PILZ固態(tài)繼電器選型時(shí)的注意事項(xiàng)PILZ固態(tài)繼電器的基本工作原理、實(shí)際應(yīng)用時(shí)的測(cè)試和故障'>故障判定,提出了固態(tài)繼電器選型時(shí)應(yīng)留意的題目,為調(diào)試和維修職員提供鑒戒。
PILZ固態(tài)繼電器(Solid State Relay,SSR)是一種有繼電特性的無(wú)觸點(diǎn)式電子開(kāi)關(guān)。具有壽命長(zhǎng)、可靠性高、開(kāi)關(guān)速度快、電磁干擾小、無(wú)噪聲、無(wú)火花等特點(diǎn)。
PILZ固態(tài)繼電器(過(guò)零型)的原理見(jiàn)圖1。固態(tài)繼電器由三部分組成:輸進(jìn)電路、隔離(耦合)和輸出電路,在輸進(jìn)電路控制端加進(jìn)信號(hào)后,IC1光電耦合器內(nèi)光敏三極管呈導(dǎo)通狀態(tài),R1串接電阻對(duì)輸進(jìn)信號(hào)進(jìn)行限流,以保證光耦合器不致?lián)p壞。發(fā)光二極管LED指示輸進(jìn)端控制信號(hào),二級(jí)管VD1可防止輸進(jìn)信號(hào)正負(fù)極性接反時(shí)對(duì)光耦I(lǐng)C1造成的損壞。
v1在線路中起到交流電壓檢測(cè)作用,使固態(tài)繼電器在電壓過(guò)零時(shí)開(kāi)啟、負(fù)載電流過(guò)零時(shí)關(guān)斷。當(dāng)IC1光敏三極管截止時(shí)(控制端無(wú)信號(hào)輸進(jìn)時(shí)),V1通過(guò)R2獲得基極電流使之飽和導(dǎo)通,從而使SCR可控硅門極觸發(fā)電壓UGT被箝在低電位而處于關(guān)斷狀態(tài),*導(dǎo)致BTA雙向可控硅在門極控制端R6上無(wú)觸發(fā)脈沖而處于關(guān)斷狀態(tài)。
當(dāng)IC1光敏三極管導(dǎo)通時(shí)(控制端有信號(hào)輸進(jìn)),SCR可控硅的工作狀態(tài)由交流電壓零點(diǎn)檢測(cè)三極管V1來(lái)確定。如電源電壓經(jīng)R2與R3分壓,A處電壓大于過(guò)零電壓時(shí)(VA>VBE1),V1處飽和導(dǎo)通狀態(tài),SCR、BTA可控硅都處于關(guān)斷狀態(tài);如電源電壓經(jīng)R2與R3分壓,A處電壓小于過(guò)零電壓時(shí)(VA 交流過(guò)零型固態(tài)繼電用具有電壓過(guò)零時(shí)開(kāi)啟、負(fù)載電流過(guò)零時(shí)關(guān)斷的特性。PILZ固態(tài)繼電器它的zui大接通、關(guān)斷時(shí)間是半個(gè)電源周期,在負(fù)載上可得到一個(gè)完整的正弦波形,也相應(yīng)減少了對(duì)負(fù)載的沖擊。而在相應(yīng)的控制回路中產(chǎn)生的射頻干擾也大大減少。
PILZ固態(tài)繼電器(SSR)可直接用于三相電機(jī)的控制。zui簡(jiǎn)單的方法是采用2只SSR作電機(jī)通斷控制,4只SSR作電機(jī)換相控制,第三相不控制。
PILZ固態(tài)繼電器選型時(shí)應(yīng)留意事項(xiàng)
(1)因電動(dòng)執(zhí)行器操縱頻繁,宜選用過(guò)零型繼電器,可延長(zhǎng)負(fù)載和繼電器壽命,也可減小自身的射頻干擾。
(2)很多被控負(fù)載在接通瞬間會(huì)產(chǎn)生很大的浪涌電流,由于熱量來(lái)不及散發(fā),很可能使SSR內(nèi)部可控硅損壞,所以在選用繼電器時(shí)應(yīng)對(duì)被控負(fù)載的浪涌特性進(jìn)行分析,然后再選擇繼電器。使繼電器在保證穩(wěn)態(tài)工作條件下能夠承受這個(gè)浪涌電流,選擇時(shí)可選用0.2的降額系數(shù)(常溫下)。如所選用的繼電器需在動(dòng)作頻繁、壽命及可靠性要求高的場(chǎng)合工作時(shí),則應(yīng)在0.2的基礎(chǔ)上再乘以0.6以確保工作可靠。
(3)PILZ固態(tài)繼電器使用時(shí),因過(guò)流和負(fù)載短路會(huì)造成SSR內(nèi)部輸出可控硅*損壞,可考慮在控制回路中增加快速熔斷器和空氣開(kāi)關(guān)予以保護(hù)。當(dāng)加在固態(tài)繼電器上的電壓峰值超過(guò)SSR所能承受的zui高電壓峰值時(shí),固態(tài)繼電器元件會(huì)被電壓擊穿而造成損壞,因此應(yīng)選擇有輸出保護(hù)的產(chǎn)品, 內(nèi)置壓敏電阻吸收回路和RC緩沖器可吸收浪涌電壓和進(jìn)步dv/dt承受力;也可在繼電器輸出端并接RC吸收回路和壓敏電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)輸出保護(hù)。選用原 則是:220 V時(shí)選用500~600 V壓敏電阻,380 V時(shí)可選用800~900V壓敏電阻。(4)固態(tài)繼電器負(fù)載能力受環(huán)境溫度和自身溫升的影響較大,在安裝使用過(guò)程中,應(yīng)保證其有良好的散熱條件,額定工作電流在10 A以上的產(chǎn)品應(yīng)配散熱器,在安裝時(shí)應(yīng)留意繼電器底部與散熱器的良好接觸,并考慮涂適量導(dǎo)熱硅脂以達(dá)到*散熱效果。
(5)當(dāng)輸進(jìn)電壓或輸進(jìn)電流超出繼電器的額定參數(shù)時(shí),可考慮在輸進(jìn)端串接分壓電阻或并接分流電阻,同時(shí)保持控制信號(hào)和負(fù)載電源穩(wěn)定,波動(dòng)不大于10% ,否則應(yīng)采取穩(wěn)壓措施。
(6)PILZ固態(tài)繼電器適用于50 Hz或60 Hz,不宜用在低頻或高次諧波分量大的場(chǎng)合,否則可能由于高次諧波而不能可靠關(guān)斷。高次諧波還可能導(dǎo)致SSR內(nèi)部的RC吸收回路因過(guò)熱而炸裂。
(7)在電機(jī)換向時(shí),為避免產(chǎn)生類似電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)引起的較大沖擊電壓和電流,在執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制回路中除了過(guò)壓、過(guò)流、溫度保護(hù)外,應(yīng)采用先加后斷控制電路電源、后加先斷電機(jī)電源的時(shí)序, 以避免在導(dǎo)通的SSR未關(guān)斷時(shí)另一相SSR導(dǎo)通引起相間短路。PILZ固態(tài)繼電器選型時(shí)的注意事項(xiàng)