Что такое тиристорное реле. Как работают тиристорные регуляторы мощности. В чем преимущества тиристорного управления по сравнению с релейным. Какие особенности применения тиристорных устройств нужно учитывать.
Принцип работы тиристорного реле
Тиристорное реле представляет собой электронное устройство, предназначенное для коммутации электрических цепей. В отличие от электромеханических реле, тиристорные реле не имеют подвижных контактов и работают на основе полупроводниковых компонентов — тиристоров.
Основные элементы тиристорного реле:
- Силовой тиристор (или группа тиристоров) — выполняет функцию коммутирующего элемента
- Схема управления — формирует управляющие импульсы для открытия тиристоров
- Оптронная развязка — обеспечивает гальваническую изоляцию цепей управления и силовой части
Принцип действия тиристорного реле заключается в следующем:
- При подаче сигнала управления схема формирует импульс тока в цепи управляющего электрода тиристора
- Под действием этого импульса тиристор открывается и начинает проводить ток в силовой цепи
- Тиристор остается открытым до тех пор, пока через него протекает ток
- При снятии сигнала управления тиристор закрывается в момент перехода тока через ноль
Преимущества тиристорных реле перед электромеханическими
Тиристорные реле имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с традиционными электромеханическими реле:
- Высокое быстродействие — время срабатывания составляет доли миллисекунды
- Отсутствие механического износа и электрической эрозии контактов
- Большой ресурс работы — до миллиардов циклов коммутации
- Отсутствие дребезга контактов и электрических помех при коммутации
- Малые габариты и вес
- Бесшумность работы
Благодаря этим преимуществам тиристорные реле находят широкое применение в современных системах автоматики и управления технологическими процессами.
Тиристорные регуляторы мощности: принцип действия
Тиристорный регулятор мощности представляет собой устройство, позволяющее плавно изменять мощность, подаваемую на нагрузку, путем регулирования угла открытия тиристоров. Основные компоненты тиристорного регулятора:
- Силовой блок на основе тиристоров или симисторов
- Система управления, формирующая импульсы для открытия тиристоров
- Датчики тока и напряжения
- Устройство синхронизации с сетью
Принцип работы тиристорного регулятора мощности основан на фазовом методе управления:
- Система управления отслеживает моменты перехода сетевого напряжения через ноль
- С определенной задержкой после перехода через ноль формируется управляющий импульс
- Тиристор открывается и начинает проводить ток
- В конце полупериода тиристор закрывается
Изменяя угол задержки открытия тиристора, можно плавно регулировать действующее значение напряжения на нагрузке от нуля до максимума. Это позволяет эффективно управлять мощностью различных нагрузок.
Сравнение тиристорного и релейного способов регулирования мощности
Тиристорное регулирование мощности имеет ряд существенных преимуществ перед традиционным релейным способом:
- Высокая точность поддержания температуры — до долей градуса
- Плавное изменение мощности без резких скачков
- Отсутствие электромагнитных помех при коммутации
- Неограниченное количество циклов включения-выключения
- Возможность ограничения пусковых токов
- Бесшумность работы
При релейном регулировании наблюдаются колебания температуры с большой амплитудой, что недопустимо во многих технологических процессах. Тиристорное регулирование позволяет обеспечить высокую стабильность температуры.
Области применения тиристорных регуляторов мощности
Благодаря своим преимуществам тиристорные регуляторы мощности находят широкое применение в различных отраслях промышленности:
- Электротермическое оборудование (печи, сушильные камеры)
- Системы электронагрева в нефтехимии
- Оборудование для производства пластмасс
- Сварочное оборудование
- Системы освещения
- Электропривод
- Зарядные устройства
Использование тиристорных регуляторов позволяет повысить энергоэффективность оборудования, улучшить качество продукции и оптимизировать технологические процессы.
Особенности применения тиристорных устройств
При использовании тиристорных реле и регуляторов необходимо учитывать некоторые особенности:
- Тиристоры генерируют высокочастотные помехи, которые необходимо подавлять
- При работе тиристоры нагреваются, что требует применения радиаторов
- Необходима защита от перенапряжений в сети
- Требуется обеспечить надежное охлаждение силовых элементов
- При индуктивной нагрузке нужны цепи защиты от перенапряжений
Правильный учет этих особенностей позволяет обеспечить надежную и долговременную работу тиристорных устройств в составе промышленного оборудования.
Выбор тиристорного реле или регулятора
При выборе тиристорного реле или регулятора мощности необходимо учитывать следующие основные параметры:
- Рабочее напряжение
- Максимальный коммутируемый ток
- Тип нагрузки (активная, индуктивная)
- Требуемый диапазон регулирования мощности
- Необходимость гальванической развязки
- Условия эксплуатации (температура, влажность)
Важно правильно рассчитать мощность и выбрать модель с запасом по току. Для ответственных применений рекомендуется использовать устройства с встроенной защитой от перегрузки и перегрева.
Перспективы развития тиристорных устройств
Основные направления совершенствования тиристорных реле и регуляторов мощности:
- Повышение быстродействия и снижение коммутационных потерь
- Увеличение предельных токов и напряжений
- Улучшение тепловых характеристик
- Интеграция микропроцессорных систем управления
- Развитие цифровых интерфейсов управления
- Совершенствование систем защиты и диагностики
Развитие технологий силовой электроники позволяет постоянно улучшать характеристики тиристорных устройств и расширять области их применения в промышленности.
Тиристорный регулятор ТРМ-3М-30-RS485
НАЗНАЧЕНИЕ
Тиристорный регулятор мощности ТРМ-3М-30 (далее Устройство) предназначен для плавной регулировки мощности трехфазной нагрузки. В основном устройство применяется для регулировки мощности активной нагрузки (тэны, инфракрасные нагреватели и т.д.). Допускается использование для регулировки мощности трансформаторов. Не рекомендовано использование для регулировки мощности систем освещения.
ПРИНЦИП РАБОТЫ УСТРОЙСТВА
Устройство осуществляет регулировку мощности в трехфазной нагрузки с помощью трех групп тиристоров включенных встречно-параллельно (по два на фазу), за счет чего достигается регулировка в двух полупериодах колебаний напряжения питания. Устройство имеет пять способов управления тиристорным блоком.
Числоимпульсный способ регулировки мощности. Тиристоры включаются на весь период колебания напряжения в момент его перехода через ноль. Регулировка мощности нагрузки осуществляется числом периодов активного состояния тиристоров в течении 2-х секунд (1 активный полупериод — 1% мощности, 10 — 10%; и т. д.). Алгоритмы управления тиристорами осуществляют равномерное распределение активных периодов по отношению к общему количеству.
Изменение фазового угла открытия тиристоров. В зависимости от выбранного значения мощности нагрузки тиристоры открываются на определенный угол (100% мощности — 180 градусов открытия каждого из тиристоров). Особенности функционирования тиристорного блока не позволяют осуществлять открытие тиристора менее чем на 10 градусов. Для реализации регулировки мощности нагрузки в диапазоне от 1 до 6 % тиристорные регуляторы мощности имеют функцию имитации малых углов открытия тиристоров LAP — Low Angle Phase (активируется в настройках Устройства, по умолчанию выключена). Данная функция осуществляет комбинацию минимального угла открытия тиристоров и числоимпульсного способа регулировки мощности (открытие тиристоров на минимальный угол осуществляется не на каждом периоде).
Пакетный способ регулировки мощности (возможно использование индуктивной нагрузки).
Устройство осуществляет открытие тиристоров на определенное число периодов, формируя «пакет» с длительностью пропорционально установленной мощности нагрузки. Число периодов в течении которых тиристоры остаются открытыми определяется по формуле: N=TxP/100 Где:
N — число активных периодов;
Т — заданное число периодов в течении которых осуществляется регулировка мощности (устанавливается в настройках в диапазоне от 25 до 999).
P — установленное значение мощности нагрузки в %.
Для использования Устройства с индуктивной нагрузкой в настройках необходимо установить величину задержки угла открытия тиристоров с целью исключения бросков тока. Угол задержки открытия тиристоров устанавливается в диапазоне от 0 до 90 градусов (в зависимости от типа нагрузки).
Пакетный способ регулировки мощности с возможностью плавного пуска. Устройство осуществляет функционирование аналогично пакетному способу регулировки мощности.
Пакетный способ регулировки мощности с однократным плавным пуском. Устройство осуществляет функционирование аналогично пакетному способу регулировки мощности. Но в данном режиме в настройках Устройства можно задать время первого разогрева нагрузки (от 1 до 999 секунд), в течении которого будет осуществлен плавный набор мощности от 0 до 100%.
Управление Устройством возможно осуществлять несколькими способами
Управление уровнем выходной мощности органами управления непосредственно на лицевой стороне Устройства. Уровень выходной мощности задается кнопками «+» и «-«. Текущее значение уровня выходной мощности индицируется на цифровом дисплее в процентах от максимальной.
Управление уровнем выходной мощности выносным потенциометром.
Устройство позволяет осуществлять регулировку уровня выходной мощности с помощью потенциометров. Для этого необходимо осуществить подключение потенциометра между клеммами «+5В» и «Общ.» разъема управления, а выход подвижного контакта в «входу №2». Рекомендуется применять потенциометр с сопротивлением от 1 до 47 кОм, с максимально близким расположением к Устройству. Если в процессе регулировки мощности возникают сбои в работе Устройства, то необходимо уменьшить длину проводов или уменьшить номинал потенциометра (но нижняя граница сопротивления должна быть не менее 1 кОм). 100% уровню выходной мощности соответствует верхнее по схеме подключения положение движка, минимальной — нижнее. Текущее значение уровня выходной мощности индицируется на цифровом дисплее в процентах от максимальной.
Управление уровнем выходной мощности с помощью внешних сигналов от датчиков (контроллеров). Устройство позволяет осуществлять регулировку уровня выходной мощности с помощью внешних устройств.
Для этого предусмотрено два входа управления. Вход №1 с напряжением сигнала управления от 0 до 10 В. и вход № 2 с напряжением сигнала управления от 0 до 5 В. (не допускается подача на вход №2 сигнала управления более 5,5В). Калибровка уровней сигнала управления, соответствующих минимальной и максимальной выходной мощности осуществляется в настройках Устройства. Текущее значение уровня выходной мощности индицируется на цифровом дисплее в процентах от максимальной.
Управление по принципу «Stand-by» (по сигналу от сухого контакта). В данном случае Устройство, при получении сигнала на включение, осуществляет вывод нагрузки на заданный уровень мощности и осуществляет его поддержание до момента снятия управляющего сигнала (размыкания сухого контакта).
Управление уровнем выходной мощности с помощью интерфейса RS485. Устройство позволяет осуществлять регулировку уровня выходной мощности через интерфейс RS-485 по протоколу Modbus RTU.
Для этого на лицевой стороне устройства предусмотрен вход управления RS-485 (A, B). Максимальная длина линии управления 600 метров. Описание протокола передачи данных, а так же настроек устройства приведены в паспорте (вкладка «файлы»).
Устройство имеет возможность индикации на внешние цепи как аварийных состояний, так и достижения максимальной выходной мощности, посредством встроенного исполнительного реле (параметры работы реле устанавливаются в настройках Устройства). Защита о перегрузок и коротких замыканий осуществляется быстродействующим предохранителем.
Устройство имеет возможность индикации на внешние цепи как аварийных состояний, так и достижения максимальной выходной мощности, посредством встроенного исполнительного реле (параметры работы реле устанавливаются в настройках Устройства). Защита о перегрузок и коротких замыканий осуществляется быстродействующим предохранителем.
ВНИМАНИЕ: Устройство не заменяет частотные преобразователи и использовать их для управления электродвигателями нельзя.
ВНИМАНИЕ: Устройство не предназначено для работы на постоянном токе.
ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
- Номинальный ток нагрузки 30А;
- Диапазон напряжения питания нагрузки AC100-480В;
- Напряжение питания схемы управления AC180-250В
- 5 режимов регулировки мощности нагрузки;
- Индикаторы режима работы и состояния Устройства;
- Возможность дистанционного управления;
- Автоматическое отключение при аварийных ситуациях;
- Защита от перегрузки и коротких замыканий быстродействующим предохранителем.
КОНСТРУКЦИЯ УСТРОЙСТВА
Устройство представляет собой корпус-охладитель блока тиристоров, объединенный с платой управления и органами управления, расположенными на лицевой стороне (кнопки настройки устройства, цифровой сегментированный дисплей, разъем для подключения напряжения питания и внешних устройств управления и светодиодный индикатор состояния Устройства). Корпус-охладитель в основании имеет 4 отверстия для крепления Устройства на ровную поверхность.
Заземление корпуса Устройства обязательно.
СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ
Рекомендовано использование контакторов аварийной защиты. Соблюдение направления подключения Устройства обязательно!
ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ
Дополнительную информацию о параметрах и режимах работы устройства Вы можете найти в паспорте изделия (вкладка «файлы»).
Паспорт (Паспорт_ТРМ-3М_V10.01.20.pdf, 9,036 Kb) [Скачать]
Эффективность реле и тиристорного регулятора
Эффективной и рациональной заменой релейного управления является тиристорный регулятор мощности.
На сегодняшний день наиболее распространенными и популярными способами для того, чтобы управлять мощностью в электрической печи, считаются релейный и тиристорный способы. Для того, чтобы понимать суть, рассмотрим оба способы со стороны технических и экономических нюансов.
Регулирование релейно- контакторным способом.
Релейный способ регулирования заключается в том, что контактор или пускатель К1 периодически включается и выключается.
Он подает напряжение на элемент нагревания.
Рис. 1 Регулирование мощности релейным образом
При этом, благодаря тому, что температура – циклична, будет совершать колебания (амплитуда dT) около своего значения среднего. Зависимо от того, какой будет степень инертности, а также частота переключения, значительность этой величины может быть высокой, которая в соответствии с технологическим процессом оказывается недопустимой.
Величина колебаний dT может быть уменьшена – каким образом это сделать? В релейном регулировании существует несколько способов. Первый из них подразумевает увеличение коммутационной частоты, то есть включать и отключать нагреватель как можно чаще. Это логично, что если частота переключения будет выше, температура будет колебаться с меньшей амплитудой. Но у этого способа есть некоторые ограничения — износ контактов пускателя. Именно поэтому такую установку придется обслуживать довольно часто и ремонтировать. Второй же способ – это наращивание числа регулируемых ступеней.
Рис. 2 Регулирование ступенчатым способом
Данный случай будет отличаться тем, что печь вместо обычного одного элемента нагревания, будет содержать несколько ТЭНов. Они подключаются параллельно. Для включения и отключения каждого из ТЭНов, подразумевается свой пускатель K1..Kn. Другими словами говоря, так можно сформировать несколько уровней для мощности. Число ступеней на практике оказывается 3…6 – если их количество будет большим, то система будет отличаться большей громоздкостью.
Эти два способа релейного типа регулировки будут годны для таких объектов, тепловая инерция которых – большая. Точность поддержания температуры в таких случаях не будет требоваться на высоком уровне.
Еще одной проблемой, которую эти способы принципиально не могут решить, является ограничение пусковых токов некоторых типов элементов нагревания. В холодном состоянии многие ТЭНы будут иметь остаточно низкое сопротивление. Исходя из этого, если подавать полное сетевое напряжение, ТЭНы будут разогреваться слишком быстро, а ток будет очень высоким.
При этои из-за наличия инерции тепла, устройства не будут успевать отдавать тепло окружающей среде, перегреваясь при этом. Служить такое оборудование будет значительно меньше.
Использовать регулирование релейного типа не всегда можно для нагрузок, которые подключаются через трансформатор- печи индукционного характера, например. Если подается полное сетевое напряжение на трансформатор, возникнет ток намагничивания, амплитуда которого большая. Такое действие будет сопровождаться «всплеском» или «просадкой» напряжения сети, а это может стать помехой для электроснабжения иных потребителей.
Управление тиристорным регулятором
Решить эти проблемы может и тиристорное регулирование. В данном случае для того, чтобы иметь возможность управлять мощностью, используют тиристоры – элементы полупроводникового типа.
Рис. 3 Регулирование тиристорным регулятором
Тиристорное регулирование – главные преимущества:
- точность поддержания температуры – высокая.
Коммутация тиристоров возможна до 100 раз в секунду, при частоте чети 50Гц, т. е. дважды на один период напряжения сети. Таким образом можно обеспечить быстродействие, которое окажется достаточным для того, чтобы поддержание температуры было до долей градуса точным; - пусковые токи и токи намагничивания трансформаторов будут ограничены. Данное действие можно произвести благодаря использованию управления тиристорами фазо – импульсного типа;
- затраты на обслуживание будут значительно снижены благодаря тому, что механические контакты будут отсутствовать;
- благодаря тому, что поддержание температуры будет более точным, вы сэкономите электроэнергию.
Коммутация тиристоров возможна до 100 раз в секунду, при частоте чети 50Гц, т. е. дважды на один период напряжения сети. Таким образом можно обеспечить быстродействие, которое окажется достаточным для того, чтобы поддержание температуры было до долей градуса точным;Для того, чтобы реализовать регулирование тиристорного типа, понадобится тиристорный контроллер мощности.
Конечно, ценовая категория для тиристорного регулятора – более высокая. Но, как показывает практика, средства, потраченные на покупку, окупаются в кратчайшие сроки. Это легко объяснить – качество и повторяемость технологического процесса повышаются, издержки на обслуживание – сокращаются, а срок службы элементов нагревания продлевается.
При этом наблюдается значительная экономия электроэнергии.
Что такое реверсивный тиристор?
Твердотельные реле (ТТР) — это переключающие устройства, состоящие из электронных компонентов.
Тиристор является силовым элементом и является «сердцем» SSR.
Все наши твердотельные реле оснащены спаренными тиристорами , которые также называются Silicon Controlled Rectifier, SCR.
В спаренных тиристорах Celduc используется технология TMS².
Почему TMS²? (фактически Т.М.С.С.)T для Thermo
м для механического
с для стресса
с для решения
Используется большинством производителей твердотельных реле.
Используются обычные керамические подложка и катодные соединения, известные как «перемычки». Технологию монтажа см.
ниже:
Данная технология имеет следующие недостатки:
- накопление огромного количества слоев, которые увеличивают тепловое сопротивление соединения/корпуса (Rthj/c),
- ограниченная способность выдерживать термическую нагрузку (количество циклов в зависимости от изменения температуры)
- трудно автоматизировать (влияние на надежность процесса)
Инновация заключается в основе. Благодаря высокотемпературному (около 1000°C) процессу диффузии толстый слой меди (обычно 0,4 мм) наносится непосредственно на подложку из оксида алюминия. Перемычки заменены множеством соединительных проводов с несколькими точками крепления, чтобы выдерживать значительные токи перегрузки. Эта технология дает следующие преимущества:
- Улучшенная термостойкость.
- «Тепловое» напряжение, деленное на 2 или 3.
- Упрощенный монтаж с автоматизацией, позволяющей полностью контролировать производственный процесс
Твердотельное реле представляет собой макрокомпонент, использующий силовые тиристоры, оптопары и другие стандартные электронные компоненты.
При правильном использовании срок службы твердотельного реле значительно выше, чем у электромеханического реле (отсутствие движущихся механических частей, подверженных износу или деформации).
ЗАПОМНИТЕ: Срок службы Ожидаемый срок службы силовых электронных компонентов обычно ограничивается тепловым ограничением (термическим стрессом из-за изменений в диапазоне температур во время использования).
Изменение температуры оказывает некоторое влияние на характеристики тиристора. Действительно, каждое включение/выключение во время использования приводит к некоторому изменению температуры микросхемы тиристора из-за различных факторов:
1. Это изменение температуры зависит от типа нагрузки. Вот несколько примеров:
-> рис. 1: изменение температуры при резистивной нагрузке со значительным изменением на этапе предварительного нагрева (ΔT1), затем меньше на этапе регулирования (ΔT2).
—> рис. 2: изменение температуры двигателя со значительными колебаниями (ΔT2) при каждом пуске из-за пусковых токов, которые могут достигать 8 x In (номинальный ток) в течение 1,6 с.
2. Термическое сопротивление между чипом тиристора и радиатором также является ключевым фактором: Rthj/c.
9Технология 0010 DCB обеспечивает значительное снижение этого значения Rthj/c
.Разница температур между переходом и радиатором (корпусом) напрямую связана с тепловым сопротивлением и рассеиваемой мощностью: ΔTj/c= Zthj/c x Pd. (Радиатор остается при довольно постоянной температуре во время нормальной работы).
3. Размер используемого чипа (кремниевого чипа) имеет первостепенное значение
—> Чем больше чип, тем слабее рассеиваемая мощность при: Pd = 0,9Vt x I + rt x I² t
Динамическое сопротивление «rt» падает с увеличением размера стружки. Тепловое сопротивление переход/корпус (Rthj/c) также обратно пропорционально площади поверхности кремния (ΔTj/c = Rthj/c x Pd). Вот почему celduc® уделяет особое внимание выбору тиристоров соответствующего размера.
Преимущества твердотельных реле, оснащенных тиристорами, соединенными встык, с использованием технологии TMS² Технология TMS² обеспечивает твердотельным реле celduc очень высокий ожидаемый срок службы по сравнению с большинством продуктов на рынке.
Отдел исследований и разработок Celduc постоянно совершенствует производственный процесс, что постоянно увеличивает количество циклов.
SSR или SCR — что лучше для вас?
1 Основное руководство по контроллерам мощности: в чем разница между твердотельным реле (SSR) и выпрямителем с силиконовым управлением (SCR)?
2 ССР против СКР
3 Комплексные тепловые решения
Основное руководство по контроллерам питания: в чем разница между твердотельным реле (ТТР) и силиконовым выпрямителем (SCR)?
Управление мощностью нагревателя может осуществляться одним из трех способов:
- Механический контактор
- Твердотельное реле
- Выпрямитель с силиконовым управлением
Многие не знают о разнице между двумя последними методами, твердотельным реле (SSR) и управлением питанием с помощью силиконового выпрямителя (SCR).
Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки.
Обычно, желая иметь более точное или более эффективное управление электрическим нагревателем в процессе, владельцы системы переключаются со старомодного контактора на реле SSR или SCR.
Между этими двумя вариантами по-прежнему существует довольно большой разрыв в производительности и надежности. Давайте рассмотрим некоторые различия.
SSR против SCR
Твердотельные реле работают как любое реле: когда какой-то внешний источник сообщает ему открыть или закрыть, оно делает это. При использовании твердотельных реле контур регулирования температуры обычно получает данные от датчика температуры. Этот датчик подключен к контроллеру, и этот контроллер отправляет сигнал на SSR, позволяя напряжению поступать на нагреватель, который создает сопротивление, а затем нагревается.
Основное различие между тем, как это делает SSR и SCR, связано с эффектом включения/выключения и частотой, с которой напряжение подается на нагреватель или резистор.
Что общего между SSR и SCR?
Как SCR, так и SSR имеют явное преимущество перед механическими контакторными реле, поскольку в них нет движущихся частей, бьющихся друг о друга. Это позволяет реле работать дольше и не изнашиваться. Оба также переключаются с гораздо большей скоростью, чем старые реле, обеспечивая потенциал для гораздо более точных систем нагрева, что приводит к большей предсказуемости и стабильности ваших процессов.
После получения сигнала в твердотельном реле напряжение подается на нагреватель намного быстрее, чем старомодное механическое или ртутное реле смещения. Типичные скорости находятся в диапазоне 2-5 секунд для циклического включения и выключения.
В наши дни эти механические контакты были заменены транзисторами или тиристорами для передачи питания на нагреватель. Это гораздо более точный контроль по сравнению со старым стилем, но не такой хороший, как у SCR. Тем не менее, твердотельные реле по-прежнему обеспечивают то же жесткое требование с интервалом в 2-5 секунд.
Термическое циклирование
Электрические нагреватели, которые используют работу SSR, имея резистивный провод из никеля/хрома, который принимает напряжение, а затем производит тепло за счет сопротивления этого провода. Циклическое включение и выключение, даже со скоростью от 2 до 5 секунд, позволит проводу остыть и нагреться, что не так сильно, как с механическими контакторами, но он все же охлаждается и нагревается. Этот процесс называется термоциклированием.
Охлаждение и нагрев со временем вызовут некоторые проблемы внутри элемента, что в конечном итоге приведет к выходу из строя резистора. Этот процесс термоциклирования также приводит к явлению, называемому водородной хрупкостью. Этот эффект приводит к тому, что проволока становится хрупкой и, в конце концов, изнашивается. Когда это происходит, провод больше не может создавать тепло. По сравнению с механическим контактором с сотнями тысяч циклов, ТТР может достигать миллионов циклов. Тем не менее, конечное количество циклов неизбежно приведет к отказу в долгосрочной перспективе.
Преимущество SCR
SCR работают в том же формате, что и SSR, но могут переключаться намного быстрее, чем SSR. В то время как временная база для SSR составляет 2-5 секунд, временная база для SCR составляет 1/60 секунды.
В Соединенных Штатах мы работаем в системе с частотой 60 Гц. SCR могут включаться и выключаться со скоростью 1 цикл или 1 Гц. Таким образом, если контроллер определяет, что для данного процесса требуется 50% мощности, SCR включится на 30 циклов, а затем выключится на 30 циклов. Если контроллер определяет, что ему требуется 10% мощности, он включается на 6 секунд и выключается на 54. Такое более точное разрешение управления приводит к тому, что нихромовая проволока не охлаждается настолько, чтобы испытать тепловой удар, что резко увеличивает ожидаемый срок службы вашего нагревателя, в то время как снижение потенциального отказа.
Недостатки SSR и SCR
Как SSR, так и SCR имеют несколько недостатков. Одним из факторов является то, что они фактически выделяют тепло при переключении соответствующих нагрузок.
Расчет для этого: 1,5 Вт x усилитель x переключение ноги. Например, предположим, что мы переключаем нагрузку 480 В, 3 фазы, 2 ноги, 20 кВт. Сила тока при 3-фазной нагрузке 480 В при 20 кВт составляет 24,09 ампер. В этом случае мы создадим около 72 Вт тепла внутри панели управления, где установлен SSR или SCR (1,5 x 24,09усилители х 2 ноги переключены). Управление этим теплом с помощью системы охлаждения или даже радиаторов имеет решающее значение.
Эти устройства также имеют кривую снижения номинальных характеристик. Чем горячее они становятся, тем меньшую силу тока они на самом деле могут переключать, поэтому они создают тепло и ограничиваются теплом. Кривые снижения номинальных характеристик имеют решающее значение при оценке или определении размеров надлежащих устройств. Обратите внимание на то, на какую температуру рассчитан агрегат. Одно очень популярное устройство SCR рассчитано на 50 F, а другое — на 70 F.
Комплексные тепловые решения
Powerblanket был создан для понимания и решения проблем отопления, связанных с полным контролем температуры.
