Szilárdtestes kontaktor áramkör motorszivattyúkhoz

Ebben a cikkben megtanuljuk, hogyan kell megtervezni és megépíteni egy szilárdtestes kontaktor áramkört triakok segítségével nagy igénybevételű terhelések, például merülő furatfúró szivattyúmotorok nagy megbízhatósággal történő üzemeltetéséhez, és nem kell aggódnunk a kontaktoregység kopásának vagy hosszú távú leépülésének problémáival kapcsolatban.

Mi a Kontaktor

A mágneskapcsoló a hálózatról működtetett ON / OFF kapcsoló, amely nagy terhelések esetén képes kezelni a nagy terheléseket, és a kapcsoló érintkezőkön átívelő nagy ívű tüskék. Leginkább nagy teljesítményű vagy nagy áramú induktív terhelések, például merülő háromfázisú szivattyúmotorok vagy más hasonló típusú nehéz ipari terhelések kapcsolására használják, amelyek tartalmazhatnak mágnesszelepeket is.

Hogyan működik a kontaktor

Az alap kontaktor kapcsoló elektromos konfigurációjában a következő alapelemek találhatók:

1. Push-to-ON kapcsoló
2. Push-to-OFF kapcsoló
3. A hálózat működtette a közvetítő meachanizmust

A szokásos mechanikus kontaktoroknál az indítókapcsolót, amely push-to-ON kapcsoló, a kapcsoló kontaktusainak bekapcsolt állapotban történő reteszelésére használják úgy, hogy a csatlakoztatott terhelés is be legyen kapcsolva, míg a Stop kapcsoló, amely egy nyomás -kikapcsoló a reteszelrendezés megszakítására és a csatlakoztatott terhelés kikapcsolására szolgál.

Amikor a felhasználó megnyomja az ON kapcsolót, egy integrált elektromágneses tekercs áramellátást kap, amely rugóterhelésű nagy teherbírású érintkezőket húz és erősen összeköti őket egy másik nagy teherbírású érintkezővel. Ez összeköti a két szomszédos érintkező készletet, amely lehetővé teszi az áram áramlását a hálózati tápforrásból a terhelésbe. A terhelést tehát ezzel a művelettel kapcsolják BE.

Az elektromágneses tekercs és a hozzá tartozó érintkezőkészülékek alkotják a mágneskapcsoló relé mechanizmusát, amely reteszelődik és bekapcsol, minden egyes alkalommal, amikor a push-to-ON kapcsolót megnyomják, vagy a START kapcsolót lenyomják.

A Push-to-OFF kapcsoló ellentétesen viselkedik, amikor ezt a kapcsolót megnyomják, a relé retesze megszakadásra kényszerül, ami viszont elengedi és kinyitja az érintkezőket az eredeti kikapcsolt helyzetbe. Ez kikapcsolja a terhelést.

Problémák a mechanikus kontaktorokkal

A mechanikus kontaktorok a fentiekben ismertetett eljárások révén elég hatékonyan működnek, azonban hosszú távon hajlamosak a kopásra az érintkezőkön keresztüli erős elektromos ív miatt.

Ezeket az íveket általában a terhelés miatti kezdeti áramfelvétele okozza, amelyek többnyire induktív jellegűek, például motorok és mágnesszelepek.

Az ismételt ívelés égést és korróziót okoz az érintkezési felületeken, amelyek végül túlságosan leromlottak ahhoz, hogy normálisan működjenek a terhelés szükséges kapcsolásához.

Elektronikus kontaktor tervezése

A mechanikus mágneskapcsolókkal történő kopás és probléma megoldásának egyszerű módja ijesztő és összetettnek tűnik, hacsak a kialakítást nem cserélik ki teljesen egy elektronikus megfelelőre, amely mindent megtesz a specifikációknak megfelelően, ugyanakkor bolondbiztos a mechanikai károsodásoktól, függetlenül attól, hogy ezek milyen gyakran fordulnak elő. és mekkora lehet a terhelés teljesítménye.

Némi gondolkodás után elő tudtam állítani a következő egyszerű szilárdtestes kontaktor áramkört triakokkal, SCR-ekkel és néhány más elektronikus alkatrésszel

Alkatrész lista

Minden SCR = C106 vagy BT151

Minden kis triac = BT136

Minden nagy triacs = BTA41 / 600

Minden SCR kapudióda = 1N4007

Az összes hídirányító dióda = 1N4007

Áramkör működtetése

A tervezés meglehetősen egyszerű. Láthatjuk, hogy 3 nagy teljesítményű triacot használnak kapcsolóként a 3 fázisú bemenet 3 vonalának aktiválásához.

Ezeknek a nagy teljesítményű vezérlő triakoknak a kapuját 3 csatolt kis teljesítményű triak váltja ki, amelyeket pufferlépcsőként használnak.

Végül ezen puffer-triakok kapuját 3 külön SCR indítja el, amelyeket külön-külön konfigurálnak ezeknek a triac-hálózatoknak.

Az SCR-ek külön külön push-to-ON és push-to-OFF kapcsolókon keresztül működnek, hogy be- és kikapcsolják őket, ez lehetővé teszi a triakok megfelelő be- és kikapcsolását a nyomógomb megfelelő aktiválására reagálva.

A push-to-ON kapcsoló megnyomásakor az összes SCR azonnal reteszelődik, és ez lehetővé teszi, hogy egy kapuhajtás megjelenjen mind a 3 puffer triacs kapuján.

Ezek a triakok most kezdenek vezetni, lehetővé téve a kapuindítást a fő teljesítményű triakoknál, amelyek végül vezetni kezdenek, és lehetővé teszik a 3 fázisú teljesítmény elérését a terhelésig, és a terhelést bekapcsolják.

Ennek az elektronikus kontaktor relé áramkörnek a leállításához a felhasználó megnyomja az OFF kapcsolót (STOP kapcsoló), amely azonnal megszakítja az SCR-ek reteszelését, gátolja a triacsok kapuhajtását és kikapcsolja őket, a terheléssel együtt.

Az áramkör egyszerűsítése

A fenti ábrán láthatjuk a köztes triac puffer szakaszokat, amelyek a kiváltás továbbítására szolgálnak az SCR-től a hálózati tápellátásig.

Egy kis vizsgálat azonban azt mutatja, hogy ezek a puffer-triakok kiküszöbölhetők, és az SCR kimenet közvetlenül konfigurálható a hálózati triakokkal.

Ez még egyszerűsítené a kialakítást, lehetővé téve csak az SCR-szakaszok használatát a START és STOP műveletekhez, és csökkentené az egység teljes költségét is.