सॉलिड स्टेट रिले का चयन कैसे करें

सॉलिड स्टेट रिले का चयन कैसे करें

वास्तविक आवश्यकताओं के आधार पर उपयुक्त ठोस राज्य रिले का चयन करते समय निम्नलिखित पर विचार करने के लिए विकल्प हैं:

  1) लोड वोल्टेज  - एसी या डीसी

  2) लोड करंट - अधिकतम करंट और न्यूनतम करंट

  3) लोड प्रकार - प्रतिरोधक, प्रेरक या कैपेसिटिव

  4) इनपुट कंट्रोल सिग्नल - एसी या डीसी

  5) बढ़ते विधि - पीसीबी, पैनल या दीन रेल बढ़ते

  6) परिवेश तापमान - व्युत्पन्न कारक और गर्मी सिंक के आकार की गणना के लिए

  7) अंतर्राष्ट्रीय प्रमाणन - हामीदार लेबोरेटरीज (UL), कनाडा स्टैंडर्ड एसोसिएशन (CSA) ने दूरसंचार के ब्रिटिश स्वीकृति बोर्ड (BABT), Verband Deutscher Elektrotechniker (VDE), Technischen Uberwachungs Vereine (टीयूवी), Conformité Européene (सीई) या अन्य।

लोड वोल्टेज:

पहला विचार यह है कि क्या एसी-एसएसआर या डीसी-एसएसआर का चयन करने के लिए लोड वोल्टेज एसी या डीसी है। दूसरे, लोड बिजली आपूर्ति के वोल्टेज पर विचार किया जाना चाहिए जो आउटपुट रेटिंग वोल्टेज से बड़ा नहीं हो सकता है, और ठोस-राज्य रिले के न्यूनतम वोल्टेज से कम है। फिर लोड वोल्टेज और क्षणिक वोल्टेज के परिमाण पर विचार करें । लोड वोल्टेज स्थिर-राज्य वोल्टेज को संदर्भित करता हैSSR स्विच आउटपुट टर्मिनल पर लागू किया जाता है, और क्षणिक वोल्टेज अधिकतम वोल्टेज को संदर्भित करता है जो SSR रिले के आउटपुट टर्मिनल सामना कर सकते हैं। जब एसी आगमनात्मक लोड, एकल-चरण मोटर लोड या तीन-चरण मोटर लोड को स्विच या सक्रिय किया जाता है, तो SSR स्विच आउटपुट में वोल्टेज बिजली की आपूर्ति के चरम वोल्टेज से दोगुना हो सकता है, और यह वोल्टेज क्षणिक वोल्टेज से अधिक नहीं हो सकता है एसएसआर इलेक्ट्रॉनिक स्विच को नुकसान से अत्यधिक सदमे वोल्टेज को रोकने के लिए। इसलिए, SSR का चयन करते समय, आउटपुट वोल्टेज के लिए एक मार्जिन छोड़ना सबसे अच्छा है , और ठोस-राज्य रिले की सुरक्षा और DV / dt को अनुकूलित करने के लिए RC सर्किट के साथ SSR रिले का चयन करें।

आरसी सर्किट:

आरसी सर्किट , जिसे आरसी फिल्टर, आरसी स्नबर या आरसी नेटवर्क के रूप में भी जाना जाता है, एक सर्किट होता है जिसमें रोकनेवाला और संधारित्र होता है। यह एक varistor अवशोषण सर्किट और एक RC स्नबर सर्किट के साथ ठोस राज्य रिले का चयन करने के लिए अनुशंसित है । आरसी सर्किट गुजरने से कुछ आवृत्तियों को अवरुद्ध करता है और अन्य आवृत्ति संकेतों को हस्तक्षेप करने वाले संकेतों को फ़िल्टर करने के लिए पारित करने की अनुमति देता है। इसके अलावा, आरसी सर्किट का उपयोग आउटपुट वोल्टेज (DV / dt) की वृद्धि दर को कम करने के लिए भी किया जा सकता है, सर्ज वोल्टेज को अवशोषित करने के लिए, अत्यधिक क्षणिक वोल्टेज / करंट को दबा सकता है, और ओवरवॉल्टेज वोल्टेज के कारण ठोस-राज्य रिले को टूटने से रोकता है ।

भार बिजली:

ठोस राज्य रिले का आउटपुट वर्तमान मूल्य एसएसआर के आउटपुट टर्मिनलों के माध्यम से बहने वाली स्थिर-राज्य धारा है , जो आमतौर पर एसएसआर आउटपुट टर्मिनल से जुड़े लोड की वर्तमान के बराबर है। चूंकि SSR स्विच के स्विचिंग तत्व तापमान के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं, और अधिक मात्रा में गर्मी अधिक मात्रा में उत्पन्न कर सकती है, इसलिए SSR की अधिभार क्षमता कमजोर होती है। इसलिए, SSR रिले का आउटपुट करंट अपने रेटेड आउटपुट करंट से अधिक नहीं होगा, और सर्ज करंट अधिभार क्षमता से अधिक नहीं होगा, विशेष रूप से इंडक्टिव / कैपेसिटिव लोड के लिए जो सर्ज धाराओं को उत्पन्न करने के लिए प्रवण हैं, साथ ही साथ क्रश करंट उत्पन्न होता है। बिजली की आपूर्ति ही।
आउटपुट करंट के लिए अत्यधिक कठोर धाराओं से बचने के लिए मार्जिन की आवश्यकता होती है जो ठोस-राज्य रिले के जीवन को कम करते हैं। सामान्य प्रतिरोधक भार के लिए, रेटेड प्रभावी ऑपरेटिंग वर्तमान मूल्य को नाममात्र मूल्य के 60% के आधार पर चुना जा सकता है। इसके अलावा, फास्ट लूप और एयर स्विच को आउटपुट लूप की सुरक्षा के लिए माना जा सकता है, या रिले के आउटपुट में एक आरसी सिंक लूप और एक वैरिस्टर (MOV) जोड़ा जा सकता है। Varistor का चयन विनिर्देश 220V SSR के लिए 500V ~ 600V MOV, और 380V SSR के लिए 800V ~ 900V MOV का चयन करना है।

वर्तमान दबाव:

लगभग सभी नियंत्रित भार टर्न-ऑन के क्षण में बड़े दबाव उत्पन्न करेंगे। उदाहरण के लिए:

1) इलेक्ट्रिक हीटिंग डिवाइस, जैसे गरमागरम लैंप , और इलेक्ट्रिक भट्टियां, आदि। वे सकारात्मक प्रतिरोध गुणांक के साथ विशुद्ध रूप से प्रतिरोधक भार हैं, लेकिन प्रतिरोध कम तापमान पर छोटा होता है, इसलिए स्टार्टअप पर वर्तमान कई गुना अधिक होगा। स्थिर स्थिति।

2) जलाए जाने पर कुछ प्रकार के लैंप में कम प्रतिबाधा होती है।

3) जब मोटर चालू होता है, रोटर लॉक और बंद हो जाता है, तो यह बड़े दबाव और वोल्टेज उत्पन्न करेगा। तालाबंदी करने वाले रोटर एक स्थिति है जिसमें मोटर अभी भी टोक़ आउटपुट जब गति 0 आरपीएम है, इस बीच में, है शक्ति कारक मोटर के अत्यंत कम हो जाएगा, और वर्तमान रेटेड वर्तमान अप करने के लिए 7 बार हो सकता है।

4) जब मध्यवर्ती रिले या सॉलोनॉइड वाल्व को मज़बूती से और उछाल से बंद नहीं किया जाता है, तो यह बड़े दबाव को उत्पन्न करेगा।

5) जब कैपेसिटर बैंक या कैपेसिटर बिजली की आपूर्ति बंद हो जाती है, तो एक समान शॉर्ट सर्किट की स्थिति पैदा होगी, और बहुत बड़ी धारा उत्पन्न होगी।

6) जब संधारित्र कम्यूटेड टाइप मोटर उलट रहा होता है, तो संधारित्र वोल्टेज और आपूर्ति वोल्टेज SSR के आउटपुट टर्मिनल पर सुपरिम्पोज हो जाते हैं, और SSR आपूर्ति वोल्टेज से दोगुना वृद्धि वोल्टेज का सामना करेंगे।

अत्यधिक दबाव वर्तमान एसएसआर के अंदर अर्धचालक स्विच को नुकसान पहुंचा सकता है। इसलिए, एक रिले का चयन करते समय, नियंत्रित लोड की वृद्धि विशेषताओं का विश्लेषण पहले किया जाना चाहिए, ताकि रिले स्थिर-राज्य के संचालन को सुनिश्चित करते हुए दबाव को झेल सके। ठोस राज्य रिले के रेटेड वर्तमान को वास्तविक आवश्यकताओं में व्युत्पन्न कारक के अनुसार चुना जाना चाहिए । और अगर चयनित रिले को लगातार संचालन, लंबे जीवन और उच्च विश्वसनीयता के साथ एक जगह पर काम करने की आवश्यकता होती है, तो रेटेड वर्तमान को ऑपरेशन की विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए ज्ञात व्युत्पन्न कारक के आधार पर 0.6 से विभाजित किया जाना चाहिए । इसके अतिरिक्त, रोकनेवाला या प्रारंभ करनेवाला को वर्तमान को आगे सीमित करने के लिए श्रृंखला में आउटपुट लूप से जोड़ा जा सकता है।
ध्यान दें: कृपया SSR का उपयोग न करेंवर्तमान चालू लोड को चुनने के लिए आधार के रूप में वर्तमान मूल्य में वृद्धि । क्योंकि SSR रिले वृद्धि वर्तमान मान आधा या (या एक) बिजली आपूर्ति चक्र, यानी 10ms या 20ms की पूर्व शर्त के साथ इलेक्ट्रॉनिक स्विच के उछाल पर आधारित है।

लोड प्रकार:

विद्युत प्रतिबाधा के आधार पर भार को तीन प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: प्रतिरोधक लोड प्रकार (या शुद्ध प्रतिरोधक भार), आगमनात्मक लोड प्रकार और कैपेसिटिव लोड प्रकार। सामान्य बिजली के उपकरणों में कोई शुद्ध आगमनात्मक भार और शुद्ध कैपेसिटिव लोड नहीं है, क्योंकि ये दो प्रकार के लोड सक्रिय शक्ति नहीं करते हैं। श्रृंखला-समानांतर सर्किट में, यदि कैपेसिटिव रिएक्शन इंडक्टिव रिएक्शन से बड़ा होता है, तो सर्किट कैपेसिटिव लोड होता है; और इसके विपरीत।

प्रतिरोधक भार:

संक्षेप में, एक लोड जो केवल तब तक रेज़र-प्रकार के घटकों को संचालित करता है, प्रतिरोधक भार कहलाता है । हालांकि, कुछ भारों में कम तापमान पर कम प्रतिरोध होता है, जिसके परिणामस्वरूप एक बड़ा स्टार्टअप करंट होता है । उदाहरण के लिए, जब विद्युत भट्टी को चालू किया जाता है, तो धारा 1.3-1.4 स्थिर धारा से बड़ी होती है; जब गरमागरम दीपक चालू होता है, तो वर्तमान स्थिर प्रवाह से 10 गुना बड़ा होता है।
Q1: प्रतिरोधक भार की विशेषताएँ क्या हैं (काम करते समय)?
A1: DC सर्किट में, करंट और वोल्टेज का संबंध मौलिक ओम के नियम के अनुसार होता है, मैं = यू / आर; एक एसी सर्किट में, वर्तमान चरण वोल्टेज के चरण (बिजली की आपूर्ति की तुलना में) के समान है।
Q2: प्रतिरोधक भार कौन से हैं?
A2: हीटिंग डिवाइस जिसे इलेक्ट्रिक रेसिस्टेंस (जैसे रेजिस्टेंस फर्नेस, ओवन, इलेक्ट्रिक वॉटर हीटर , हॉट ऑइल इत्यादि) से गर्म किया जाता है , और लैंप जो प्रतिरोध तार पर निर्भर करते हैं, जो प्रकाश उत्सर्जित करते हैं (जैसे आयोडीन टंगस्टन लैंप , गरमागरम लैंप, आदि)। ।

आगमनात्मक लोड:

सामान्यतया, आगमनात्मक भार वह भार होता है जो विद्युत-चुंबकीय प्रेरण के सिद्धांत (इंडक्शन पैरामीटर के साथ) को लागू करता है, जैसे कि उच्च-शक्ति विद्युत उत्पाद (जैसे रेफ्रिजरेटर, एयर कंडीशनर, आदि)। आगमनात्मक लोड सर्किट के शक्ति कारक को बढ़ाएगा, और आगमनात्मक लोड के माध्यम से वर्तमान परिवर्तन को अचानक नहीं कर सकता है। स्टार्टअप पर, सामान्य ऑपरेशन को बनाए रखने के लिए आवश्यक लोड की तुलना में आगमनात्मक लोड को बहुत अधिक प्रारंभिक चालू (लगभग 3-7 गुना) की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, एक अतुल्यकालिक मोटर की शुरुआती धारा रेटेड मूल्य का 5-7 गुना है, और डीसी मोटर की शुरुआती धारा एसी मोटर की शुरुआती धारा से थोड़ी बड़ी है; कुछ धातु-हलाइड लैंप में 10 मिनट तक का समय होता है, और उनकी नाड़ी 100 गुना स्थिर अवस्था तक होती है।
इसके अलावा, जब बिजली चालू या बंद हो जाती है, तो प्रेरक भार एक काउंटर-इलेक्ट्रोमोटिव बल (आमतौर पर आपूर्ति वोल्टेज से 1-2 गुना) का उत्पादन करेगा, और काउंटर इलेक्ट्रोमोटिव बल (संक्षिप्त काउंटर ईएमएफ या बस सीईएमएफ) के साथ सुपरइम्पैक्ट होगा बिजली की आपूर्ति वोल्टेज, और परिणामस्वरूप वोल्टेज आपूर्ति वोल्टेज से तीन गुना तक है। इसलिए, जब लोड प्रकार एक आगमनात्मक लोड होता है, तो ठोस-राज्य रिले के आउटपुट टर्मिनल को 1.6-1.9 बार लोड वोल्टेज के सामना वोल्टेज के साथ एक varistor कनेक्ट करना चाहिए। काउंटर EMF एक अनिश्चित मान है जो L और di / dt के साथ बदलता रहता है, और यदि परिवर्तन की वर्तमान दर (di / dt) बहुत अधिक है, तो SSR क्षतिग्रस्त हो जाएगा। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, CEMF को श्रृंखला इंडक्शन L द्वारा कम किया जा सकता है, और L इंडक्शन का परिमाण आकार और लागत पर निर्भर करता है।
Q3: आगमनात्मक लोड (काम करते समय) की क्या विशेषताएं हैं?
A3: आगमनात्मक लोड लैगिंग (वर्तमान लैग वोल्टेज) हैं। डीसी सर्किट में, आगमनात्मक भार प्रवाह के माध्यम से प्रवाह करने के लिए और ऊर्जा को प्रारंभ करनेवाला में संग्रहीत करने की अनुमति देता है, और वर्तमान वोल्टेज के पीछे रहता है। एसी सर्किट में, वर्तमान चरण वोल्टेज चरण (बिजली की आपूर्ति की तुलना में) से पीछे है, और चरण अधिकतम पर एक चौथाई चक्र (या 90 डिग्री) पिछड़ सकता है।
Q4: आगमनात्मक लोड कौन से हैं?
ए 4: लैंप जो प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए ऊर्जावान गैस पर निर्भर करते हैं (जैसे दिन के उजाले लैंप, उच्च दबाव सोडियम लैंप या एचपीएस लैंप, पारा लैंप , धातु-हलाइड लैंप , आदि), और उच्च शक्ति वाले विद्युत उपकरण (जैसे मोटर-आधारित उपकरण, कम्प्रेसर , रिले, आदि)।

कैपेसिटिव लोड:

आमतौर पर, कैपेसिटेंस पैरामीटर वाले लोड को कैपेसिटिव लोड कहा जाता है , और कैपेसिटिव लोड सर्किट के पावर फैक्टर को कम करेगा। चार्जिंग या डिस्चार्जिंग के दौरान, कैपेसिटिव लोड एक शॉर्ट सर्किट के बराबर होता है क्योंकि कैपेसिटर के पार वोल्टेज को अचानक नहीं बदला जा सकता है।
Q5: आगमनात्मक लोड (काम करते समय) की क्या विशेषताएं हैं?
A5: कैपेसिटिव लोड लीड कर रहे हैं (वर्तमान लीड वोल्टेज)। डीसी सर्किट में, कैपेसिटिव लोड वर्तमान को बहने से रोकते हैं, लेकिन ऊर्जा को स्टोर कर सकते हैं। एसी सर्किट में, वर्तमान चरण वोल्टेज चरण (बिजली की आपूर्ति की तुलना में) की ओर जाता है, और चरण अधिकतम पर एक चौथाई चक्र (या 90 डिग्री) का नेतृत्व कर सकता है।
Q6: आगमनात्मक लोड कौन से हैं?
ए 6: एक संधारित्र के साथ डिवाइस, जैसे कि मुआवजा संधारित्र। और बिजली नियंत्रण उपकरणों जैसे स्विचिंग बिजली की आपूर्ति, आईटी उपकरण और आदि।

लोड प्रकार के अनुसार सॉलिड-स्टेट रिले कैसे चुनें

1) आगमनात्मक और कैपेसिटिव भार के लिए, एक उच्च DV / dt के साथ एक ठोस-राज्य रिले की सिफारिश की जाती है, यदि एसीजी राज्य रिले चालू करने के दौरान रिले के आउटपुट टर्मिनल पर एक biggish DV / dt (वोल्टेज घातीय वृद्धि दर) लागू होता है। / बंद।

2) एसी प्रतिरोधक भार और अधिकांश एसी आगमनात्मक भार के लिए, शून्य-क्रॉसिंग रिले लोड और रिले के जीवन का विस्तार करने और अपने स्वयं के आरएफ हस्तक्षेप को कम करने के लिए उपलब्ध हैं।

3) एक चरण आउटपुट नियंत्रक के रूप में, एक यादृच्छिक प्रकार के ठोस राज्य रिले का उपयोग किया जाना चाहिए।

* शक्ति तत्व:

इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में, एक एसी पावर सिस्टम के पावर फैक्टर को सर्किट में स्पष्ट शक्ति को लोड करने के लिए प्रवाहित वास्तविक शक्ति के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है , और -1 से 1. के बंद अंतराल में एक आयाम रहित संख्या होती है। निर्दिष्ट नहीं है कि सामान्य उत्पाद की भार शक्ति स्पष्ट शक्ति है (इसमें सक्रिय शक्ति और प्रतिक्रियाशील शक्ति दोनों शामिल हैं)। लेकिन आगमनात्मक भार का सामान्य विनिर्देश अक्सर सक्रिय शक्ति का परिमाण देता है। उदाहरण के लिए, हालांकि एक फ्लोरोसेंट लैंप को 15 से 40 वाट (इसकी सक्रिय शक्ति) के रूप में लेबल किया जाता है, इसकी गिट्टी लगभग 8 वाट बिजली की खपत करती है, इसलिए कुल बिजली की गणना करने के लिए 8W को 15 ~ 40w में जोड़ा जाना चाहिए। उत्पाद के आगमनात्मक भाग (यानी प्रतिक्रियाशील शक्ति की मात्रा) की गणना बिजली के कारक से की जा सकती है।

इनपुट नियंत्रण संकेत:

1) इनपुट कंट्रोल वोल्टेज : इनपुट कंट्रोल वोल्टेज की एक विस्तृत श्रृंखला है 3 ~ 32V।

2) इनपुट कंट्रोल करंट : DC SSRs और AC सिंगल-फेज SSRs का इनपुट करंट आमतौर पर 10mA के आसपास होता है, और AC थ्री-फेज SSRs का इनपुट करंट आमतौर पर 30mA के आसपास होता है, जिसे 15mA से कम होने के लिए भी कस्टमाइज़ किया जा सकता है।

3) नियंत्रण आवृत्ति : एसी ठोस राज्य रिले का नियंत्रण ऑपरेटिंग आवृत्ति आम तौर पर 10HZ से अधिक नहीं होती है, और डीसी ठोस राज्य रिले नियंत्रण संकेत अवधि, रिले के "समय पर" और "ऑफ टाइम" के योग से पांच गुना से अधिक होनी चाहिए।

बढ़ते विधि:

कई मामलों में, लोड शक्ति सीमित हो जाएगी कि क्या एसएसआर पीसीबी, पैनल या डीआईएन रेल पर घुड़सवार है।

परिवेश का तापमान:

जब रिले स्थिति पर होता है, तो यह P = V (ऑन-स्टेट वोल्टेज ड्रॉप s) × I (लोड करंट) की विघटित शक्ति का सामना करेगा , और परिवेश के तापमान और इसकी SSR की भार क्षमता बहुत प्रभावित होती है और इसके खुद का तापमान। यदि परिवेश का तापमान बहुत अधिक है, तो SSR की लोड क्षमता अनिवार्य रूप से तदनुसार कम हो जाएगी, इसके अलावा, SSR स्विच नियंत्रण से बाहर हो सकता है, या स्थायी रूप से क्षतिग्रस्त हो सकता है। इसलिए, वास्तविक कामकाजी वातावरण के अनुसार एक निश्चित मार्जिन निर्धारित करना आवश्यक है, और गर्मी लंपटता की स्थिति सुनिश्चित करने के लिए उपयुक्त हीट सिंक आकार का चयन करें। 5A से अधिक लोड धाराओं के लिए, एक हीट सिंक स्थापित किया जाना चाहिए। 100 ए से ऊपर धाराओं के लिए, गर्मी सिंक और प्रशंसकमजबूत शीतलन के लिए सुसज्जित होना चाहिए। यदि SSR रिले को लंबे समय तक उच्च तापमान (40 ° C ~ 80 ° C) पर संचालित किया जाता है, तो सामान्य संचालन सुनिश्चित करने के लिए निर्माता द्वारा प्रदान किए गए अधिकतम उत्पादन वर्तमान और परिवेश तापमान वक्र के अनुसार लोड करंट को कम किया जा सकता है, और लोड करंट को आमतौर पर रेटेड मूल्य के 1/2 के भीतर नियंत्रित किया जाता है।

* दर गिराने का कारक:

नीचे दी गई तालिका में कमरे के तापमान पर विभिन्न भारों पर लागू ठोस-राज्य रिले के रेटेड आउटपुट प्रवाह (अधिभार क्षमता और लोड वृद्धि वर्तमान माना गया है) के लिए अनुशंसित व्युत्पन्न कारक दिखाया गया है।

व्युत्पन्न कारक का उपयोग करने के दो तरीके हैं:

1) ठोस राज्य रिले के रेटेड वर्तमान मूल्य को अलग-अलग वातावरण और विभिन्न लोड प्रकारों के व्युत्पन्न कारक के अनुसार चुना जा सकता है। SSR रिले का रेटेड वर्तमान व्युत्पन्न कारक द्वारा विभाजित लोड के निरंतर वर्तमान मूल्य के बराबर है।

2) यदि सॉलिड-स्टेट रिले का चयन किया गया है और लोड प्रकार या वातावरण में परिवर्तन होता है, तो लोड कर्व और निश्चित वातावरण में व्युत्पन्न कारक के आधार पर लोड करंट को समायोजित किया जाना चाहिए । व्युत्पन्न कारक द्वारा गुणा किए गए समायोजित वर्तमान को ठोस राज्य रिले के रेटेड मूल्य से कम होना चाहिए।

इसके अलावा, जब SSR को उन अनुप्रयोगों में चलाया जाता है जिनमें अधिक लगातार संचालन, लंबे जीवन और अधिक स्थिर विश्वसनीयता प्रदर्शन की आवश्यकता होती है, तो व्युत्पन्न कारक को तालिका में डेटा के आधार पर 0.6 से गुणा करना होगा। हालांकि, लोड वर्तमान ठोस राज्य रिले के न्यूनतम उत्पादन प्रवाह से कम नहीं होना चाहिए, अन्यथा रिले को चालू नहीं किया जाएगा या आउटपुट राज्य असामान्य नहीं होगा।