Ao usar relés de estado sólidoSe o cabo de carga não estiver funcionando, podemos encontrar 6 problemas comuns: superaquecimento, sobretensão, sobrecorrente, queima de cabos de carga, indicador LED que não acende e falha na operação da carga.
O que devemos fazer quando esses problemas ocorrem? Você tem sorte de ter encontrado este artigo, que vai ajudá-lo a entender completamente as causas e nossas melhores soluções para esses problemas.
Vamos começar agora mesmo!
O que é um relé de estado sólido?
Há um antigo ditado chinês que diz: “Afiar o machado não atrasa o trabalho de cortar lenha. Pelo contrário, ajuda a realizar o trabalho com eficiência.”
Portanto, para analisar melhor as causas dos problemas relacionados aos relés de estado sólido, devemos primeiro saber o que é um relé de estado sólido.
Diferentemente dos relés de potência, relés intermediários ou contatores CA que conectam ou desconectam cargas por meio de efeitos eletromagnéticos, os relés de estado sólido são um novo tipo de chave semicondutora sem partes móveis.
Seu princípio de funcionamento pode ser entendido da seguinte forma: depois que uma pequena tensão (geralmente DC3-32V ou AC70-280V) é aplicada à sua extremidade de controle, a extremidade da carga é fechada. Assim que o sinal de controle for removido, a parte da carga será desconectada.
Ele é usado principalmente como um atuador controlado por um Controlador de temperatura PID em um sistema de controle de temperatura e também pode ser usado como um interruptor para controlar a partida e a parada de um motor. É um bom substituto para contatores ou relés mecânicos, com as vantagens do tempo de comutação rápido, sem faíscas e sem ruído.
Dica: Quer saber mais sobre as diferenças entre os relés de estado sólido (SSRs) e os contatores CA ou relés intermediários? Consulte este artigo: SSR versus contator CA: O que é melhor em um sistema de controle de temperatura?
Problemas e motivos do relé de estado sólido
Embora haja muitas vantagens em usar relés de estado sólido em vez de relés intermediários ou contatores CA, ainda há seis problemas comuns em seu uso:
Superaquecimento:
Superaquecimento significa que, após o uso prolongado, a temperatura do relé de estado sólido excederá 80°C, o que é um problema sério, pois os semicondutores internos serão permanentemente danificados devido a essas altas temperaturas.
Sobrecorrente:
Figura 1 Especificações do SSR, cortesia: https://docs.rs-online.com/5800/A700000009423612.pdf
Sobrecorrente significa que a corrente exigida pela carga excede em muito a corrente máxima de saída do relé de estado sólido.
Isso geralmente é causado por uma seleção inadequada. Por exemplo, se um relé de estado sólido de 10 A CA for usado para controlar um motor de 220 VCA e 1 kW, quando o motor der a partida, sua corrente instantânea pode chegar a 30 A.
Uma corrente tão elevada excede em muito a corrente máxima suportável do tiristor do relé de estado sólido (veja a figura 1 acima: 110 amperes em 20 ms), e, geralmente, a duração da partida do motor ultrapassa 20 ms (veja a figura 2 abaixo), o que fará com que o tiristor entre em falha e danifique o relé de estado sólido.
Figura 2: curva de corrente de partida do motor, cortesia: https://myelectrical.com/notes/entryid/77/motor-starting-introduction
Sobretensão:
Sobretensão: Como pode ser observado na Figura 1, a tensão reversa repetitiva de pico (VRRM) é de 600 V.
Se a tensão de entrada da carga exceder 600 V, o tiristor entrará em ruptura reversa, resultando em condução descontrolada ou até mesmo em danos.
Superaquecimento ou incêndio dos cabos de carga:
Figura 3 Seleção de fios de corrente diferentes, cortesia: https://support.boshart.com/what-is-wire-gauge
O uso de um fio de carga inadequado pode causar o superaquecimento do fio de carga do relé de estado sólido, provocando, assim, um incêndio.
Por exemplo, se o relé de estado sólido monofásico for de 40 amperes, o diâmetro adequado do fio unipolar deve ser superior a 2,6 mm.
Consulte a Figura 3 acima para ver mais opções.
O indicador LED não está acendendo:
Esse problema geralmente é causado por parafusos soltos do terminal de entrada ou por fios de sinal de controle quebrados.
Não é possível operar a carga:
Outro problema é que o relé de estado sólido não consegue ligar ou desligar a carga por meio do sinal de controle.
Isso pode ser devido à sua capacidade de carga insuficiente para controlar a carga.
Portanto, se a carga for resistiva, devemos definir a corrente do SSR para o dobro da corrente nominal da carga resistiva. Se a carga for um motor, devemos definir a corrente do SSR para 5 a 7 vezes a corrente nominal do motor.
Soluções para problemas de relés de estado sólido
Solução para superaquecimento:
O superaquecimento é geralmente causado pela grande perda de potência dos componentes internos do SSR.
Portanto, ao projetar e utilizar relés de estado sólido, é preciso prestar muita atenção à distribuição de calor de cada componente e adotar medidas eficazes de dissipação de calor, como o uso de um dissipador passivo radiador de calor e adicionando uma ventoinha de dissipação de calor ativa.
Solução para sobrecorrente:
A sobrecorrente ocorre quando a corrente de carga excede a corrente nominal do SSR.
Para evitar sobrecorrente, ao selecionar um relé de estado sólido, o valor da corrente nominal deve ser escolhido de acordo com a demanda real de corrente da carga; caso contrário, deve-se instalar um circuito de proteção contra sobrecorrente — como um resistor limitador de corrente, um fusível de ação rápida etc. — no lado da carga do relé de estado sólido.
Você pode aprender como escolher o fusível de ação rápida adequado no nosso blog: Como selecionar os fusíveis de ação rápida certos para seus relés de estado sólido?
Solução para sobretensão:
A sobretensão ocorre quando a tensão de entrada no lado da carga excede o valor nominal de 600 V.
Portanto, certifique-se de que a tensão esteja dentro do intervalo de 600 V ao utilizar um relé de estado sólido. Além disso, um circuito de proteção contra sobretensão, como um varistor pode ser adicionado à extremidade da carga do relé de estado sólido, conforme mostrado abaixo. Seu princípio de funcionamento é que, quando uma sobretensão entra no circuito, o varistor se torna muito baixo para absorver a sobretensão.
Solução para superaquecimento ou incêndio da linha de carga:
Para escolher o cabo certo para sua carga controlada, consulte a figura abaixo:
Solução para o indicador LED que não está acendendo:
Verifique se os fios do sinal de controle estão bem ou não; se os fios estiverem quebrados, troque-os por outros; se o problema for causado pelo parafuso do terminal de controle solto, é melhor trocar o SSR por um novo.
Solução para a impossibilidade de operar a carga:
Primeiro, verifique se o SSR está danificado devido a superaquecimento, sobretensão, sobrecorrente, etc. Esses três motivos causarão danos permanentes aos componentes de controle interno do SSR, resultando na incapacidade de comutar a carga sem problemas.
Se não for causado por danos no SSR, verifique se a corrente de saída do SSR é suficiente para operar a carga. Conforme mencionado acima, para cargas resistivas, a corrente do SSR deve ser o dobro da corrente nominal; para cargas indutivas ou capacitivas, como motores, a corrente de saída do SSR deve ser de 5 a 7 vezes maior que a corrente nominal.
Uma rápida visão geral dos problemas e soluções de SSR
| Problema | Causa | Solução |
|---|---|---|
|
Superaquecimento |
A dissipação de calor não é suficiente |
Use radiador de calor ou ventiladores de resfriamento |
|
Sobretensão |
A tensão de entrada é muito alta |
Adicione um varistor para absorver a tensão extra |
|
Sobrecorrente |
A carga consome muita corrente |
Use o fusível rápido para proteger |
|
O indicador LED não está acendendo |
Os cabos de sinal de controle estão quebrados, os terminais do SSR estão soltos |
Trocar por novos cabos ou substituir um novo SSR |
|
Carga de cabos de incêndio |
Seleção inadequada dos cabos |
Selecione o fio de acordo com sua corrente máxima |
|
Não é possível executar a carga |
O SSR selecionado é muito pequeno ou o SSR está danificado |
Escolha do SSR de acordo com diferentes cargas |
Conclusão
Após ler o texto acima, esperamos poder ajudá-lo a entender os problemas que podem ocorrer durante o uso do SSR: superaquecimento, sobretensão, sobrecorrente, queima de cabos de carga, indicadores LED que não acendem e falha na operação da carga, e como resolver esses problemas.
Lorentzzi Electric, como um dos principais fornecedores de relés de estado sólido (SSR) na China, conta com uma equipe de engenharia altamente profissional, com vasta experiência na fabricação de SSRs e na resolução de problemas relacionados a esses dispositivos.
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