So wählen Sie die Halbleiterrelais aus (2)

So wählen Sie die Halbleiterrelais aus (2)

Lasttyp:

Die Lasten können basierend auf der elektrischen Impedanz in drei Typen unterteilt werden: ohmscher Lasttyp (oder reiner ohmscher Lasttyp), induktiver Lasttyp und kapazitiver Lasttyp. In den üblichen Elektrogeräten gibt es keine reine induktive Last und keine reine kapazitive Last, da diese beiden Lasttypen keine Wirkleistung liefern. Wenn in der Serien-Parallel-Schaltung die kapazitive Reaktanz größer als die induktive Reaktanz ist, ist die Schaltung eine kapazitive Last; und umgekehrt.

Ohmsche Belastung:

Kurz gesagt, wird eine Last, die nur von Komponenten des Widerstandstyps betrieben wird, als ohmsche Last bezeichnet . Einige Lasten weisen jedoch bei niedrigen Temperaturen einen geringen Widerstand auf, was zu einem größeren Anlaufstrom führt . Wenn zum Beispiel der Elektroofen gerade eingeschaltet wird, ist der Strom 1,3-1,4-mal größer als der stabile Strom; Wenn die Glühlampe eingeschaltet ist, ist der Strom zehnmal größer als der Dauerstrom.
F1: Was sind die Eigenschaften der ohmschen Last (beim Arbeiten)?
A1: Im Gleichstromkreis entspricht das Verhältnis von Strom und Spannung dem Grundgesetz von OhmI = U / R; In einem Wechselstromkreis ist die aktuelle Phase die gleiche wie die Phase der Spannung (im Vergleich zur Stromversorgung).
F2: Was sind ohmsche Lasten?
A2: Heizgerät, das durch elektrischen Widerstand erwärmt wird (wie Widerstandsofen, Ofen, elektrischer Warmwasserbereiter , heißes Öl usw.), und Lampen, die auf Widerstandsdraht beruhen, um Licht zu emittieren (wie Jodwolframlampe , Glühlampe usw.) .

Induktive Last:

Im Allgemeinen ist die induktive Last die Last, die das Prinzip der elektromagnetischen Induktion (mit Induktivitätsparametern) anwendet, wie beispielsweise elektrische Hochleistungsprodukte (wie Kühlschränke, Klimaanlagen usw.). Die induktive Last erhöht den Leistungsfaktor der Schaltung, und der Strom durch die induktive Last kann sich nicht abrupt ändern. Beim Anlauf benötigt die induktive Last einen viel größeren Anlaufstrom (ungefähr das 3- bis 7-fache) als der Strom, der zur Aufrechterhaltung des normalen Betriebs erforderlich ist. Beispielsweise beträgt der Anlaufstrom eines Asynchronmotors das 5- bis 7-fache des Nennwerts und der Anlaufstrom des Gleichstrommotors ist geringfügig größer als der Anlaufstrom des Wechselstrommotors; Einige Halogen-Metalldampflampen haben eine Einschaltdauer von bis zu 10 Minuten und ihre Impulsströme bis zum 100-fachen des Dauerstroms.
Darüber hinaus erzeugt die induktive Last beim Ein- oder Ausschalten des Stroms eine elektromotorische Gegenkraft (normalerweise das 1-2-fache der Versorgungsspannung), und die elektromotorische Gegenkraft (abgekürzt EMF oder einfach CEMF) wird mit dem überlagert Versorgungsspannung, und die resultierende Spannung ist bis zu dreimal so hoch wie die Versorgungsspannung. Wenn es sich bei dem Lasttyp um eine induktive Last handelt, sollte am Ausgangsanschluss des Halbleiterrelais ein Varistor angeschlossen werden, dessen Spannungsfestigkeit das 1,6-1,9-fache der Lastspannung beträgt. Die Gegen-EMK ist ein unbestimmter Wert, der mit L und di / dt variiert, und wenn die aktuelle Änderungsrate (di / dt) zu hoch ist, wird das SSR beschädigt. In praktischen Anwendungen kann der CEMF durch die Serieninduktivität L reduziert werden, und die Größe der L-Induktivität hängt von der Größe und den Kosten ab.
Q3: Was sind die Eigenschaften der induktiven Last (beim Arbeiten)?
A3: Induktive Lasten hinken nach (Strom eilt Spannung nach). Im Gleichstromkreis ermöglicht die induktive Last den Stromfluss und die Speicherung von Energie in der Induktivität, und der Strom bleibt hinter der Spannung zurück. Im Wechselstromkreis liegt die Stromphase (im Vergleich zur Stromversorgung) hinter der Spannungsphase zurück, und die Phase kann maximal einen Viertelzyklus (oder 90 Grad) zurückliegen.
Frage 4: Was sind induktive Lasten?
A4: Lampen, die zur Lichtemission auf angeregtes Gas angewiesen sind (wie Tageslichtlampen), Hochdruck - Natriumlampen oder HPS - Lampen, Quecksilberlampen , Metallhalogenidlampen , etc.) und High-Power - elektrische Geräte (wie Motor-basierten Geräte, Kompressoren , Relais, etc.).

Kapazitive Last:

Im Allgemeinen wird eine Last mit einem Kapazitätsparameter als kapazitive Last bezeichnet , und die kapazitive Last verringert den Leistungsfaktor der Schaltung. Während des Ladens oder Entladens entspricht die kapazitive Last einem Kurzschluss, da die Spannung am Kondensator nicht abrupt geändert werden kann.
F5: Was sind die Eigenschaften der induktiven Last (beim Arbeiten)?
A5: Kapazitive Lasten führen (Strom führt Spannung). In den Gleichstromkreisen verhindern kapazitive Lasten den Stromfluss, können aber Energie speichern. In den Wechselstromkreisen ist die Stromphase der Spannungsphase (im Vergleich zur Stromversorgung) voraus und die Phase kann maximal einen Viertelzyklus (oder 90 Grad) vorausgehen.
F6: Was sind induktive Lasten?
A6: Gerät mit einem Kondensator, z. B. einem Kompensationskondensator. Und Leistungssteuerungsgeräte wie Schaltnetzteile, IT-Geräte usw.

Auswahl des Halbleiterrelais nach Lasttyp

1) Für induktive und kapazitive Lasten wird ein Halbleiterrelais mit einem höheren dv / dt empfohlen, wenn während des Einschaltens des Wechselstrom-Halbleiterrelais eine große dv / dt-Anstiegsrate (Spannungsexponentialanstiegsrate) an der Ausgangsklemme des Relais anliegt /aus.

2) Für ohmsche Wechselstromlasten und die meisten induktiven Wechselstromlasten sind Nulldurchgangsrelais erhältlich, um die Lebensdauer von Last und Relais zu verlängern und ihre eigenen HF-Störungen zu reduzieren.

3) Als Phasenausgangsregler sollte ein Halbleiterrelais vom Zufallstyp verwendet werden.

* Leistungsfaktor:

In der Elektrotechnik ist der Leistungsfaktor eines Wechselstromnetzes definiert als das Verhältnis der zur Last fließenden Wirkleistung zur Scheinleistung im Stromkreis und ist eine dimensionslose Zahl im geschlossenen Intervall von -1 bis 1. Wenn ja ist nicht spezifiziert die Lastleistung des allgemeinen Produktes ist die Scheinleistung (beinhaltet sowohl Wirkleistung als auch Blindleistung)). Die allgemeine Spezifikation der induktiven Last gibt jedoch häufig die Größe der Wirkleistung an. Obwohl beispielsweise eine Leuchtstofflampe mit 15 bis 40 Watt (ihrer Wirkleistung) gekennzeichnet ist, verbraucht ihr Vorschaltgerät ungefähr 8 Watt. Daher sollten 8 Watt zu 15 bis 40 Watt addiert werden, um die Gesamtleistung zu berechnen. Der induktive Anteil des Produkts (dh die Menge der Blindleistung) kann aus dem gegebenen Leistungsfaktor berechnet werden.

Eingangssteuersignal:

1) Eingangssteuerspannung : Die Eingangssteuerspannung hat einen weiten Bereich von 3 ~ 32V.

2) Eingangssteuerstrom : Der Eingangsstrom von Gleichstrom-SSRs und Wechselstrom-Einphasen-SSRs liegt im Allgemeinen bei etwa 10 mA, und der Eingangsstrom von Wechselstrom-Dreiphasen-SSRs liegt im Allgemeinen bei etwa 30 mA, der auch auf weniger als 15 mA angepasst werden kann.

3) Steuerfrequenz : die Steuerbetriebsfrequenz von AC Solid State Relais übersteigt im allgemeinen nicht 10 Hz, und der DC - Solid - State - Relais - Steuersignalperiode sollte größer als das Fünffache der Summe der des Relais „auf Zeit“ und „Aus - Zeit“.

Montagemethode:

In vielen Fällen begrenzt die Lastleistung, ob das SSR auf der Leiterplatte, dem Panel oder der DIN-Schiene montiert ist.

Umgebungstemperatur:

Wenn sich das Relais im eingeschalteten Zustand befindet, hält es der Verlustleistung von P = V ( Spannungsabfall im eingeschalteten Zustand s) × I (Laststrom) stand, und die Lastkapazität des SSR wird stark von der Umgebungstemperatur und deren Auswirkungen beeinflusst eigene Temperatur. Wenn die Umgebungstemperatur zu hoch ist, verringert sich die Belastbarkeit des SSR zwangsläufig entsprechend. Außerdem kann der SSR-Schalter außer Kontrolle geraten oder sogar dauerhaft beschädigt werden. Daher ist es erforderlich, einen bestimmten Spielraum entsprechend der tatsächlichen Arbeitsumgebung festzulegen und die geeignete Kühlkörpergröße auszuwählen, um die Wärmeabgabebedingungen sicherzustellen. Bei Lastströmen über 5A sollte ein Kühlkörper installiert werden. Bei Strömen über 100A Kühlkörper und Lüftersollte für starke Kühlung ausgestattet sein. Wenn das SSR - Relais längere Zeit bei hohen Temperaturen (40 ° C ~ 80 ° C) betrieben wird, kann der Laststrom gemäß der vom Hersteller angegebenen maximalen Ausgangsstrom - und Umgebungstemperaturkurve reduziert werden, um einen normalen Betrieb zu gewährleisten Der Laststrom wird normalerweise innerhalb der Hälfte des Nennwerts geregelt.

* Derating-Faktor:

Die folgende Tabelle zeigt den empfohlenen Derating-Faktor für den Ausgangsnennstrom von Halbleiterrelais, die bei Raumtemperatur an verschiedenen Lasten angewendet werden (die Überlastfähigkeit und der Laststoßstrom wurden berücksichtigt).

Es gibt zwei Möglichkeiten, den Derating-Faktor zu verwenden:

1) Der Nennstromwert des Halbleiterrelais kann entsprechend dem Derating-Faktor verschiedener Umgebungen und verschiedener Lasttypen ausgewählt werden. Der Nennstrom des SSR-Relais entspricht dem Dauerstrom der Last geteilt durch den Derating-Faktor.

2) Wenn das Festkörperrelais ausgewählt worden ist und die Lastart oder Umgebung ändert, sollte der Laststrom auf der Basis der Lastkurve und der eingestellt werden Deratingfaktor in bestimmten Umgebung. Der eingestellte Strom multipliziert mit dem Derating-Faktor muss kleiner sein als der Nennwert des Halbleiterrelais.

Wenn SSRs in Anwendungen ausgeführt werden, die einen häufigeren Betrieb, eine längere Lebensdauer und eine stabilere Zuverlässigkeitsleistung erfordern, muss der Derating-Faktor basierend auf den Daten in der Tabelle mit 0,6 multipliziert werden. Der Laststrom sollte jedoch nicht niedriger als der minimale Ausgangsstrom des Halbleiterrelais sein, da sonst das Relais nicht eingeschaltet wird oder der Ausgangszustand abnormal ist.