非接触式晶闸管接触器和启动器
电磁启动器、接触器、继电器、手动控制装置(刀开关、分组开关、开关、按钮等)电路中的电流切换是通过在较宽范围内改变开关体的电阻来实现的。在接触装置中,这样的器官就是接触间隙。它在触点闭合时的电阻非常低,在触点打开时电阻非常高。在电路的开关模式下,接触间隙之间的电阻从最小限值到最大限值(关)或相反(开)有非常快的突然变化。
非接触式电气设备被称为设计用于打开和关闭(开关)电路而无需物理断开电路本身的设备。构建非接触式设备的基础是各种具有非线性电阻的元件,其值在相当大的范围内变化,目前这些是晶闸管和 晶体管,用于磁放大器。
与传统启动器和接触器相比,非接触式设备的优缺点
与接触式设备相比,非接触式设备具有以下优点:
— 未形成 电弧对设备的细节有破坏性影响;响应时间可以达到很小的值,因此允许高频率的操作(每小时数十万次操作),
— 不要机械磨损,
同时,非接触式设备也有缺点:
— 它们不在电路中提供电流隔离,也不会在电路中产生可见的断路,这从工程安全的角度来看很重要;
— 开关深度比接触装置小几个数量级,
——可比技术参数的尺寸、重量和价格更高。
基于半导体元件的非接触式设备对过电压和过电流非常敏感。电芯的额定电流越高,电芯在非导通状态下所能承受的反向电压就越低。对于设计用于数百安培电流的电池,该电压以数百伏特为单位进行测量。
接触装置在这方面的可能性是无限的:1 cm 长的触点之间的气隙可以承受高达 30,000 V 的电压。半导体元件只允许短期过载电流:在十分之一秒内,电流为额定电流的十倍左右。接触装置能够在指定时间段内承受一百倍的电流过载。
在额定电流下处于导通状态的半导体元件两端的电压降大约是传统触点电压降的 50 倍。这决定了半导体元件在连续电流模式下的大量热损失以及需要特殊的冷却装置。
所有这些都表明,选择接触式或非接触式器件的问题是由给定的操作条件决定的。在小开关电流和低电压下,使用非接触式器件可能比接触式器件更合适。
在高工作频率和高响应速度的条件下,非接触式器件无法被接触式器件所取代。
当然,当需要提供电路控制的升压模式时,即使在大电流下,非接触式器件也是更可取的。但是目前接触式器件比非接触式器件有一定的优势,如果在比较大的电流和电压下需要提供一种开关方式,即在低工作频率下简单的关断和接通有电流的电路。设备。
开关电路的电磁设备元件的一个显着缺点是触点的可靠性低。切换大电流值与打开时触点之间出现电弧有关,这会导致触点升温、熔化,从而损坏设备。
在频繁开关电源电路的装置中,开关装置触点的不可靠操作会对整个装置的可操作性和性能产生不利影响。非接触式电气开关设备没有这些缺点。
晶闸管单极接触器
要打开接触器并向负载供电,晶闸管 VS1 和 VS2 的控制电路中的触点 K 必须闭合。如果此时1号端子上有正电位(交流正弦波的正半波),则正电压将通过电阻R1和二极管VD1加到晶闸管VS1的控制极上。晶闸管 VS1 将打开,电流将流过负载 Rn。当市电电压的极性反接时,晶闸管 VS2 将打开,从而将负载连接到交流市电。当断开触点 K 时,控制电极的电路断开,晶闸管闭合,负载从网络断开。
单极接触器电气图
非接触式晶闸管启动器
PT 系列三极晶闸管启动器专为异步电动机控制电路中的接通、断开、换向而开发。电路中的三极启动器有六个晶闸管VS1,…,VS6,每极接两个晶闸管。使用控制按钮 SB1 «Start» 和 SB2 «Stop» 打开启动器。
PT系列非接触式三极晶闸管启动器
晶闸管启动器电路为电动机提供过载保护,为此,电流互感器 TA1 和 TA2 安装在电路的功率部分,其次级绕组包含在晶闸管控制单元中。