При использовании полупроводниковые релеМы можем столкнуться с 6 распространенными проблемами: перегрев, превышение напряжения, перегрузка по току, перегорание кабелей нагрузки, не загорается светодиодный индикатор и не работает нагрузка.
Что делать при возникновении этих проблем? Вам повезло, что вы нашли эту статью, которая поможет вам полностью разобраться в причинах и найти оптимальные решения этих проблем. Давайте начнем прямо сейчас!
Что такое твердотельное реле?
Есть старая китайская поговорка: "Заточка топора не задержит вашу работу по рубке дров. Наоборот, она поможет вам эффективно выполнять свою работу". Поэтому, чтобы лучше проанализировать причины проблем с твердотельными реле, сначала нужно узнать, что такое твердотельное реле.
В отличие от силовых реле, промежуточных реле или контакторов переменного тока, которые подключают и отключают нагрузки за счет электромагнитного воздействия, твердотельные реле представляют собой новый тип полупроводниковых переключателей без движущихся частей.
Принцип его работы можно понять следующим образом: после подачи небольшого напряжения (обычно DC3-32V или AC70-280V) на управляющий конец, конец нагрузки закрывается. Как только управляющий сигнал снимается, часть нагрузки отсоединяется соответственно.
В основном используется в качестве привода, управляемого ПИД-регулятор температуры в системе контроля температуры, а также может использоваться в качестве переключателя для управления запуском и остановкой двигателя. Это хорошая замена контакторам или механическим реле, обладающая такими преимуществами, как быстрое время переключения, отсутствие искр и шума.
Совет: Хотите узнать больше о различиях между твердотельными реле (SSR) и контакторами переменного тока или промежуточными реле? Смотрите эту статью: SSR и контактор переменного тока: Что лучше в системе контроля температуры?
Проблемы и причины неисправностей твердотельных реле
Несмотря на множество преимуществ использования твердотельных реле вместо промежуточных реле или контакторов переменного тока, все же существует 6 распространенных проблем при их использовании:
Перегрев:
Перегрев означает, что после длительного использования температура твердотельного реле превысит 80℃, что является серьезной проблемой, поскольку внутренние полупроводники могут быть необратимо повреждены из-за таких высоких температур.
Перегрузка по току:
Рисунок 1 Спецификации SSR, любезно предоставлены: https://docs.rs-online.com/5800/A700000009423612.pdf
Перегрузка по току означает, что ток, требуемый нагрузкой, значительно превышает максимальный выходной ток твердотельного реле. Как правило, это происходит из-за неправильного выбора. Например, если твердотельное реле переменного тока 10 А используется для управления двигателем 220 В переменного тока мощностью 1 кВт, при запуске двигателя его мгновенный ток может достигать 30 А. Такой большой ток значительно превышает максимальный выдерживаемый ток тиристора твердотельного реле (см. рис. 1: 110 ампер в течение 20 мс), и обычно продолжительность запуска двигателя превышает 20 мс (см. рис. 2), что приведет к выходу тиристора из строя и повреждению твердотельного реле.
Рисунок 2 Кривая пускового тока двигателя, любезно предоставленная: https://myelectrical.com/notes/entryid/77/motor-starting-introduction
Перенапряжение:
Перенапряжение: Как видно из рисунка 1, пиковое повторяющееся обратное напряжение (VRRM) составляет 600 В. Если входное напряжение нагрузки превысит 600 В, тиристор начнет обратный пробой, что приведет к неконтролируемой проводимости или даже к повреждению.
Перегрев или возгорание кабелей нагрузки:
Рисунок 3 Выбор провода для разных токов, любезно предоставлен: https://support.boshart.com/what-is-wire-gauge
Неправильно подобранный провод нагрузки может привести к перегреву провода нагрузки твердотельного реле, что вызовет пожар. Например, однофазное твердотельное реле работает на 40 ампер, подходящий диаметр одножильного провода должен быть более 2,6 мм. Пожалуйста, обратитесь к рисунку 3 выше для получения дополнительной информации.
Светодиодный индикатор не горит:
Эта проблема обычно вызвана ослаблением винтов входных клемм или обрывом проводов управляющего сигнала.
Невозможно управлять нагрузкой:
Другая проблема заключается в том, что твердотельное реле не может включить или выключить нагрузку по сигналу управления. Это может быть связано с тем, что его мощность недостаточна для управления нагрузкой. Поэтому, если нагрузка является резистивной, мы должны усилить ток SSR до удвоенного номинального тока резистивной нагрузки. Если нагрузка - двигатель, то ток SSR должен быть в 5-7 раз больше номинального тока двигателя.
Решение проблем с твердотельными реле
Решение проблемы перегрева:
Перегрев обычно вызван большими потерями мощности внутренних компонентов SSR. Поэтому при проектировании и использовании твердотельных реле следует обратить пристальное внимание на распределение тепла между компонентами и принять эффективные меры по отводу тепла, например, использовать пассивную тепловой радиатор и добавление активного вентилятора для отвода тепла.
Решение проблемы перегрузки по току:
Перегрузка по току возникает, когда ток нагрузки превышает номинальный ток SSR. Чтобы избежать перегрузки по току, при выборе твердотельного реле номинальное значение тока следует выбирать в соответствии с фактической потребностью нагрузки в токе, или на нагрузочной части твердотельного реле должна быть установлена схема защиты от перегрузки по току, такая как токоограничивающий резистор, быстродействующий предохранитель и т.д.
Решение проблемы повышенного напряжения:
Перенапряжение вызывается тем, что входное напряжение на стороне нагрузки превышает номинальное 600 В. Поэтому при использовании твердотельного реле убедитесь, что напряжение находится в пределах 600 В. Кроме того, схема защиты от перенапряжения, такая как варистор Варистор может быть добавлен к нагрузке твердотельного реле, как показано ниже. Принцип его работы заключается в том, что когда в цепь поступает избыточное напряжение, варистор становится очень низким, чтобы поглотить избыточное напряжение.
Решение проблемы перегрева или возгорания линии нагрузки:
Чтобы выбрать подходящий кабель для контролируемой нагрузки, обратитесь к рисунку ниже:
Решение проблемы, когда светодиодный индикатор не горит:
Проверьте, в порядке ли провода управляющего сигнала, если провода оборваны, пожалуйста, замените их на другие, если причина в ослаблении винта управляющей клеммы, лучше заменить SSR на новый.
Решение проблемы невозможности управления нагрузкой:
Во-первых, проверьте, не поврежден ли SSR из-за перегрева, перенапряжения, перегрузки по току и т.д. Эти три причины приведут к необратимому повреждению внутренних компонентов управления SSR, что приведет к невозможности плавного переключения нагрузки.
Если повреждение УСБ не вызвано, проверьте, достаточен ли выходной ток УСБ для работы нагрузки. Как уже говорилось выше, для резистивной нагрузки ток УСБ должен быть вдвое больше номинального, для индуктивной или емкостной нагрузки, например, двигателя, выходной ток УСБ должен быть в 5-7 раз больше номинального.
Краткий обзор проблем и решений в области РСБ
| Проблема | Причина | Решение |
|---|---|---|
|
Перегрев |
Отвод тепла недостаточен |
Используйте радиатор или охлаждающие вентиляторы |
|
Перенапряжение |
Слишком высокое входное напряжение |
Добавьте варистор для поглощения дополнительного напряжения |
|
Перегрузка по току |
Нагрузка потребляет слишком большой ток |
Используйте быстрый предохранитель для защиты |
|
Светодиодный индикатор не горит |
Оборваны кабели управляющих сигналов, ослаблены клеммы SSR |
Переход на новые кабели или замена нового SSR |
|
Грузовые кабели пожарные |
Неправильный выбор кабелей |
Выберите провод в соответствии с его максимальным током |
|
Невозможно выполнить загрузку |
Выбранный SSR слишком мал или SSR поврежден |
Выбор SSR в соответствии с различными нагрузками |
Заключение
После прочтения вышеизложенного, мы надеемся, что сможем помочь вам разобраться с проблемами, которые могут возникнуть при использовании SSR: перегрев, превышение напряжения, превышение тока, перегорание кабелей нагрузки, не загорание светодиодных индикаторов, отказ работы нагрузки, и как решить эти проблемы.
Lorentzzi Electricкак ведущий поставщик твердотельных реле (SSR) в Китае, имеет очень профессиональную команду инженеров с богатым опытом в производстве SSR и решении проблем SSR. Если у вас все еще есть вопросы, пожалуйста связаться с нами немедленно, и мы ответим на ваше письмо в течение 24 часов.
