Τα ρελέ στερεάς κατάστασης (SSR) χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο σε διάφορες βιομηχανίες, όπως πλαστικά, συσκευασία, τρόφιμα και ποτά, HVAC, ημιαγωγούς, ανανεώσιμες και παραδοσιακές πηγές ενέργειας, πετρέλαιο και φυσικό αέριο, μεταφορές, εκτύπωση, εργαστήρια, κλιβάνους και φούρνους, φωτισμό, ιατρικό και έλεγχο κίνησης. Τα SSR χρησιμοποιούνται συχνά για την αντικατάσταση ηλεκτρομαγνητικών ρελέ (EMR) επειδή δεν έχουν κινούμενα μέρη και μεγάλη διάρκεια ζωής. Επιπλέον, δεν θα υπόκεινται σε διάβρωση επαφής και ηλεκτρικές παρεμβολές λόγω της παρουσίας τόξου στην επιφάνεια επαφής.
Λόγω των πολλαπλών διαμορφώσεων των ρελέ στερεάς κατάστασης που μπορούν να υποστηρίξουν διάφορους τύπους φορτίων, οι σχεδιαστές πρέπει να κατανοήσουν πώς να επιλέγουν ρελέ στερεάς κατάστασης για να ανταποκρίνονται στη χρήση για την οποία προορίζονται. Αυτό είναι ιδιαίτερα εμφανές σε βιομηχανικές εφαρμογές, όπως ο έλεγχος επαγωγικών φορτίων όπως κινητήρες, αντλίες νερού και ανεμιστήρες, που απαιτούν διαφορετικούς τύπους ρελέ από τις εφαρμογές θέρμανσης και φωτισμού, καθώς είναι φορτία αντίστασης.
Αυτό το άρθρο θα συζητήσει εν συντομία γιατί το SSR είναι μια εξαιρετική επιλογή για βιομηχανικούς και εργοστασιακούς αυτοματισμούς. Στη συνέχεια, λαμβάνοντας ως παράδειγμα τις συσκευές του Carlo Gavazzi, παρουσιάστηκαν ο σκοπός, τα χαρακτηριστικά και ο τρόπος επιλογής αυτών των συσκευών για εφαρμογές.
Γιατί να χρησιμοποιήσετε SSR;
Τα βιομηχανικά και εργοστασιακά συστήματα αυτοματισμού απαιτούν διακόπτη με τα ακόλουθα χαρακτηριστικά για την κάλυψη των απαιτήσεων: χαμηλό κόστος, υψηλή αξιοπιστία, γρήγορος χρόνος ενεργοποίησης και χωρίς κραδασμούς ή τόξο επαφής, ελάχιστες ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές (EMI), αντοχή σε σκληρά περιβάλλοντα και ισχυρή αντίσταση σε μηχανικούς κραδασμούς και κραδασμούς. Το SSR χρησιμοποιεί συσκευές ημιαγωγών για την αντικατάσταση του οπλισμού και των επαφών των μηχανικών ρελέ σε λειτουργίες διακόπτη, ικανοποιώντας έτσι αυτές τις απαιτήσεις. Λόγω της πλήρως κλειστής φύσης του, το SSR έχει επίσης τα χαρακτηριστικά αντοχής σε κραδασμούς, αντοχής σε κραδασμούς, αντοχής στην υγρασία, αντοχής στη χημική διάβρωση και αντοχής στη σκόνη. Επομένως, η συσκευή έχει μεγάλη διάρκεια ζωής και υψηλή αξιοπιστία.
Επομένως, όταν επιλέγετε ένα SSR για μια εφαρμογή, είναι απαραίτητο να κατανοήσετε το ελεγχόμενο φορτίο και τα βασικά χαρακτηριστικά του SSR προκειμένου να ταιριάξετε τις απαιτήσεις εφαρμογής με τις προδιαγραφές ρελέ.
Προδιαγραφές ελέγχου SSR και φορτίου
Το SSR μπορεί να ελεγχθεί χρησιμοποιώντας τάση ελέγχου AC ή DC. Τα χειριστήρια DC χρησιμοποιούν χαμηλή τάση, συνήθως 4 V έως 32 V. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιούν βρόχους ρεύματος 4 mA έως 20 mA ή αναλογικές εισόδους 1 VDC έως 10 VDC. Το εύρος τάσης που χρησιμοποιείται για τον έλεγχο επικοινωνίας είναι 24 VAC έως 275 VAC.
Τα φορτία SSR μπορεί να είναι AC ή DC. Η μέγιστη τάση φορτίου AC του SSR είναι έως 690 VAC, με ονομαστικό ρεύμα AC 125 A. Η ονομαστική τιμή DC είναι 500 VDC και 100 A.
Τύπος ηλεκτρικού φορτίου
Τα ηλεκτρικά φορτία ταξινομούνται σύμφωνα με τα κύρια ηλεκτρικά τους χαρακτηριστικά. Οι κινητήρες, οι ανεμιστήρες και οι αντλίες είναι όλα επαγωγικά φορτία. Το ρεύμα και η τάση φορτίου δεν συγχρονίζονται και το ρεύμα υστερεί σε σχέση με την τάση. Τα επαγωγικά φορτία θα εξουδετερώσουν τις αλλαγές στο ρεύμα φορτίου τους δημιουργώντας ένα δυναμικό αντίστροφης τάσης που ονομάζεται αντίστροφη ηλεκτροκινητική δύναμη (EMF). Τα ρελέ στερεάς κατάστασης που χρησιμοποιούνται με επαγωγικά φορτία πρέπει να είναι σε θέση να αντέχουν αυτές τις τάσεις.
Εξοπλισμός όπως θερμάστρες, φούρνοι, ηλεκτρικές σόμπες, στεγνωτήρια και φωτιστικά ανήκουν στα ωμικά φορτία. Η τάση και το ρεύμα των ωμικών φορτίων είναι σε φάση.
Τα χωρητικά φορτία μπορούν να αντέξουν αλλαγές στην τάση φορτίου. Το ρεύμα και η τάση στα χωρητικά φορτία δεν συγχρονίζονται, με το ρεύμα να οδηγεί την τάση. Τα περισσότερα τροφοδοτικά λειτουργίας διακόπτη και ορισμένες ιατρικές συσκευές (όπως απινιδωτές) έχουν χωρητικά φορτία. Όταν εφαρμόζεται για πρώτη φορά τάση σε ένα χωρητικό φορτίο, η σύνθετη αντίστασή του είναι πολύ χαμηλή, με αποτέλεσμα ένα μεγάλο ρεύμα υπέρτασης.
Τα χαρακτηριστικά κάθε φορτίου καθορίζουν τον τύπο SSR που απαιτείται για τον έλεγχο του φορτίου.