Šajā rakstā mēs uzzinām, kā projektēt un veidot cietvielu kontaktora ķēdi, izmantojot triakus lielas slodzes, piemēram, zemūdens urbuma sūkņu motoru darbināšanai, ar augstu uzticamību un neraizējoties par kontaktora bloka nodiluma vai ilgtermiņa degradācijas problēmām.
Kas ir kontaktors
Kontaktors ir elektrotīkla darbināms ieslēgšanas / izslēgšanas slēdža veids, kas paredzēts lielu slodžu apstrādei pie lielas strāvas, kā arī lieliem komutācijas tapām formas lokos pāri to komutācijas kontaktiem. To galvenokārt izmanto, lai pārslēgtu lielas jaudas vai lielas strāvas induktīvās slodzes, piemēram, zemūdens trīsfāzu sūkņu motorus vai cita veida līdzīgas smagas rūpnieciskas slodzes, kas var ietvert arī solenoīdus.
Kā darbojas kontaktors
Pamata kontaktora slēdža elektriskajā konfigurācijā būs šādi pamatelementi:
- Push-to-ON slēdzis
- Push-to-OFF slēdzis
- Maģistrāle vadīja relay Meachanism
Standarta mehāniskajā kontaktorā, startera slēdzi, kas ir push-to-ON slēdzis, izmanto, lai fiksētu kontaktora kontaktus ieslēgtā stāvoklī, lai ieslēgtu arī pievienoto slodzi, bet Stop slēdzi, kas ir push - izslēgšanas slēdzis tiek izmantots, lai izjauktu šo aizbīdni un izslēgtu pievienoto slodzi.
Kad lietotājs nospiež ieslēgšanas slēdzi, tiek aktivizēta integrēta elektromagnētiskā spole, kas velk atsperes slodzes lieljaudas kontaktu komplektu un cieši savieno tos ar citu lieljaudas kontaktu komplektu. Tas savieno abus blakus esošos kontaktu komplektus, kas ļauj strāvai plūst no tīkla avota uz slodzi. Tādējādi ar šo darbību slodze tiek ieslēgta.
Elektromagnētiskā spole un ar to saistītie kontaktu komplekti veido kontaktora releja mehānismu, kas tiek fiksēts un ieslēdzas katru reizi, kad tiek nospiests “push-to-ON” slēdzis vai tiek nospiests START slēdzis.
Push-to-OFF slēdzis darbojas pretēji, nospiežot šo slēdzi, releja fiksators ir spiests izlauzties, kas savukārt atbrīvo un atver kontaktus sākotnējā izslēgtā stāvoklī. Tas izraisa slodzes izslēgšanu.
Problēmas ar mehāniskajiem kontaktoriem
Mehāniskie kontaktori darbojas diezgan efektīvi, izmantojot iepriekš paskaidrotās procedūras, taču ilgtermiņā tie kļūst pakļauti nodilumam, jo kontaktiem ir smaga elektriskā loka.
Šīs loka radīšanas cēlonis ir masīva sākotnējā strāva, ko rada slodze, kas pēc būtības ir induktīva, piemēram, motori un solenoīdi.
Atkārtota loka izraisīšana dedzina un korozē uz kontakta virsmām, kas galu galā kļūst pārāk degradētas, lai normāli darbotos vajadzīgajai slodzes pārslēgšanai.
Elektroniskā kontaktora projektēšana
Atrodot vienkāršu veidu, kā atrisināt nolietojuma problēmu ar mehāniskajiem kontaktoriem, izskatās biedējoši un sarežģīti, ja vien dizains nav pilnībā aizstāts ar elektronisku kolēģi, kas darītu visu, kā norādīts specifikācijās, tomēr būtu izturīgs pret mehānisku noārdīšanos neatkarīgi no to biežuma un cik liela var būt slodzes jauda.
Pēc nelielas domāšanas es varētu nākt klajā ar šādu vienkāršu cietvielu kontaktora shēmu, izmantojot triakus, SCR un dažus citus elektroniskos komponentus
Detaļu saraksts
Visi SCR = C106 vai BT151
Visi mazie triaki = BT136
Visi lielie triaki = BTA41 / 600
Visas SCR vārtu diodes = 1N4007
Visas tilta taisngrieža diodes = 1N4007
Ķēdes darbība
Dizains izskatās diezgan vienkāršs. Mēs varam redzēt, ka 3 lieljaudas triakus izmanto kā slēdžus, lai aktivizētu 3 fāžu ieejas 3 līnijas.
Šo lieljaudas vadības triaku vārtus iedarbina 3 pievienoti mazjaudas triaci, kurus izmanto kā bufera posmus.
Visbeidzot, šo bufertriaku vārtus iedarbina 3 atsevišķi SCR, kas konfigurēti atsevišķi katram no šiem triac tīkliem.
SCR savukārt iedarbina, izmantojot atsevišķus slēdžus, kas ieslēdzas un ieslēdzas, lai tos attiecīgi ieslēgtu un izslēgtu, tādējādi ļaujot triakus attiecīgi iedarbināt IESLĒGT un Izslēgt, reaģējot uz attiecīgo spiediena slēdža aktivizēšanu.
Nospiežot slēdzi “push-to-ON”, visi SCR uzreiz tiek fiksēti, un tas ļauj vārtu piedziņai parādīties pāri visu 3 bufera triaku vārtiem.
Šie triaki tagad sāk vadīt, ļaujot vārtiem iedarbināt galvenos jaudas triakus, kas beidzot sāk vadīt un ļauj 3 fāžu jaudai sasniegt slodzi, un slodze tiek ieslēgta.
Lai apturētu šo elektroniskā kontaktora releja ķēdi, lietotājs nospiež izslēgšanas slēdzi (STOP slēdzi), kas nekavējoties pārtrauc SCR fiksāciju, kavējot triašu vārtu piedziņu un izslēdzot tos kopā ar slodzi.
Ķēdes vienkāršošana
Iepriekš redzamajā diagrammā mēs varam redzēt starpposma triac bufera posmus, kas tiek izmantoti, lai pārsūtītu trigeri no SCR uz elektrotīkla triacs.
Tomēr neliela pārbaude atklāj, ka, iespējams, šos bufera triacus varētu novērst, un SCR izvadi varētu tieši konfigurēt ar tīkla triakiem.
Tas vēl vairāk vienkāršotu dizainu, ļaujot START un STOP darbībām izmantot tikai SCR posmus, kā arī samazinātu vienības kopējās izmaksas.
Pāri: PIR Saules mājas apgaismojuma ķēde Nākamais: Digitālā svēršanas skala, izmantojot slodzes šūnu un Arduino
