Relee cu semiconductori (SSR)

Controlul motoarelor reprezintă o provocare, ținând cont că motorul este o sarcină inductivă cu curenți de pornire ridicați (crescând costul dispozitivelor de protecție) și supratensiuni generate pe perioada de oprire. Într-adevăr, există câteva dezavantaje la pornirea directă a unui motor:

• Curent de pornire ridicat: generare căldură, risc de scântei, costuri cu energia și instalarea
• Zgomot, arc electric: costuri ridicate de întreținere
• Cuplu tranzitoriu ridicat: uzură mare a elementelor de cuplare

Toate aceste dezavantaje pot conduce la probleme de calitate pe durata producției. Mulțumită dimensiunilor și adaptabilității, releele statice cu semiconductori sunt din ce în ce mai apreciate pentru controlul motoarelor.

Unul dintre avantajele majore ale utilizării componentelor de electronică de putere este acela că pot fi apelate numeroase moduri de control datorită timpilor mici de răspuns și puterii de procesare a microprocesoarelor.

Tipuri de motoare electrice

Motoare de curent alternativ

Motoarele de curent alternativ AC sunt adesea utilizate, bazându-se pe alimentare de curent alternativ, convertind energia electrică în energie mecanică, generând mișcare de rotație. Există diferite tipuri de motoare AC: motoare colivie de veveriță, motoare cu înfășurare, motoare sincrone, motoare de tracțiune.

Motoarele de curent alternativ prezintă o multitudine de avantaje:

• Putere redusă necesară pentru pornire
• Accelerație controlată
• Controlul vitezei
• Curent de pornire controlat
• Particularizarea cerințelor de cuplu
• Perturbație scăzută a liniei de putere

Motoare de curent continuu

Motoarele de curent continuu (DC) au o utilizare mai specifică, de exemplu pentru echipamente care au nevoie de viteze mari de rotație.

Există diferite tipuri de motoare de curent continuu:

• Motoare șunt
• Motoare cu excitație separată
• Motoare serie de curent continuu

Principalul avantaj al motoarelor de curent continuu este acela că este ușor de ușor de stabilit și controlat viteza. Dar trebuie ținut cont că au tendința de a se uza rapid și pot genera mult zgomot.

Tipuri de relee cu semiconductori (statice) pentru controlul motoarelor

Relee statice trifazate ON/OFF

Releele statice ON/OFF sunt adesea disponibile în versiuni cu trecere prin zero sau aleatorii. Ele pot opera numai în mod binar, ON sau OFF. Sigure și eficiente, gamele de relee statice SSR ON/OFF sunt alegerea perfectă pentru controlul motoarelor industriale. Într-adevăr SSR-urile ON/OFF au fost realizate pentru a gestiona porniri și opriri frecvente ale motoarelor trifazate.

Dispozitiv de pornire lină

Un dispozitiv de pornire lină (soft starter) limitează curentul de pornire și crește durata de viață așteptată pentru componentele mecanice. De aceea, el permite pornirea lină a motoarelor și reduce curentul de start, limitând solicitările de vârf de energie. Dispozitivele de pornire lină sunt disponibile în versiuni monofazate și trifazate.

Invertoare pentru motoare

Inversiunea de rotație este adesea utilizată pentru a schimba eficient mișcarea de rotație a sarcinii sau pentru frânare în contra-curent. De aceea este necesară utilizarea unui dispozitiv pentru limitarea suprasarcinii de curent și cuplu. Invertoarele reprezintă din acest motiv o soluție optimă pentru acest tip de utilizare.

Avantajele releelor statice

O durată de viață așteptată foarte ridicată

Releele statice nu au piese mecanice în mișcare, așa că nu sunt supuse niciunei defecțiuni de contact, tensiuni mecanice sau coroziune. Un releu static oferă o durată de viață medie de milioane de cicluri, fără nicio diminuare a performanței.

Cu toate acestea, pentru a beneficia de durata de viață infinită a unui releu static, este foarte recomandat să se utilizeze radiatoare pentru a ajuta releul cu semiconductori să evacueze căldura generată prin utilizarea acestuia și, apoi, să evite orice supraîncălzire care ar putea duce la deteriorare serioasă.

Consum redus de energie

Releele cu semiconductori necesită curenți foarte mici pentru a comuta sarcini de mare putere. Deoarece SSR-urile nu trebuie să alimenteze o bobină, să deschidă și să închidă fizic contactele, ele consumă, de fapt, cu 75% mai puțină putere decât releele electromecanice.

Operare silențioasă

Tehnologia SSR utilizează circuite electronice pentru a oferi comutație, ceea ce înseamnă că aceste relee nu produc zgomot acustic. Aceasta poate fi o caracteristică importantă, de exemplu, în cazul aplicațiilor medicale.

Rezistență la șocuri și vibrații

Deoarece SSR-urile nu au părți în mișcare și sunt complet capsulate, sunt foarte potrivite pentru aplicații în medii dure. Acest lucru le face foarte eficiente în industrii cu medii deosebite, unul dintre exemple putând fi căile ferate.

Frecvență de comutație foarte ridicată

Releele solid state pot comuta ON și OFF mai repede decât releele electromecanice. Alimentarea pe o sarcină poate fi aplicată și oprită foarte rapid și precis.

Diferite tipuri de control și funcții de diagnosticare

Releele solid state oferă diferite tipuri de control (alegeri specifice ale timpului de comutație) și pot dispune de diferite caracteristici de diagnosticare.

Diferite configurații de montare

Releele solid state sunt disponibile în diferite capsule, astfel încât să se poată adapta diferitelor tipuri de montare (șină DIN, PCB, montare pe panou).

Un bun exemplu sunt releele celduc®, care au fost dezvoltate în special pentru controlul motoarelor, oferindu-se calitate și siguranță pentru fiecare produs. Gama completă de relee statice oferită de Aurocon COMPEC vă este prezentată la adresa www.ro.rsdelivers.com

Autor: ManonD. (Data: 15.05.2024)
Sursă: https://www.rs-online.com/designspark/solid-state-relays-an-effective-solution-for-motor-control

Releu static Celduc seria SON, sarcina 50 A, 260 Vac, montare pe panou

Nr. stoc RS: 226-0481 – Producător: Celduc – Cod de producător: SON845040

Acest tip de releu este caracterizat de zgomot redus, design cu trecere prin zero pentru majoritatea tipurilor de sarcini. Ieșirea din releu este de tip tiristor cu tehnologie TMS² pentru o durată mare de viață. Releul dispune de protecție la supratensiune, plajă de control mare cu limitarea curentului de intrare și vizualizare, cu LED verde a intrării. Dispozitivul este proiectat în conformitate cu EN60947-4-3 (IEC947-4-3) și EN60950 (izolare îmbunătățită). Clasa de protecție oferită este IP20 la nivelul terminalelor.

Caracteristici tehnice (selectiv)

Releu static Celduc seria SGR, sarcină 16A, 520Vac, montare pe panou

Nr. stoc RS: 225-9908 – Producător: Celduc – Cod de producător: SGR8671510

Releul prezentat dispune de comutație cu trecere prin zero și este destinat pentru controlul motoarelor trifazate (maxim 7,5kW @ 400Vac similar 10HP @ 400Vac), inclusiv inversarea sensului de rotație. Printre caracteristicile sale se pot remarca protecția pe intrare (interblocare, temporizare în controlul inversării sensului) și pe ieșire (RC+VDR). Tipul de ieșire tiristor cu tehnologie TMS² pentru o durată mare de viață a dispozitivului. Tehnologie de conectare directă pe cupru (DCB). Releul este proiectat în conformitate cu IEC/ EN60947-4-2.

Caracteristici tehnice (selectiv)

Releu static Celduc seria SMCV, sarcină 16A, 480Vac, montare pe șină DIN

Nr. stoc RS: 334-0373 – Producător: Celduc – Cod de producător: SMCV6080

Acest releu este un dispozitiv „Solid State” care controlează pornirea și oprirea unui motor de inducție, reducând tensiunea în mod treptat, atât la pornire (SOFTSTARTER), cât și la oprire (SOFTSTOP) pentru a asigura o funcționare mai lină și pentru a proteja echipamentele asociate. Releele celduc® SMCV pot fi utilizate oriunde nu este nevoie de un controler de viteză variabilă costisitor și relativ mare (de exemplu, pompe, ventilatoare, compresoare, benzi transportoare …). Structura sa cu șase tiristoare lucrează ca un controler complet pentru unghiul de fază al undei (sunt controlate atât ciclul pozitiv, cât și cel negativ), permițând reducerea eficientă a curentului de pornire, precum și cuplul de pornire al motorului. Această reducere a curentului de pornire al motorului permite optimizarea rețelei de alimentare, precum și a protecției sale, evitând fluctuații de tensiune, așa numitele “pâlpâiri”. Construit pentru a ajuta utilizatorul să-și realizeze ansamblul în conformitate cu directivele și standardele europene, acest produs se încadrează ușor în aplicația existentă fără nicio modificare a configurației de cablare. Astfel, SMCV poate înlocui cu ușurință un demaror electromecanic stea-triunghi fără a schimba cuplul motorului! Într-un proiect care include un motor cu inducție trifazat, acesta poate fi implementat ca un contactor electromecanic trifazat obișnuit. În plus, capabilitatea sa de a fi instalat în interiorul configurației delta permite acestui dispozitiv să conducă de 1,73 ori mai mult curent decât un dispozitiv de pornire lină standard. SMCV are, de asemenea, funcții de diagnosticare și autotest pentru a informa persoanele implicate în întreținerea mașinii și pentru a reduce costurile și durata de timp până la reluarea producției.

Caracteristici tehnice (selectiv)

Releu static Celduc seria SCC, sarcină 5A, 60Vdc, montare pe panou

Nr. stoc RS: 917-2696 – Producător: Celduc – Cod de producător: SCC20506

Acest tip de releu este de curent continuu și dispune de o ieșire DC tip tranzistor bipolar.

Caracteristici tehnice (selectiv)

Releu static Celduc seria SOD, sarcină 50A, 265V, montare pe panou

Nr. stoc RS: 499-0806 – Producător: Celduc – Cod de producător: SOD845180

Acest tip de releu este de tip monofazat. Dispune de ieșire cu trecere prin zero cu diagnosticare de sistem pentru sarcină, rețea și ieșire SSR. Evidențiere stare control, cu LED verde și LED galben pentru ieșire. Releul dispune de conector de intrare dublu ce poate fi îndepărtat și care beneficiază de terminale elastice. Clasa de protecție oferită la nivelul terminalelor este IP20. Dispozitivul este proiectat în conformitate cu IEC/ EN60947-4-3 și EN60950/VDE0805; IEC 60335-1/ VDE0700-1; UL-cUL.

Caracteristici tehnice (selectiv)

Releu static Celduc seria SK, sarcină 25A, 280Vac, montare pe PCB

Nr. stoc RS: 372-8802 – Producător: Celduc – Cod de producător: SKL20220

Acest tip de releu static cu semiconductori este destinat montării pe circuite PCB.

Caracteristici tehnice (selectiv)

Releu static Celduc seria SCT, sarcină 12A, 440Vac, montare pe panou

Nr. stoc RS: 189-4525 – Producător: Celduc – Cod de producător: SCT62110

Releele statice trifazate seria SCT sunt realizate din 3 relee separate controlate de o tensiune de control, comună. Ele sunt proiectate pentru a controla sarcini de 12A, precum rezistoare, motoare mici etc., la o alimentare de la 12 la 440VAC, fie cu o singură fază, fie cu trei faze. Releele de acest tip sunt utilizabile în aplicații care necesită dimensiuni compacte și cost redus.

Caracteristici tehnice (selectiv)

Autor: Bogdan Grămescu
Aurocon Compec – https://www.compec.ro