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德皮爾茲PILZ安全繼電器及交流接觸器主要參數(shù)測試電路
德皮爾茲PILZ安全繼電器的觸點(diǎn)接觸電阻、線圈電阻、線圈吸合電壓和釋放電壓的測試電路如圖所示。
(1)測量繼電器觸點(diǎn)接觸電阻。一般用萬用表的R×1擋,如圖(a)所示,常閉觸點(diǎn)在閉合狀況下為0歐,要測量常開觸點(diǎn)接觸電阻,須將繼電器銜鐵壓下,使觸點(diǎn)充分閉合,萬用表指示為0歐;松開銜鐵,阻值應(yīng)為無窮大(∞)。
(2)測量線圈電阻。仍用萬用表的R×1擋,如圖(b)所示。
(3)測量直流繼電器吸合、釋放電壓電流。選用一臺0~35V直流穩(wěn)壓電源,將萬用表打在100mA直流擋,串入繼電器線圈回路中,如圖(c)所示。調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源的調(diào)壓旋鈕,使電源電壓從低逐漸升高。當(dāng)剛聽到銜鐵“嗒”一聲吸合時,記下吸合電流和電壓值(用另一電壓表);然而吸合電壓和電流不是很固定的,須多作幾,取其平均值。然后再調(diào)動調(diào)壓旋鈕,使電壓下降,剛聽到“嗒”的一聲,則為繼電器的釋放電壓和電流值。
(4)測量交流接觸器、中間繼電器的吸合、釋放電壓、電流。如圖(d)所示,將調(diào)壓器TA接通220V電源后,調(diào)動調(diào)壓手輪。電流表A、電壓表V指示值逐漸上升,當(dāng)聽到“咔噠”一聲接觸器(或中間繼電器)吸合時,A值為吸合電流值,V值為吸合電壓值。然后調(diào)動調(diào)壓手輪使電壓下降,當(dāng)聽到“叭”的接觸器釋放聲時,A表指示值為釋放電流,V表則為釋放電壓值。如果交流接觸器線圈是380V的,則需要用兩只調(diào)壓器串聯(lián),以獲得較高的試驗(yàn)電壓。
是用半導(dǎo)體器件代替?zhèn)鹘y(tǒng)電接點(diǎn)作為切換裝置的具有繼電器特性的無觸點(diǎn)開關(guān)器件,單相SSR為四端有源器件,其中兩個輸入控制端,兩個輸出端,輸入輸出間為光隔離,輸入端加上直流或脈沖信號到一定電流值后,輸出端就能從斷態(tài)轉(zhuǎn)變成通態(tài)。
德皮爾茲PILZ安全繼電器按開關(guān)方式分有電壓過零導(dǎo)通型(簡稱過零型)和隨機(jī)導(dǎo)通型(簡稱隨機(jī)型);
按輸出開關(guān)元件分有雙向可控硅輸出型(普通型)和單向可控硅反并聯(lián)型(增強(qiáng)型);
按安裝方式分有印刷線路板上用的針插式(自然冷卻,不必帶散熱器)和固定在金屬底板上的裝置式(靠散熱器冷卻);
另外輸入端又有寬范圍輸入(DC3-32V)的恒流源型和串電阻限流型等。
德皮爾茲PILZ安全繼電器以觸發(fā)形式,可分為零壓型(Z)和調(diào)相型(P)兩種。
德皮爾茲PILZ安全繼電器在輸入端施加合適的控制信號VIN時,P型SSR立即導(dǎo)通。當(dāng)VIN撤銷后,負(fù)載電流低于雙向可控硅維持電流時(交流換向)SSR關(guān)斷。Z型SSR內(nèi)部包括過零檢測電路,在施加輸入信號VIN時,只有當(dāng)負(fù)載電源電壓達(dá)到過零區(qū)時SSR才能導(dǎo)通,并有可能造成電源半個周期的大延時。Z型SSR關(guān)斷條件同P型,但由于負(fù)載工作電流近似正弦波,高諧波干擾小,所以應(yīng)用廣泛。
德皮爾茲PILZ安全繼電器由于采用輸出器件不同,有普通型(S采用雙向可控硅元件)和增強(qiáng)型(HS采用單向可控硅元件)之分。當(dāng)加有感性負(fù)載時,在輸入信號t1之前,雙向可控硅導(dǎo)通,電流滯后電源電壓90O(純感時)。
德皮爾茲PILZ安全繼電器輸入控制信號撤銷,雙向可控硅在小于維持電流時關(guān)斷(t2)可控硅將承受電壓上升率dv/dt很高的反向電壓。這個電壓將通過雙向可控硅內(nèi)部的結(jié)電容,正反饋到柵極。
如果超過雙向可控硅換向dv/dt指標(biāo)(典型值10V/s將引起換向恢復(fù)時間長甚失敗。單向可控硅(增強(qiáng)型SSR)由于處在單極性工作狀態(tài),此時只受靜態(tài)電壓上升率所限制(典型值200V/ s),因此增強(qiáng)型固態(tài)繼電器HS系列比普通型SSR的換向dv/dt指標(biāo)提高了520倍。
由于采用兩只大功率單向可控硅反并聯(lián),改變了電流分配和導(dǎo)熱條件,提高了輸出功率。
德皮爾茲PILZ安全繼電器在大功率應(yīng)用場合,無論是感性負(fù)載還是阻性負(fù)載耐電壓、耐電流沖擊及產(chǎn)品的可靠性,均超過普通固態(tài)繼電器,并達(dá)到了進(jìn)口產(chǎn)品的基本指標(biāo),是替代普通固態(tài)繼電器的更新產(chǎn)品。[2]
1、高壽命,高可靠:SSR沒有機(jī)械零部件,有固體器件完成觸點(diǎn)功能,由于沒有運(yùn)動的零部件,因此能在高沖擊,振動的環(huán)境下工作,由于組成固態(tài)繼電器的元器件的固有特性,決定了固態(tài)繼電器的壽命長,可靠性高。
2、靈敏度高,控制功率小,電磁兼容性好:固態(tài)繼電器的輸入電壓范圍較寬,驅(qū)動功率低,可與大多數(shù)邏輯集成電路兼容不需加緩沖器或驅(qū)動器。
3、快速轉(zhuǎn)換:固態(tài)繼電器因?yàn)椴捎霉腆w器件,所以切換速度可從幾毫秒幾微妙。
4、電磁干擾小:固態(tài)繼電器沒有輸入"線圈",沒有觸點(diǎn)燃弧和回跳,因而減少了電磁干擾。大多數(shù)交流輸出固態(tài)繼電器是一個零電壓開關(guān),在零電壓處導(dǎo)通,零電流處關(guān)斷,減少了電流波形的突然中斷,從而減少了開關(guān)瞬態(tài)效應(yīng)。
1、導(dǎo)通后的管壓降大,可控硅或雙相控硅的正向降壓可達(dá)1~2V,大功率晶體管的飽和壓降在1~2V之間,一般功率場效應(yīng)管的導(dǎo)通電阻也較機(jī)械觸點(diǎn)的接觸電阻大。
2、半導(dǎo)體器件關(guān)斷后仍可有數(shù)微安數(shù)毫安的漏電流,因此不能實(shí)現(xiàn)理想的電隔離。
3、由于管壓降大,導(dǎo)通后的功耗和發(fā)熱量也大,大功率固態(tài)繼電器的體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于同容量的電磁繼電器,成本也較高。
4、電子元器件的溫度特性和電子線路的抗干擾能力較差,耐輻射能力也較差,如不采取有效措施,則工作可靠性低。
5、固態(tài)繼電器對過載有較大的敏感性,必須用快速熔斷器或RC阻尼電路對其進(jìn)行過在保護(hù)。固態(tài)繼電器的負(fù)載與環(huán)境溫度明顯有關(guān),溫度升高,負(fù)載能力將迅速下降。