Temassız tristör kontaktörleri ve yolvericiler

Elektromanyetik yol vericilerin, kontaktörlerin, rölelerin, manuel kontrol cihazlarının (bıçak anahtarları, paket anahtarları, anahtarlar, düğmeler vb.) devresindeki akım anahtarlaması, anahtarlama gövdesinin elektrik direncini geniş sınırlar içinde değiştirerek gerçekleştirilir. Temas cihazlarında böyle bir organ temas boşluğudur. Kapalı kontaklarda direnci çok düşük, açık kontaklarda ise çok yüksek olabilir. Devrenin anahtarlama modunda, kontak aralığı arasındaki dirençte minimumdan maksimum limit değerlere (kapalı) veya tersi (açık) arasında çok hızlı ani bir değişiklik vardır.

Temassız elektrikli cihazlar, devrenin kendisini fiziksel olarak kesmeden elektrik devrelerini açmak ve kapatmak (anahtarlamak) için tasarlanmış cihazlar olarak adlandırılır. Temassız cihazların yapımının temeli, değeri oldukça geniş bir aralıkta değişen, doğrusal olmayan elektrik direncine sahip çeşitli elemanlardır, şu anda bunlar tristörler ve transistörler, manyetik amplifikatörler için kullanılır.

Geleneksel yol vericiler ve kontaktörlere kıyasla temassız cihazların avantajları ve dezavantajları

Temaslı cihazlarla karşılaştırıldığında, temassız cihazların aşağıdaki avantajları vardır:

- oluşturulmadı elektrik arkıaparatın detayları üzerinde yıkıcı etkisi olan; yanıt süreleri küçük değerlere ulaşabilir, bu nedenle yüksek sıklıkta işlemlere izin verir (saatte yüzbinlerce işlem),

— mekanik olarak aşınmaz,

Aynı zamanda temassız cihazların dezavantajları da vardır:

— devrede galvanik izolasyon sağlamazlar ve mühendislik güvenliği açısından önemli olan görünür bir kesinti oluşturmazlar;

- anahtarlama derinliği, kontak cihazlarından birkaç kat daha küçüktür,

— karşılaştırılabilir teknik parametreler için boyutlar, ağırlık ve fiyat daha yüksektir.

Yarı iletken elemanlara dayalı temassız cihazlar, aşırı gerilimlere ve aşırı akımlara karşı çok hassastır. Hücrenin anma akımı ne kadar yüksek olursa, hücrenin iletken olmayan durumda dayanabileceği ters voltaj o kadar düşük olur. Yüzlerce amperlik akımlar için tasarlanmış hücreler için bu voltaj birkaç yüz volt olarak ölçülür.

Bu bağlamda kontak cihazlarının olanakları sınırsızdır: 1 cm uzunluğundaki kontaklar arasındaki hava boşluğu, 30.000 V'a kadar bir gerilime dayanabilir. Yarı iletken elemanlar yalnızca kısa süreli bir aşırı yük akımına izin verir: saniyenin onda biri içinde, bir akım anma akımının yaklaşık on katı. Kontak cihazları, belirtilen zaman periyotları için yüz kat aşırı akım yüküne dayanabilecek kapasitededir.

Nominal akımda iletken durumdaki bir yarı iletken eleman üzerindeki voltaj düşüşü, geleneksel kontaklardan yaklaşık 50 kat daha fazladır. Bu, sürekli akım modunda yarı iletken elemandaki büyük ısı kayıplarını ve özel soğutma cihazlarına olan ihtiyacı belirler.

Bütün bunlar, kontaklı veya temassız bir cihaz seçme sorununun verilen çalışma koşullarına göre belirlendiğini göstermektedir Küçük anahtarlamalı akımlarda ve düşük voltajda, temassız cihazların kullanılması kontaklı cihazlardan daha uygun olabilir.

Temassız cihazlar, yüksek çalışma frekansı ve yüksek yanıt hızı koşullarında temaslı cihazlarla değiştirilemez.

Tabii ki, yüksek akımlarda bile temassız cihazlar, devre kontrolünün hızlandırılmış modunu sağlamak gerektiğinde tercih edilir. Ancak şu anda, kontak cihazlarının temassız cihazlara göre belirli avantajları vardır, eğer nispeten yüksek akımlar ve voltajlarda bir anahtarlama modu sağlamak, yani devrelerin düşük çalışma frekansında akımla basit bir şekilde kapatılması ve açılması gerekliyse. cihaz.

Elektrik devrelerini değiştiren elektromanyetik ekipman elemanlarının önemli bir dezavantajı, kontakların düşük güvenilirliğidir. Büyük akım değerlerinin değiştirilmesi, açılma anında kontaklar arasında bir elektrik arkının ortaya çıkmasıyla ilişkilidir, bu da bunların ısınmasına, erimesine ve sonuç olarak cihaza zarar vermesine neden olur.

Güç devrelerinin sık sık açılıp kapatıldığı tesisatlarda, anahtarlama cihazlarının kontaklarının güvenilir olmayan çalışması, tüm tesisatın çalışabilirliğini ve performansını olumsuz etkiler. Temassız elektrikli anahtarlama cihazları bu dezavantajlardan yoksundur.

Tristör tek kutuplu kontaktör

Kontaktörü açmak ve yüke voltaj sağlamak için, VS1 ve VS2 tristörlerinin kontrol devresindeki K kontakları kapatılmalıdır. Şu anda terminal 1'de pozitif bir potansiyel varsa (alternatif akım sinüs dalgasının pozitif yarım dalgası), o zaman tristör VS1'in kontrol elektroduna direnç R1 ve diyot VD1 aracılığıyla pozitif bir voltaj uygulanacaktır. Tristör VS1 açılacak ve akım Rn yükü boyunca akacaktır. Şebeke geriliminin polaritesi tersine çevrildiğinde, tristör VS2 açılarak yükü AC şebekeye bağlayacaktır. K kontaklarından bağlantı kesildiğinde, kontrol elektrotlarının devreleri açılır, tristörler kapanır ve yükün şebekeden bağlantısı kesilir.

Tek kutuplu bir kontaktörün elektrik şeması

Temassız tristör yolvericiler

PT serisinin üç kutuplu tristör yol vericileri, asenkron elektrik motorlarının kontrol devrelerinde açma, kapama, ters çevirme için geliştirilmiştir. Devredeki üç kutuplu yolverici, her kutup için iki tristöre bağlı altı tristör VS1, …, VS6'ya sahiptir. Marş motoru, SB1 «Start» ve SB2 «Stop» kontrol düğmeleri kullanılarak açılır.

PT serisinin temassız üç kutuplu tristör yol vericisi

Tristör marş devresi, elektrik motorunun aşırı yüklenmeye karşı korunmasını sağlar, bunun için devrenin güç bölümüne sekonder sargıları tristör kontrol ünitesinde bulunan TA1 ve TA2 akım trafoları takılır.