Kontaktløse tyristorkontaktorer og startere
Strømsvitsjing i kretsen av elektromagnetiske startere, kontaktorer, releer, manuelle kontrollenheter (knivbrytere, pakkebrytere, brytere, knapper, etc.) utføres ved å endre den elektriske motstanden til bryterlegemet innenfor vide grenser. I kontaktenheter er et slikt organ kontaktgapet. Motstanden med lukkede kontakter er veldig lav, med åpne kontakter kan den være veldig høy. I koblingsmodusen til kretsen er det en veldig rask brå endring i motstanden mellom kontaktgapet fra minimum til maksimum grenseverdier (av) eller omvendt (på).
Kontaktløse elektriske enheter kalles enheter designet for å slå på og av (svitsje) elektriske kretser uten å fysisk bryte selve kretsen. Grunnlaget for konstruksjonen av berøringsfrie enheter er forskjellige elementer med ikke-lineær elektrisk motstand, hvis verdi varierer i et ganske bredt område, for tiden er disse tyristorer og transistorer, brukes til magnetiske forsterkere.
Fordeler og ulemper med kontaktløse enheter sammenlignet med konvensjonelle startere og kontaktorer
Sammenlignet med kontaktenheter har kontaktløse enheter følgende fordeler:
— er ikke dannet elektrisk lysbuesom har en destruktiv effekt på detaljene til apparatet; responstidene kan nå små verdier, og tillater derfor en høy operasjonsfrekvens (hundre tusenvis av operasjoner i timen),
- ikke slites ut mekanisk,
Samtidig har kontaktløse enheter også ulemper:
— de gir ikke galvanisk isolasjon i kretsen og skaper ikke et synlig brudd i den, noe som er viktig fra et teknisk sikkerhetssynspunkt;
— koblingsdybden er flere størrelsesordener mindre enn kontaktenhetene,
— dimensjoner, vekt og pris for sammenlignbare tekniske parametere er høyere.
Kontaktløse enheter basert på halvlederelementer er svært følsomme for overspenninger og overstrømmer. Jo høyere merkestrømmen til cellen er, jo lavere er reversspenningen som cellen tåler i ikke-ledende tilstand. For celler designet for strømmer på hundrevis av ampere, måles denne spenningen i flere hundre volt.
Mulighetene for kontaktenheter i denne forbindelse er ubegrensede: luftgapet mellom kontaktene 1 cm lange tåler en spenning på opptil 30 000 V. Halvlederelementer tillater bare en kortvarig overbelastningsstrøm: innen tideler av et sekund, en strøm på ca. ti ganger merkestrømmen. Kontaktenhetene er i stand til å motstå hundre ganger strømoverbelastning i de angitte tidsperiodene.
Spenningsfallet over et halvlederelement i ledende tilstand ved merkestrøm er omtrent 50 ganger større enn for konvensjonelle kontakter. Dette bestemmer de store varmetapene i halvlederelementet i kontinuerlig strømmodus og behovet for spesielle kjøleinnretninger.
Alt dette tyder på at spørsmålet om valg av kontakt eller berøringsfri enhet bestemmes av de gitte driftsforholdene Ved små svitsjede strømmer og lav spenning kan bruk av berøringsfrie enheter være mer hensiktsmessig enn kontaktenheter.
Berøringsfrie enheter kan ikke erstattes av kontaktenheter under forhold med høy driftsfrekvens og høy responshastighet.
Selvfølgelig er kontaktløse enheter, selv ved høye strømmer, å foretrekke når det er nødvendig å gi en boost-modus for kretskontroll. Men for tiden har kontaktenheter visse fordeler fremfor ikke-kontakt, hvis det ved relativt høye strømmer og spenninger er nødvendig å gi en svitsjmodus, det vil si enkel av- og påkobling av kretser med strøm med lav driftsfrekvens for enhet.
En betydelig ulempe med elektromagnetiske utstyrselementer som bytter elektriske kretser er den lave påliteligheten til kontaktene. Å bytte store strømverdier er assosiert med utseendet til en elektrisk lysbue mellom kontaktene i åpningsøyeblikket, noe som får dem til å varme opp, smelte og som et resultat skade enheten.
I installasjoner med hyppig på- og avkobling av strømkretser, påvirker den upålitelige driften av kontaktene til bryterenhetene funksjonen og ytelsen til hele installasjonen negativt. Kontaktløse elektriske koblingsanordninger er blottet for disse ulempene.
Tyristor unipolar kontaktor
For å slå på kontaktor og levere spenning til lasten, må kontaktene K lukkes i styrekretsen til tyristor VS1 og VS2. Hvis det i dette øyeblikket er et positivt potensial på terminal 1 (positiv halvbølge av en sinusbølge med vekselstrøm), vil en positiv spenning påføres kontrollelektroden til tyristoren VS1 gjennom motstanden R1 og dioden VD1. Tyristoren VS1 vil åpne og strømmen vil flyte gjennom lasten Rn. Når polariteten til nettspenningen er reversert, vil tyristor VS2 åpnes, og dermed koble belastningen til AC-nettet. Ved frakobling fra kontaktene K åpnes kretsene til kontrollelektrodene, tyristorene lukkes og lasten kobles fra nettverket.
Elektrisk diagram av en enpolet kontaktor
Kontaktløse tyristorstartere
Tre-polet tyristorstarter i PT-serien er utviklet for å slå på, av, reversering i styrekretsene til asynkrone elektriske motorer. Den trepolede starteren i kretsen har seks tyristorer VS1, …, VS6 koblet til to tyristorer for hver pol. Starteren slås på med kontrollknappene SB1 «Start» og SB2 «Stopp».
Kontaktløs trepolet tyristorstarter i PT-serien
Tyristorstartkretsen gir beskyttelse av den elektriske motoren mot overbelastning, for dette er strømtransformatorer TA1 og TA2 installert i strømdelen av kretsen, hvis sekundære viklinger er inkludert i tyristorkontrollenheten.