit te stralen (zoals jodium-wolfraamlamp , gloeilamp, enz.) .
Q1: Wat zijn de kenmerken van de weerstandsbelasting (tijdens het werken)?
A1: In het DC-circuit is de relatie tussen stroom en spanning in overeenstemming met de wet van de fundamentele ohm, I = U / R; in een wisselstroomcircuit is de huidige fase dezelfde als de fase van de spanning (vergeleken met de voeding).
Q2: Wat zijn resistieve belastingen?
A2: Verwarmingsapparaat dat wordt verwarmd door elektrische weerstand (zoals weerstandsoven, oven, elektrische boiler , hete olie , enz.), En lampen die afhankelijk zijn van weerstandsdraad om licht uit te stralen (zoals jodium-wolfraamlamp , gloeilamp, enz.) .
Inductieve belasting:
In het algemeen is de inductieve belasting de belasting die het principe van elektromagnetische inductie (met inductantieparameters) toepast, zoals elektrische producten met een hoog vermogen (zoals koelkasten, airconditioners, enz.). De inductieve belasting verhoogt de vermogensfactor van het circuit en de stroom door de inductieve belasting kan de verandering niet abrupt maken. Bij het opstarten vereist de inductieve belasting een veel grotere startstroom (ongeveer 3-7 keer) dan de stroom die nodig is om normaal bedrijf te behouden. De startstroom van een asynchrone motor is bijvoorbeeld 5-7 keer de nominale waarde en de startstroom van de DC-motor is iets groter dan de startstroom van de AC-motor; sommige metaalhalogenidelampen hebben een inschakeltijd van maximaal 10 minuten en hun pulsstromen tot 100 keer de stationaire stroom.
Bovendien, wanneer de stroom wordt in- of uitgeschakeld, zal de inductieve belasting een tegenelektromotorische kracht produceren (meestal 1-2 keer de voedingsspanning), en de tegenelektromotorische kracht (afgekort teller EMF of gewoon CEMF) zal worden gesuperponeerd met de voedingsspanning, en de resulterende spanning is tot driemaal de voedingsspanning. Dus, wanneer het belastingstype een inductieve belasting is, moet de uitgangsaansluiting van het solid-state relais een varistor aansluiten met een weerstandsspanning van 1,6-1,9 keer de belastingspanning. De teller-EMF is een onbepaalde waarde die varieert met L en di / dten als de huidige mate van verandering (di / dt) te hoog is, zal de SSR worden beschadigd. In praktische toepassingen kan CEMF worden verminderd door serie-inductantie L, en de grootte van de L-inductantie hangt af van de grootte en de kosten.
Q3: Wat zijn de kenmerken van de inductieve belasting (tijdens het werken)?
A3: Inductieve belastingen blijven achter (stroom loopt traag). In het DC-circuit laat de inductieve belasting stroom door en wordt energie opgeslagen in de inductor en blijft de stroom achter bij de spanning. In het wisselstroomcircuit blijft de huidige fase achter bij de spanningsfase (vergeleken met de voeding) en kan de fase maximaal een kwartcyclus (of 90 graden) achterblijven.
Q4: Wat zijn inductieve belastingen?
A4: Lampen die afhankelijk zijn van geactiveerd gas om licht uit te stralen (zoals daglichtlampen), hogedruknatriumlampen of HPS-lampen, kwiklampen , metaalhalogenidelampen , enz.) en krachtige elektrische apparatuur (zoals op motoren gebaseerde apparatuur, compressoren , relais, enz.).
Bovendien, wanneer de stroom wordt in- of uitgeschakeld, zal de inductieve belasting een tegenelektromotorische kracht produceren (meestal 1-2 keer de voedingsspanning), en de tegenelektromotorische kracht (afgekort teller EMF of gewoon CEMF) zal worden gesuperponeerd met de voedingsspanning, en de resulterende spanning is tot driemaal de voedingsspanning. Dus, wanneer het belastingstype een inductieve belasting is, moet de uitgangsaansluiting van het solid-state relais een varistor aansluiten met een weerstandsspanning van 1,6-1,9 keer de belastingspanning. De teller-EMF is een onbepaalde waarde die varieert met L en di / dten als de huidige mate van verandering (di / dt) te hoog is, zal de SSR worden beschadigd. In praktische toepassingen kan CEMF worden verminderd door serie-inductantie L, en de grootte van de L-inductantie hangt af van de grootte en de kosten.
Q3: Wat zijn de kenmerken van de inductieve belasting (tijdens het werken)?
A3: Inductieve belastingen blijven achter (stroom loopt traag). In het DC-circuit laat de inductieve belasting stroom door en wordt energie opgeslagen in de inductor en blijft de stroom achter bij de spanning. In het wisselstroomcircuit blijft de huidige fase achter bij de spanningsfase (vergeleken met de voeding) en kan de fase maximaal een kwartcyclus (of 90 graden) achterblijven.
Q4: Wat zijn inductieve belastingen?
A4: Lampen die afhankelijk zijn van geactiveerd gas om licht uit te stralen (zoals daglichtlampen), hogedruknatriumlampen of HPS-lampen, kwiklampen , metaalhalogenidelampen , enz.) en krachtige elektrische apparatuur (zoals op motoren gebaseerde apparatuur, compressoren , relais, enz.).
Capacitieve belasting:
Over het algemeen wordt een belasting met een capaciteitsparameter de capacitieve belasting genoemd en vermindert de capacitieve belasting de vermogensfactor van het circuit. Tijdens het laden of ontladen is de capacitieve belasting equivalent aan een kortsluiting omdat de spanning over de condensator niet abrupt kan worden gewijzigd.
Q5: Wat zijn de kenmerken van de inductieve belasting (tijdens het werken)?
A5: Capacitieve belastingen zijn leidend (stroomleidingsspanning). In de DC-circuits voorkomen capacitieve belastingen dat er stroom vloeit, maar kunnen energie worden opgeslagen. In de wisselstroomcircuits leidt de huidige fase de spanningsfase (vergeleken met de voeding) en de fase kan maximaal een kwartcyclus (of 90 graden) leiden.
Q6: Wat zijn inductieve belastingen?
A6: Apparaat met een condensator, zoals een compensatiecondensator. En stroombesturingsapparaten zoals schakelende voedingen, IT-apparatuur en etc.
Q5: Wat zijn de kenmerken van de inductieve belasting (tijdens het werken)?
A5: Capacitieve belastingen zijn leidend (stroomleidingsspanning). In de DC-circuits voorkomen capacitieve belastingen dat er stroom vloeit, maar kunnen energie worden opgeslagen. In de wisselstroomcircuits leidt de huidige fase de spanningsfase (vergeleken met de voeding) en de fase kan maximaal een kwartcyclus (of 90 graden) leiden.
Q6: Wat zijn inductieve belastingen?
A6: Apparaat met een condensator, zoals een compensatiecondensator. En stroombesturingsapparaten zoals schakelende voedingen, IT-apparatuur en etc.
Hoe Solid-State-relais te kiezen op basis van het belastingstype
1) Voor inductieve en capacitieve belastingen, wordt een solid-state relais met een hogere dv / dt aanbevolen, als er een biggish dv / dt (exponentiële stijgingssnelheid van spanning) wordt toegepast op de uitgangsklem van het relais tijdens het inschakelen van het AC solid-state relais /uit.
2) Voor AC-resistieve belastingen en de meeste AC-inductieve belastingen zijn nuldoorgangsrelais beschikbaar om de levensduur van belasting en relais te verlengen en hun eigen RF-interferentie te verminderen.
3) Als een fase-uitgangscontroller moet een willekeurig type solid-state relais worden gebruikt.
* Krachtfactor:
In de elektrotechniek wordt de vermogensfactor van een wisselstroomsysteem gedefinieerd als de verhouding tussen het werkelijke vermogen dat naar de belasting stroomt en het schijnbare vermogen in het circuit, en is het een dimensieloos getal in het gesloten interval van -1 tot 1. Als het is niet gespecificeerd, is het laadvermogen van het algemene product het schijnbare vermogen (omvat zowel actief vermogen als reactief vermogen). Maar de algemene specificatie van de inductieve belasting geeft vaak de grootte van het actieve vermogen. Hoewel een fluorescentielamp bijvoorbeeld een label van 15 tot 40 watt (zijn actieve vermogen) heeft, verbruikt zijn ballast ongeveer 8 watt vermogen, dus 8 W moet worden toegevoegd aan 15 ~ 40 W om het totale vermogen te berekenen. Het inductieve deel van het product (dwz de hoeveelheid reactief vermogen) kan worden berekend op basis van de gegeven vermogensfactor.
Ingangscontrolesignaal:
2) Ingangsbesturingsstroom : de ingangsstroom van DC SSR's en AC eenfase SSR's is over het algemeen ongeveer 10 mA, en de ingangsstroom van AC driefasige SSR's is over het algemeen ongeveer 30 mA, die ook kan worden aangepast tot minder dan 15 mA.
3) Besturingsfrequentie : de besturingsbedrijfsfrequentie van AC halfgeleiderrelais overschrijdt in het algemeen niet meer dan 10Hz, en de DC solid state relaisbesturingssignaalperiode moet groter zijn dan vijf keer de som van de "aan tijd" en "uittijd" van het relais.
Montage methode:
In veel gevallen beperkt het belastingsvermogen of de SSR op de PCB, het paneel of de DIN-rail wordt gemonteerd.
Omgevingstemperatuur:
Wanneer het relais in de aan-toestand staat, is het bestand tegen het gedissipeerde vermogen van P = V (on-state spanningsval s) × I (laadstroom), en de belastbaarheid van de SSR wordt sterk beïnvloed door de omgevingstemperatuur en zijn eigen temperatuur. Als de omgevingstemperatuur te hoog is, zal het draagvermogen van de SSR onvermijdelijk dienovereenkomstig afnemen, bovendien kan de SSR-schakelaar onbeheerst zijn of zelfs permanent beschadigd raken. Daarom is het noodzakelijk om een bepaalde marge in te stellen op basis van de werkelijke werkomgeving en de juiste koellichaamgrootte te selecteren om de omstandigheden van de warmteafvoer te waarborgen. Voor belastingstromen groter dan 5A moet een koellichaam worden geïnstalleerd. Voor stromingen boven 100A, het koellichaam en de ventilatormoeten zijn uitgerust voor sterke koeling. Als het SSR-relais gedurende lange tijd bij hoge temperaturen (40 ° C ~ 80 ° C) wordt gebruikt, kan de belastingsstroom worden verminderd volgens de maximale uitgangsstroom en omgevingstemperatuurcurve die door de fabrikant wordt verstrekt om een normale werking te garanderen, en de laadstroom wordt meestal geregeld binnen 1/2 van de nominale waarde.
* Derating Factor:
De onderstaande tabel toont de aanbevolen reductiefactor voor de nominale uitgangsstroom van halfgeleiderrelais toegepast op verschillende belastingen bij kamertemperatuur (de overbelastbaarheid en de belastingstootstroom zijn in overweging genomen).
Er zijn twee manieren om de reductiefactor te gebruiken:
1) De nominale stroomwaarde van het solid-state relais kan worden geselecteerd op basis van de deratingfactor van verschillende omgevingen en verschillende belastingstypen. De nominale stroom van het SSR-relais is gelijk aan de waarde van de continue stroom van de belasting gedeeld door de reductiefactor.
2) Als het solid-state relais is geselecteerd en het belastingstype of de omgeving verandert, moet de belastingstroom worden aangepast op basis van de belastingcurve en de reductiefactor in een bepaalde omgeving. De aangepaste stroom vermenigvuldigd met de reductiefactor moet lager zijn dan de nominale waarde van het solid-state relais.
Wanneer SSR's worden uitgevoerd in toepassingen die een frequentere werking, een langere levensduur en stabielere betrouwbaarheidsprestaties vereisen, moet de reductiefactor verder worden vermenigvuldigd met 0,6 op basis van de gegevens in de tabel. De laadstroom mag echter niet lager zijn dan de minimale uitgangsstroom van het solid-state relais, anders wordt het relais niet ingeschakeld of is de uitgangsstatus abnormaal.
Geen opmerkingen:
Een reactie posten