Halvledarkontaktorkrets för motorpumpar

Prova Vårt Instrument För Att Eliminera Problem





I den här artikeln lär vi oss att designa och bygga en halvledarkontaktorkrets med hjälp av triacs för drift av tunga laster som dränkbara borewellpumpmotorer med hög tillförlitlighet och utan några bekymmer om slitageproblem eller långvariga nedbrytningsproblem hos kontaktorenheten.

Vad är en kontaktor

En kontaktor är en form av nätdriven PÅ / AV-omkopplare, klassad för att hantera tunga belastningar vid höga strömmar, och höga kopplingsspikar i formbågar över deras växlingskontakter. Den används mest för att växla induktiva belastningar med hög effekt eller hög ström, såsom dränkbara 3-fas pumpmotorer eller annan liknande typ av tunga industriella laster som också kan inkludera solenoider.



Hur en kontaktor fungerar

En baskontaktomkopplare kommer att ha följande grundelement i sin elektriska konfiguration:

  1. En Push-to-ON-omkopplare
  2. En Push-to-OFF-omkopplare
  3. En nätdriven Relay Meachanism

I en standardinställning av mekanisk kontaktor används startomkopplaren som är en push-on-ON-omkopplare för att låsa kontaktorkontakterna i ett PÅ-läge så att den anslutna belastningen också slås PÅ, medan stoppomkopplaren som är en tryckning -avstängningsbrytare används för att bryta detta spärrarrangemang och stänga av den anslutna belastningen.



När användaren trycker på tryck-till-ON-omkopplaren aktiveras en integrerad elektromagnetisk spole som drar en uppsättning fjäderbelastade tunga kontakter och förbinder dem hårt med en annan uppsättning tunga kontakter. Detta förenar de två angränsande uppsättningarna kontakter som gör att strömmen kan strömma från nätkällan till lasten. Lasten slås således på med denna operation.

Den elektromagnetiska spolen och tillhörande uppsättningar kontakter bildar kontaktorns relämekanism, som låses och slås PÅ varje gång tryck-till-PÅ-omkopplaren trycks ned eller START-omkopplaren trycks in.

Push-to-OFF-omkopplaren fungerar på motsatt sätt, när denna omkopplare trycks in, tvingas reläspärren att bryta, vilket i sin tur släpper och öppnar kontakterna i sitt ursprungliga AV-läge. Detta gör att lasten stängs av.

Problem med mekaniska kontaktorer

Mekaniska kontaktorer fungerar ganska effektivt genom de ovan beskrivna procedurerna, men i det långa loppet blir de utsatta för slitage på grund av kraftig elektrisk bågning över sina kontakter.

Dessa bågar orsakas vanligtvis på grund av den massiva initiala strömförbrukningen av belastningen, som mestadels är induktiv av naturen, såsom motorer och solenoider.

Den upprepade bågningen orsakar bränning och korrosion på kontaktytorna som så småningom blir för nedbrutna för att fungera normalt för den nödvändiga omkopplingen av lasten.

Designa en elektronisk kontaktor

Att hitta ett enkelt sätt att lösa slitageproblemet med de mekaniska kontaktorerna ser skrämmande och komplext ut, om inte designen helt ersätts med en elektronisk motsvarighet som skulle göra allt enligt specifikationerna, men ändå vara idiotsäker mot mekanisk nedbrytning oavsett hur ofta dessa är manövreras och hur stor lasteffekten kan vara.

Efter några funderingar kunde jag komma på följande enkla halvledarkontaktorkrets med triac, SCR och några andra elektroniska komponenter

elektroniskt halvledarkontaktorkopplingsschema

Dellista

Alla SCR: er = C106 eller BT151

Alla små triacs = BT136

Alla stora triacs = BTA41 / 600

Alla SCR-grinddioder = 1N4007

Alla Bridge-likriktardioder = 1N4007

Kretsdrift

Designen ser ganska enkel ut. Vi kan se att tre högeffekts-triacer används som omkopplare för att aktivera 3-linjerna i 3-fasingången.

Portarna till dessa triacs med hög effektstyrning utlöses av tre bifogade triacs med låg effekt som används som buffertsteg.

Slutligen utlöses grindarna till dessa buffertriacs av ​​tre individuella SCR: er konfigurerade separat för vart och ett av dessa triac-nätverk.

SCR: erna i sin tur utlöses genom separata tryck-till-PÅ- och tryck-till-AV-omkopplare för att slå PÅ respektive AV, detta gör att triacerna på motsvarande sätt utlöses PÅ och AV som svar på den aktuella tryckknappsaktiveringen.

När man trycker på tryck-till-ON-omkopplaren låses alla SCR-enheter omedelbart, och detta gör att en gate-enhet kan visas över portarna till alla de tre buffertriacerna.

Dessa triacs börjar nu leda, vilket möjliggör grindutlösning av huvudeffekt-triacerna, som äntligen börjar leda och låter 3-fasströmmen nå belastningen och belastningen slås PÅ.

För att stoppa den elektroniska kontaktorreläkretsen trycks tryckknappen till OFF-omkopplaren (STOP-omkopplaren) av användaren, som omedelbart bryter spärren för SCR: erna, förhindrar gate-drivenheten för triacerna och stänger av dem tillsammans med belastningen.

Förenkla kretsen

I ovanstående diagram kan vi se mellanliggande triac-buffertsteg som används för att vidarebefordra utlösningen från SCR: erna till elnätet.

En liten undersökning avslöjar dock att dessa buffertriacs kan elimineras, och SCR-utgången kan konfigureras direkt med huvudtriacerna.

Detta skulle förenkla designen ytterligare, så att endast SCR-stegen kan användas för START- och STOP-åtgärderna och också minska enhetens totala kostnad.




Tidigare: PIR Solar Home Lighting Circuit Nästa: Digital vägningsskala med hjälp av lastcell och Arduino