يتم استخدام رلايات الحالة الصلبة بشكل متزايد في مجموعة واسعة من الصناعات، بما في ذلك البلاستيك، والتعبئة والتغليف، والمواد الغذائية والمشروبات، وتكييف المناخ والهواء، وشرائح الموصلات، والطاقة المتجددة والطاقة التقليدية،النفط والغاز الطبيعي، النقل، الطباعة، المختبرات، الأفران والفرن، الإضاءة، الطب والتحكم في الحركة.غالبًا ما تستخدم SSRs بدلاً من المرورات الكهرومغناطيسية (EMRs) لأنها لا تحتوي على أجزاء متحركة ولديها عمر خدمة طويلوبالإضافة إلى ذلك، فإنها ليست عرضة لتآكل الاتصال والتداخل الكهربائي بسبب وجود قوس على أسطح الاتصال.
نظرًا لأن مرسلات الحالة الصلبة متوفرة في مجموعة متنوعة من التكوينات لدعم مجموعة متنوعة من أنواع الأحمال ، يجب على المصممين فهم كيفية اختيار مرسلات الحالة الصلبة لتلبية الاستخدام المقصود.هذا ينطبق بشكل خاص في التطبيقات الصناعية حيث الأحمال التحفيزية مثل محركات التحكم، المضخات والمروحة تتطلب أنواع مختلفة من الإنتقال من التدفئة وتطبيقات الإضاءة، والتي هي الأحمال المقاومة.
سوف تناقش هذه الورقة بشكل مختصر لماذا SSR هو الخيار الأفضل لأتمتة الصناعة والمصانع. ثم، باستخدام أجهزة كارلوس على سبيل المثال،يتم تقديم خصائص وكيفية اختيار هذه الأجهزة للتطبيق.
لماذا تستخدم SSR؟
تتطلب أنظمة الأتمتة الصناعية والمنشأة أن تكون أجهزة التبديل لديها الخصائص التالية لتلبية المتطلبات: انخفاض التكلفة، والموثوقية العالية،وقت التشغيل السريع والكلام أو القوس بدون اتصال، الحد الأدنى من التداخلات الكهرومغناطيسية (EMI) ، والحصانة من البيئات القاسية، ومقاومة قوية للصدمات الميكانيكية والاهتزاز.يلبي SSR هذه المتطلبات عن طريق استبدال الصلات والاتصالات من المرورات الميكانيكية مع أجهزة أشباه الموصلات في تشغيل التبديلنظرًا لأن SSR مغلق تمامًا ، فإنه مقاوم أيضًا للصدمات والاهتزاز والرطوبة والمواد الكيميائية والغبار. وبالتالي ، فإن الجهاز له عمر خدمة طويل وموثوقية عالية.
ولذلك، عند اختيار SSR لتطبيق،من الضروري فهم الحمل الذي يتم التحكم به وخصائص SSR الأساسية بحيث تتوافق متطلبات التطبيق مع مواصفات المرور.
مواصفات التحكم في SSR والحمل
يمكن التحكم في SSR باستخدام فولتاج التحكم في التيار المتردد أو المتردد. يستخدم التحكم في التيار المتردد فولتاجًا منخفضًا ، عادةً ما يكون 4 فولت إلى 32 فولت. يمكنهم أيضًا استخدام حلقات تيار من 4 mA إلى 20 mA أو مدخلات تشبيهية من 1 VDC إلى 10 VDC.نطاق الجهد المستخدم للتحكم في التيار المتردد هو 24 فاكس إلى 275 فاكس.
يمكن أن تكون حمولة SSR AC أو DC. يحتوي SSR على أقصى فولتة حمولة AC تصل إلى 690 VAC وتيار AC مسموح به 125 A. تقييمات DC هي 500 VDC و 100 A.
نوع الحمل الكهربائي
يتم تصنيف الأحمال الكهربائية وفقًا لخصائصها الكهربائية الرئيسية. المحركات والمروحة والمضخات هي أحمال استحداثية. لا يتم مزامنة تيار الحمل والجهد ، ويتم تحديد نوعية الحمل.والتيار يتخلف عن الجهدتحميل تحفيزي يعارض التغيرات في تيار الحمل من خلال إنتاج إمكانات الجهد المضاد تسمى القوة الكهربائية المضادة (EMF).يجب أن تكون مرسلات الحالة الصلبة المستخدمة مع الأحمال الاستقراضية قادرة على تحمل هذه الجهد.
المعدات مثل السخانات والأفران والمواقد والمجففات والمصابيح هي حمولات مقاومة. فولتاج وتيار الحمل المقاوم في مرحلة.
تحمل الأحمال الكهربائية التباينات في فولتاج الحمل. لا يتم مزامنة التيار والجهد في الحمل الكهربائي ، ويؤدي التيار إلى الجهد.معظم مصادر الطاقة المبتدئة وبعض الأجهزة الطبية مثل جهاز نزع الرجفان لديها أحمال سعةعندما يتم تطبيق الجهد لأول مرة على حمولة سعة ، فإن عائقها منخفض للغاية وبالتالي يتم توليد تيار تدفق كبير.
خصائص كل حمولة تحدد نوع SSR المطلوب للتحكم في الحمل.
نوع SSR
هناك خمسة أنواع من SSRs المستخدمة بشكل شائع (الشكل 1): الصفر أو الصفر التقاطع ، الفوري أو العشوائي ، DC ، الذروة ، و زاوية المرحلة أو التناظرية.