Solid State Relays (SSRs) werden zunehmend in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt, darunter Kunststoffe, Verpackungen, Lebensmittel und Getränke, HVAC, Halbleiter, erneuerbare Energien und konventionelle Energie,Erdöl und Erdgas, Transport, Druckerei, Laboratorien, Öfen, Beleuchtung, Medizin und Bewegungssteuerung.SSRs werden häufig anstelle von elektromagnetischen Relais (EMRs) verwendet, da sie keine beweglichen Teile haben und eine lange Lebensdauer habenDarüber hinaus unterliegen sie aufgrund des Vorhandenseins von Bogen auf den Kontaktflächen keiner Kontakterosion und elektrischen Störungen.
Da Festkörperrelais in einer Vielzahl von Konfigurationen zur Verfügung stehen, um eine Vielzahl von Lastarten zu unterstützen, müssen die Designer verstehen, wie sie Festkörperrelais auswählen, um ihren beabsichtigten Einsatz zu erfüllen.Dies gilt insbesondere für industrielle Anwendungen, bei denen induktive Belastungen wie Steuermotoren, Pumpen und Ventilatoren benötigen verschiedene Arten von Relais als Heiz- und Beleuchtungsanwendungen, bei denen es sich um Widerstandsbelastungen handelt.
In diesem Artikel wird kurz erörtert, warum SSR die beste Wahl für die industrielle und Anlagenautomation ist.die Eigenschaften und die Auswahl dieser Geräte für die Anwendung.
Warum SSR verwenden?
Für industrielle und anlagenbezogene Automatisierungssysteme müssen Schaltanlagen folgende Eigenschaften aufweisen: geringe Kosten, hohe Zuverlässigkeit,schnelle Betätigungszeit und berührungsloses Geräusch oder Bogen, minimale elektromagnetische Störungen (EMI), Immunität gegen raue Umgebungen und starke Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Stoß- und Vibrationsbelastungen.SSR erfüllt diese Anforderungen, indem sie die Armaturen und Kontakte von mechanischen Relais durch Halbleitervorrichtungen im Schaltbetrieb ersetztDa der SSR vollständig geschlossen ist, ist er auch gegen Aufprall, Vibrationen, Feuchtigkeit, Chemikalien und Staub resistent.
Daher ist bei der Auswahl von SSR für eine Anwendunges ist notwendig, die zu steuerende Last und die Grundmerkmale des SSR zu verstehen, damit die Anwendungsanforderungen den Relais-Spezifikationen entsprechen..
Spezifikationen für SSR-Steuerung und Last
SSRs können mit Wechselstrom- oder Gleichstromsteuerungstechniken gesteuert werden. Gleichstromsteuerung verwendet niedrige Spannung, typischerweise 4 V bis 32 V. Sie können auch 4 mA bis 20 mA Stromschleifen oder 1 VDC bis 10 VDC analoge Eingänge verwenden.Der Spannungsbereich für die Wechselstromsteuerung beträgt 24 VAC bis 275 VAC.
Die SSR-Last kann AC oder DC sein. Die SSR hat eine maximale AC-Lastspannung von bis zu 690 VAC und einen Nennstrom von 125 A. Die DC-Nennwerte sind 500 VDC und 100 A.
Typ der elektrischen Belastung
Elektrische Belastungen werden nach ihren elektrischen Hauptmerkmalen klassifiziert. Motoren, Lüfter und Pumpen sind induktive Belastungen.und der Strom bleibt hinter der Spannung zurückEine induktive Last wirkt Veränderungen in ihrem Laststrom entgegen, indem sie ein Gegenspannungspotenzial erzeugt, das als Gegenelektromotive Kraft (EMF) bezeichnet wird.Festkörperrelais, die mit induktiven Belastungen verwendet werden, müssen diesen Spannungen standhalten können.
Geräte wie Heizungen, Öfen, Öfen, Trockner und Lampen sind Widerstandsbelastungen.
Kapazitive Belastungen widerstehen Schwankungen der Lastspannung.Die meisten Schaltnetzteile und einige medizinische Geräte wie Defibrillatoren haben kapazitive BelastungenWenn die Spannung zum ersten Mal auf eine Kapazitätsauflastung angewendet wird, ist ihre Impedanz sehr gering und daher entsteht ein großer Einströmungsstrom.
Die Eigenschaften jeder Last bestimmen, welche Art von SSR zur Steuerung der Last erforderlich ist.
Art der SSR
Es gibt fünf häufig verwendete SSR-Typen (Abbildung 1): Null- oder Null-Kreuzung, augenblicklich oder zufällig, Gleichstrom, Spitzen und Phasenwinkel oder Analog.