Podczas używania przekaźniki półprzewodnikowe, Możemy napotkać 6 typowych problemów: przegrzanie, nadmierne napięcie, nadmierny prąd, wypalanie kabli obciążenia, brak świecenia wskaźnika LED i brak działania obciążenia.
Co należy zrobić, gdy pojawią się takie problemy? Masz szczęście, że trafiłeś na ten artykuł, który pomoże Ci w pełni zrozumieć przyczyny tych problemów oraz poznać nasze najlepsze rozwiązania.
Zacznijmy więc już teraz!
Co to jest przekaźnik półprzewodnikowy?
Istnieje stare chińskie powiedzenie: “Ostrzenie siekiery nie opóźni rąbania drewna. Wręcz przeciwnie – pomoże ci to wykonać pracę wydajniej”.”
Dlatego też, aby lepiej przeanalizować przyczyny problemów związanych z przekaźnikami półprzewodnikowymi, powinniśmy najpierw dowiedzieć się, czym jest przekaźnik półprzewodnikowy.
W przeciwieństwie do przekaźników mocy, przekaźników pośrednich lub styczników AC, które łączą lub rozłączają obciążenia poprzez efekty elektromagnetyczne, przekaźniki półprzewodnikowe są nowym typem przełącznika półprzewodnikowego bez ruchomych części.
Jego zasadę działania można po prostu zrozumieć w następujący sposób: po przyłożeniu niewielkiego napięcia (zwykle DC3-32V lub AC70-280V) do jego końca sterującego, koniec obciążenia zostaje zamknięty. Gdy sygnał sterujący zostanie usunięty, część obciążenia zostanie odpowiednio odłączona.
Jest on używany głównie jako siłownik kontrolowany przez Regulator temperatury PID w systemie kontroli temperatury, a także może być używany jako przełącznik do sterowania uruchamianiem i zatrzymywaniem silnika. Jest to dobry zamiennik dla styczników lub przekaźników mechanicznych, z zaletami szybkiego czasu przełączania, braku iskier i hałasu.
Wskazówka: Chcesz dowiedzieć się więcej o różnicach między przekaźnikami półprzewodnikowymi (SSR) a stycznikami AC lub przekaźnikami pośrednimi? Zobacz ten artykuł: SSR kontra stycznik AC: Co jest lepsze w systemie kontroli temperatury?
Problemy i przyczyny związane z przekaźnikami półprzewodnikowymi
Pomimo wielu zalet stosowania przekaźników półprzewodnikowych zamiast przekaźników pośrednich lub styczników AC, nadal istnieje 6 typowych problemów związanych z ich użytkowaniem:
Przegrzanie:
Przegrzanie oznacza, że po dłuższym użytkowaniu temperatura przekaźnika półprzewodnikowego przekroczy 80 ℃, co stanowi poważny problem, ponieważ wewnętrzne półprzewodniki zostaną trwale uszkodzone z powodu tak wysokich temperatur.
Prąd przetężeniowy:
Rysunek 1 Specyfikacje SSR, dzięki uprzejmości: https://docs.rs-online.com/5800/A700000009423612.pdf
Przeciążenie prądowe oznacza, że prąd wymagany przez obciążenie znacznie przekracza maksymalny prąd wyjściowy przekaźnika półprzewodnikowego.
Zazwyczaj wynika to z niewłaściwego doboru elementów. Na przykład, jeśli do sterowania silnikiem o napięciu 220 V AC i mocy 1 kW zastosowano przekaźnik półprzewodnikowy prądu przemiennego o natężeniu 10 A, to w momencie uruchomienia silnika jego prąd chwilowy może osiągnąć wartość 30 A.
Tak duży prąd znacznie przekracza maksymalny prąd znamionowy tyrystora przekaźnika półprzewodnikowego (patrz rysunek 1 powyżej: 110 amperów w ciągu 20 ms), a czas rozruchu silnika zazwyczaj przekracza 20 ms (patrz rysunek 2 poniżej), co spowoduje przepalenie tyrystora i uszkodzenie przekaźnika półprzewodnikowego.
Rysunek 2 krzywa prądu rozruchowego silnika, dzięki uprzejmości: https://myelectrical.com/notes/entryid/77/motor-starting-introduction
Przepięcie:
Przepięcie: Jak widać na rysunku 1, szczytowe powtarzalne napięcie wsteczne (VRRM) wynosi 600 V.
Jeśli napięcie wejściowe obciążenia przekroczy 600 V, tyrystor ulegnie przebiciu wstecznemu, co spowoduje niekontrolowane przewodzenie, a nawet jego uszkodzenie.
Przegrzanie lub pożar kabli obciążenia:
Rysunek 3 Wybór przewodów o różnym natężeniu prądu, dzięki uprzejmości: https://support.boshart.com/what-is-wire-gauge
Nieprawidłowo podłączony przewód obciążeniowy może spowodować przegrzanie przewodu obciążeniowego przekaźnika półprzewodnikowego, co z kolei może doprowadzić do pożaru.
Na przykład, jeśli jednofazowy przekaźnik półprzewodnikowy ma prąd znamionowy 40 amperów, średnica odpowiedniego przewodu jednożyłowego powinna wynosić ponad 2,6 mm.
Więcej opcji można znaleźć na rysunku 3 powyżej.
Wskaźnik LED nie świeci się:
Problem ten jest zwykle spowodowany poluzowanymi śrubami zacisków wejściowych lub przerwanymi przewodami sygnału sterującego.
Nie można obsługiwać obciążenia:
Kolejnym problemem jest to, że przekaźnik półprzewodnikowy nie może włączać ani wyłączać obciążenia za pomocą sygnału sterującego.
Może to wynikać z niewystarczającej nośności urządzenia, która nie pozwala na kontrolowanie obciążenia.
W związku z tym, jeśli obciążeniem jest obciążenie rezystancyjne, należy zwiększyć prąd SSR do dwukrotności prądu znamionowego obciążenia rezystancyjnego. Jeśli obciążeniem jest silnik, należy ustawić prąd SSR na wartość wynoszącą 5–7-krotność prądu znamionowego silnika.
Rozwiązania problemów z przekaźnikami półprzewodnikowymi
Rozwiązanie dla przegrzania:
Przegrzanie jest zazwyczaj spowodowane dużymi stratami mocy w wewnętrznych elementach relé SSR.
Dlatego podczas projektowania i stosowania przekaźników półprzewodnikowych należy zwrócić szczególną uwagę na rozkład ciepła w poszczególnych elementach oraz podjąć skuteczne działania mające na celu odprowadzanie ciepła, takie jak zastosowanie pasywnych grzejnik i dodanie aktywnego wentylatora rozpraszającego ciepło.
Rozwiązanie dla nadmiernego prądu:
Przeciążenie prądowe wynika z przekroczenia prądu obciążenia przez prąd znamionowy relé SSR.
Aby uniknąć przepięcia prądowego, przy doborze przekaźnika półprzewodnikowego należy dobrać wartość prądu znamionowego zgodnie z rzeczywistym zapotrzebowaniem obciążenia na prąd lub zainstalować obwód zabezpieczający przed przepięciem prądowym, taki jak rezystor ograniczający prąd, szybki bezpiecznik itp., po stronie obciążenia przekaźnika półprzewodnikowego.
Na naszym blogu dowiesz się, jak wybrać odpowiedni bezpiecznik szybkiego działania: Jak wybrać odpowiednie bezpieczniki szybkodziałające do przekaźników półprzewodnikowych?
Rozwiązanie dla przepięcia:
Przepięcie powstaje w wyniku przekroczenia przez napięcie wejściowe po stronie obciążenia wartości znamionowej wynoszącej 600 V.
W związku z tym podczas korzystania z przekaźnika półprzewodnikowego należy upewnić się, że napięcie mieści się w zakresie do 600 V. Ponadto należy zastosować obwód zabezpieczający przed przepięciem, taki jak warystor można dodać do końca obciążenia przekaźnika półprzewodnikowego, jak pokazano poniżej, jego zasada działania polega na tym, że gdy przepięcie wchodzi do obwodu, warystor staje się bardzo niski, aby zaabsorbować przepięcie.
Rozwiązanie w przypadku przegrzania lub pożaru linii ładunkowej:
Aby wybrać odpowiedni kabel do kontrolowanego obciążenia, należy zapoznać się z poniższym rysunkiem:
Rozwiązanie dla wskaźnika LED, który się nie świeci:
Sprawdź, czy przewody sygnału sterującego są w porządku, jeśli przewody są uszkodzone, zmień je na inne, jeśli jest to spowodowane poluzowaniem śruby zacisku sterującego, lepiej zmienić SSR na nowy.
Rozwiązanie uniemożliwiające obsługę obciążenia:
Najpierw należy sprawdzić, czy SSR nie jest uszkodzony z powodu przegrzania, przepięcia, przetężenia itp. Te trzy przyczyny spowodują trwałe uszkodzenie wewnętrznych elementów sterujących SSR, co spowoduje brak płynnego przełączania obciążenia.
Jeśli nie jest to spowodowane uszkodzeniem SSR, sprawdź, czy prąd wyjściowy SSR jest wystarczający do obsługi obciążenia, jak wspomniano powyżej, dla obciążenia rezystancyjnego prąd SSR powinien być dwukrotnie większy niż jego prąd znamionowy, dla obciążenia indukcyjnego lub pojemnościowego, takiego jak silnik, prąd wyjściowy SSR powinien być 5-7 razy większy niż jego prąd znamionowy.
Krótki przegląd zagadnień i rozwiązań SSR
| Problem | Przyczyna | Rozwiązanie |
|---|---|---|
|
Przegrzanie |
Rozpraszanie ciepła nie jest wystarczające |
Korzystanie z radiatora lub wentylatorów chłodzących |
|
Przepięcie |
Napięcie wejściowe jest zbyt wysokie |
Dodaj warystor, aby zaabsorbować dodatkowe napięcie |
|
Prąd przetężeniowy |
Obciążenie pobiera zbyt dużo prądu |
Użyj szybkiego bezpiecznika do ochrony |
|
Wskaźnik LED nie świeci się |
Uszkodzone przewody sygnału sterującego, poluzowane zaciski SSR |
Zmiana na nowe kable lub wymiana nowego SSR |
|
Pożar kabli ładunkowych |
Niewłaściwy dobór kabli |
Wybierz przewód zgodnie z jego maksymalnym natężeniem prądu |
|
Nie można uruchomić obciążenia |
Wybrany SSR jest zbyt mały lub uszkodzony |
Wybór SSR w zależności od różnych obciążeń |
Wnioski
Po zapoznaniu się z powyższymi informacjami, mamy nadzieję, że pomożemy Ci zrozumieć problemy, które mogą wystąpić podczas korzystania z SSR: przegrzanie, przepięcie, przetężenie, wypalanie kabli obciążenia, brak świecenia wskaźników LED i brak działania obciążenia oraz jak rozwiązać te problemy.
Lorentzzi Electric, jako wiodący dostawca przekaźników półprzewodnikowych (SSR) w Chinach, dysponuje bardzo profesjonalnym zespołem inżynierów posiadającym bogate doświadczenie w produkcji przekaźników SSR oraz rozwiązywaniu problemów z nimi związanych.
Jeśli nadal masz pytania, proszę skontaktuj się z nami a my odpowiemy na Twój e-mail w ciągu 24 godzin.
