با داشتن یک خروجی گسسته (رله، ترانزیستور)، آنها اغلب یک بار القایی (دستگاه هایی که شامل یک سلف هستند) وصل می کنند. وقوع تخلیه قوس الکتریکی در حین باز شدن چنین مدارهای الکتریکی تأثیر بسیار منفی بر عملکرد کنتاکت های رله و مراحل خروجی سنسورها دارد و عمر مفید آنها را کاهش می دهد.
برای از بین بردن اثرات مضر تخلیه قوس از مدارهای خاموش کننده جرقه استفاده می شود که به موازات کنتاکت های رله یا موازی بار نصب می شوند.
بدون پرداختن به فیزیک فرآیندهای گذرا و علل تخلیه قوس، بیایید مؤثرترین و پرکاربردترین مدارهای DC و AC خاموش کننده جرقه را در نظر بگیریم.
مدارهای DC:
دیود سیلیکونی موازی با بار القایی متصل می شود، در صورت بسته بودن کنتاکت ها و در حالت ثابت، تاثیری در عملکرد مدار ندارد. هنگامی که بار قطع می شود، یک ولتاژ خود القایی رخ می دهد، که در قطبیت به ولتاژ عامل معکوس می شود، دیود باز می شود و بار القایی را شنت می کند. دیودها در از بین بردن قوس ها و محافظت از کنتاکت های رله در برابر سوختن بهتر از هر مدار خاموش کننده جرقه دیگری موثر هستند. این روش برای دستگاه های سیگنال دهی با خروجی ترانزیستور نیز قابل استفاده است.
قوانین انتخاب دیود چرخ آزاد:
مدار RC ارزان ترین و پرکاربردترین وسیله برای محافظت از مدارهای AC و DC است.
برخلاف مدارهای دیود، مدارهای RC را می توان هم به موازات بار و هم به موازات کنتاکت های رله نصب کرد. در برخی موارد، بار برای نصب المان های جرقه گیر بر روی آن از نظر فیزیکی غیر قابل دسترس است و پس از آن تنها راه محافظت از کنتاکت ها، شنت کنتاکت ها با مدارهای RC است.
محاسبه مدار RC متصل به موازات با کنتاکت های رله:
که در آن C ظرفیت مدار RC، میکروفاراد است.
I - بارگذاری جریان عملیاتی، A.
که در آن R مقاومت مدار RC، اهم است.
I - بارگذاری جریان عملیاتی، A.
ساده ترین راه استفاده از نوموگرام جهانی است. بر اساس مقادیر شناخته شده ولتاژ منبع تغذیه U و جریان بار I، دو نقطه در نوموگرام یافت می شود، پس از آن یک خط مستقیم بین نقاط رسم می شود که مقدار مقاومت مورد نظر R را نشان می دهد. مقدار ظرفیت خازن C خوانده می شود. خارج از مقیاس در کنار مقیاس فعلی I. نوموگرام داده های نسبتاً دقیقی به توسعه دهنده می دهد، در اجرای عملی مدار، لازم است نزدیک ترین مقادیر استاندارد را برای مقاومت و خازن RC انتخاب کنید. جریان.
در جاهایی استفاده می شود که نصب مدار RC به موازات کنتاکت های رله نامطلوب یا غیرممکن باشد. مقادیر تقریبی عناصر زیر برای محاسبه ارائه شده است:
برای محافظت از مراحل ترانزیستور خروجی دستگاه های سیگنالینگ، مدار RC به موازات بار متصل می شود.
به منظور از بین بردن اثرات مضر EMF خود القایی از مدارهای خاموش کننده جرقه استفاده می شود که به موازات کنتاکت های رله یا موازی بار نصب می شوند.
بدون پرداختن به فیزیک گذرا، بیایید موثرترین و پرکاربردترین مدارهای DC و AC خاموش کننده جرقه را در نظر بگیریم.
دیود سیلیکونی موازی با بار القایی متصل می شود، در صورت بسته بودن کنتاکت ها و در حالت ثابت، تاثیری در عملکرد مدار ندارد. هنگامی که بار قطع می شود، یک ولتاژ خود القایی رخ می دهد، که در قطبیت به ولتاژ عامل معکوس می شود، دیود باز می شود و بار القایی را شنت می کند. دیودها کارآمدترین راه برای محافظت از کنتاکت های رله در برابر سوختن هستند و بهترین راه حل در مقایسه با سایر مدارهای سرکوب جرقه هستند. این روش برای دستگاه های سیگنال دهی با خروجی ترانزیستور نیز قابل استفاده است.
قوانین انتخاب دیود چرخ آزاد:
مدار RC ارزان ترین و پرکاربردترین وسیله برای محافظت از مدارهای AC و DC است.
بر خلاف مدارهای دیود، مدارهای RC را می توان به صورت موازی با بار یا موازی با کنتاکت های رله نصب کرد. در برخی موارد، بار برای نصب المان های جرقه گیر بر روی آن از نظر فیزیکی غیر قابل دسترس است و پس از آن تنها راه محافظت از کنتاکت ها، شنت کنتاکت ها با مدارهای RC است.
ساده ترین راه استفاده از نوموگرام جهانی است. بر اساس مقادیر شناخته شده ولتاژ منبع تغذیه U و جریان بار I، دو نقطه در نوموگرام یافت می شود، پس از آن یک خط مستقیم بین نقاط رسم می شود که مقدار مقاومت مورد نظر R را نشان می دهد. مقدار ظرفیت خازن C خوانده می شود. خارج از مقیاس در کنار مقیاس فعلی I. نوموگرام داده های نسبتاً دقیقی به توسعه دهنده می دهد، در اجرای عملی مدار، لازم است نزدیک ترین مقادیر استاندارد را برای مقاومت و خازن RC انتخاب کنید. جریان.
مدار RC به موازات بار متصل شده است:
در جاهایی استفاده می شود که نصب مدار RC به موازات کنتاکت های رله نامطلوب یا غیرممکن باشد. مقادیر تقریبی عناصر زیر برای محاسبه ارائه شده است:
مقادیر R و C داده شده بهینه نیستند. اگر کامل ترین محافظت از کنتاکت ها و تحقق حداکثر منبع رله مورد نیاز باشد، لازم است آزمایشی انجام شود و به طور آزمایشی یک مقاومت و یک خازن با مشاهده گذرا با استفاده از اسیلوسکوپ انتخاب شود.
برای محافظت از مراحل ترانزیستور خروجی دستگاه های سیگنالینگ، مدار RC به موازات بار متصل می شود.
| بخش فنی شرکت Rus Automation تاریخ انتشار مقاله: 1395/11/28 |
|
||||
| می خواهید پس انداز کنید این مقاله؟ آن را در قالب PDF |
آیا هیچ سوالی دارید؟ در مورد این مقاله بحث کنید بر |
آیا می خواهید مقالاتی را بخوانید ابتدا مشترک شوید کانال ما در Yandex.Zen |
|||
در جاهایی استفاده می شود که نصب مدار RC به موازات کنتاکت های رله نامطلوب یا غیرممکن باشد. مقادیر تقریبی عناصر زیر برای محاسبه ارائه شده است:
C \u003d 0.5 ... 1 میکروفاراد در هر 1 آمپر جریان بار.
R = 50 ... 100٪ مقاومت بار.
پس از محاسبه رتبه های R و C، لازم است بار اضافی کنتاکت های رله را که در طی فرآیند گذرا (شارژ خازن) رخ می دهد، همانطور که در بالا توضیح داده شد، بررسی کنید.
مقادیر R و C داده شده بهینه نیستند. اگر کامل ترین محافظت از کنتاکت ها و تحقق حداکثر منبع رله مورد نیاز باشد، لازم است آزمایشی انجام شود و به طور آزمایشی یک مقاومت و یک خازن با مشاهده گذرا با استفاده از اسیلوسکوپ انتخاب شود.
مزایای مدار RC موازی با بار:
سرکوب قوس خوب، بدون جریان نشتی به بار از طریق کنتاکت های رله باز.
ایرادات:
در جریان بار بیش از 10 آمپر، مقادیر خازن بزرگ منجر به نیاز به نصب خازن های نسبتاً گران قیمت و بزرگ می شود؛ تأیید تجربی و انتخاب عناصر برای بهینه سازی مدار مطلوب است.
عکس ها شکل موج ولتاژ روی بار القایی را در لحظه قطع برق بدون شنت (شکل 33) و با نصب مدار RC نشان می دهند (شکل 34). هر دو شکل موج دارای مقیاس عمودی 100 ولت بر دیو هستند.
در اینجا نیازی به اظهار نظر خاصی نیست، اثر نصب مدار خاموش کننده جرقه بلافاصله قابل مشاهده است. فرآیند ایجاد تداخل ولتاژ بالا با فرکانس بالا در لحظه باز کردن کنتاکت ها قابل توجه است، در هنگام تجزیه و تحلیل EMC رله به این پدیده باز خواهیم گشت.
عکس ها از یک گزارش دانشگاه در مورد بهینه سازی مدارهای RC نصب شده به موازات کنتاکت های رله گرفته شده اند. نویسنده گزارش یک تحلیل ریاضی پیچیده از رفتار یک بار القایی با یک شنت RC انجام داد، اما در پایان، توصیه‌ها برای محاسبه عناصر به دو فرمول کاهش یافت:
شکل 33
خاموش کردن یک بار القایی باعث یک گذرا بسیار پیچیده می شود
شکل 34
مدار RC محافظ که به درستی انتخاب شده باشد، گذرا را به طور کامل حذف می کند
که در آن C ظرفیت مدار RC، میکروفاراد، I جریان عملیاتی بار است. آ؛
R \u003d Eo / (10 * I * (1 + 50 / Eo))
جایی که Eo ولتاژ بار است. V، I - بارگذاری جریان عملیاتی. A، R - مقاومت مدار RC، اهم.
پاسخ: C \u003d 0.1 میکروفاراد، R \u003d 20 اهم. این پارامترها با نوموگرام ارائه شده قبلا مطابقت بسیار خوبی دارند.
در خاتمه با جدول همین گزارش آشنا می شویم که ولتاژ و زمان تاخیر عملا اندازه گیری شده برای مدارهای مختلف خاموش کننده جرقه را نشان می دهد. یک رله الکترومغناطیسی با ولتاژ سیم پیچ 28 VDC/1 W به عنوان یک بار القایی خدمت می کرد؛ یک مدار خاموش کننده جرقه به موازات سیم پیچ رله نصب شد.
رلهدستگاه های الکترومغناطیسی یا نیمه هادی برای سوئیچینگ سیگنال های توان بالا با سیگنال کنترل توان کم هستند. بر اساس نوع شناسی، آنها به رله های الکترومغناطیسی، نی و حالت جامد تقسیم می شوند. این گروه همچنین شامل کلیدهای نی، کنتاکتورها و پدها و همچنین پایه های رله می باشد.
رله های الکترومغناطیسی- عمدتاً بر اساس قدرت (رله سیگنال و قدرت)، ولتاژ روی سیم پیچ (از 5 تا 220 ولت)، جریان در کنتاکت ها، گروه کنتاکت ها (بستن، باز کردن، سوئیچینگ) و تعداد گروه های کنتاکت تقسیم می شوند. علاوه بر این، در میان رله‌های یکسان در گروه‌های دیگر، ممکن است گزینه‌هایی برای افزایش بازده (جریان کمتر مصرف شده توسط سیم‌پیچ) و افزایش بار جریان (طلا یا سایر پوشش‌هایی که مقاومت سایشی کنتاکت‌های رله و حداکثر جریان رله را افزایش می‌دهند) وجود داشته باشد. رله‌های برق ممکن است گزینه‌های دیگری مانند نشان دادن روشن شدن توسط LED یا تعویض دستی کنتاکت‌ها با یک دکمه داشته باشند. تولید کنندگان اصلی TTIو تایکو.
رله های نی- نوع خاصی از رله های الکترومغناطیسی که گروه تماس در داخل یک لوله مهر و موم شده قرار دارد که سیم پیچ کنترل روی آن قرار می گیرد. این طراحی با توجه به اینکه فرآیند بسته شدن و باز شدن در خلاء انجام می شود، افزایش راندمان رله و عمر مفید آن را ممکن می سازد. عیب این رله ها تعداد کمتر گروه تماس (حداکثر دو عدد) و قدرت سوئیچینگ کمتر (تا چند آمپر) است که باعث می شود این دستگاه عمدتا سیگنال دهد نه برق. رله های رید در بیشتر موارد با لحیم کاری روی برد مدار چاپی نصب می شوند. از نظر ساختاری، برخی از آنها با مدارهای مجتمع در بسته های DIP یا SIP یکسان هستند. تولید کنندگان اصلی TTIو شروع کنید.
سوئیچ های نی- اینها کنتاکت های کنترل شده مغناطیسی هستند که مشابه آنهایی هستند که در رله های نی استفاده می شوند و برای کنترل یک میدان مغناطیسی ثابت در فاصله، در بیشتر موارد در دستگاه های اتوماسیون و سیستم های امنیتی طراحی شده اند. کلیدهای رید دارای یک گروه کنتاکت برای باز کردن، بسته شدن یا تغییر جریان از صدها میلی آمپر به واحد آمپر در ولتاژ از واحد ولت تا 250 ولت هستند. سوئیچ های نی برای سیستم های امنیتی را می توان برای سهولت در نصب در جعبه های پلاستیکی قرار داد و برای عملکرد در موارد مشابه مجهز به آهنربا می باشد. تولید کنندگان اصلی TTIو RZMKP.
کنتاکتورها- دستگاه های الکترومغناطیسی قدرتمند برای سوئیچینگ سیگنال های جریان الکتریکی، پالس های ولتاژ 220 ولت (در برخی موارد 12 یا 24). آنها می توانند به طور همزمان یک، دو یا سه فاز جریان الکتریکی را تغییر دهند. آنها با افزایش قابلیت نگهداری متمایز می شوند، که طراحی آنها از چندین ماژول تشکیل شده است: یک گروه تماس، سیم پیچ (از جمله آنهایی که برای ولتاژهای مختلف هستند) و یک هسته (شامل قطعات متحرک و ثابت). همراه با کنتاکتورهای الکترومغناطیسی، اکنون حالت جامد وجود دارد که بلوکی از چندین رله حالت جامد است. تولید کنندگان اصلی کنتاکتور برقیو Epcos.
رله های حالت جامد- دستگاه های نوری سیگنال یا قدرت مبتنی بر یک اپتوکوپلر، یک مدار ورودی با یک LED و یک تثبیت کننده ولتاژ که دامنه ولتاژهای ورودی را گسترش می دهد و یک مدار خروجی متشکل از یک دستگاه نیمه هادی قدرت قدرتمند - تریستور، اثر میدانی یا ترانزیستور دوقطبی. بسته به این عناصر، یک رله حالت جامد می تواند جریان (یا ولتاژ) ac یا dc و مدار dc یا ac سوئیچ شونده باشد. علامت اضافی عملکرد روی رله های حالت جامد با روشن کردن یک LED قرمز موازی با ورودی انجام می شود.
رله‌های حالت جامد کم توان را می‌توان یکپارچه کرد، محفظه‌های DIP یا SIP، توان متوسط در محفظه‌های TO3 و TO220، از جمله آنهایی که دارای هیت سینک یکپارچه هستند. رله های حالت جامد با قدرت بالا دارای واحد محفظه مدولار با اتصال پیچی مدارهای ورودی و خروجی و نصب در یک رادیاتور-کولر تخصصی هستند.
تولید کنندگان عمده رله های حالت جامد با قدرت بالا - پروتونو فریادرله توان متوسط - Cosmoو فریاد، کم قدرت - پروتونو یکسو کننده بین المللی.
می توانید کالاها را در فروشگاه های ما در شهرهای زیر مشاهده و خریداری کنید: مسکو، سن پترزبورگ، ولگوگراد، ورونژ، یکاترینبورگ، ایژفسک، کازان، کالوگا، کراسنودار، کراسنویارسک، مینسک، نابرژنیه چلنی، نیژنی نووگورود، نووسیبیرسک، اومسک، پرم، روستوف - on-Don، Ryazan، Samara، Tver، Tula، Tyumen، Ufa، Chelyabinsk. تحویل سفارش از طریق پست، از طریق سیستم تحویل Pickpoint یا از طریق فروشگاه های یوروست به شهرهای زیر: Togliatti، Barnaul، Ulyanovsk، Irkutsk، Khabarovsk، Yaroslavl، Vladivostok، Makhachkala، Tomsk، Orenburg، Kemerovo، Novokuznetsk، Astrakhan، Penza، کیروف، چبوکساری، کالینینگراد، کورسک، اولان اوده، استاوروپل، سوچی، ایوانوو، بریانسک، بلگورود، سورگوت، ولادیمیر، نیژنی تاگیل، آرخانگلسک، چیتا، اسمولنسک، کورگان، اوریول، ولادیکاوکاز، گروزنی، مورمانسک، تامبوف، پتروزا کوستروما، نیژنوارتوفسک، نووروسیسک، یوشکار اولا و غیره.
شما می توانید اجناس را از گروه "رله" به صورت عمده و خرد خریداری کنید.
مدار سرکوب تداخل RC (snubber شبکه، snubber شبکه، RC SNUBBER NETWORKS، عنصر RC) دستگاهی است که برای سرکوب نوسانات ولتاژ (Surge Suppressors) در مدارهای الکتریکی، یک دستگاه سرکوب کننده ولتاژ استفاده می شود.
استفاده از مدارهای RC نوسانات سوئیچینگ را بر روی عناصر مدارهای کنترل رله کاهش می دهد و باعث کاهش جرقه در کنتاکت های رله کنترل می شود و در نتیجه عمر سوئیچینگ آن را افزایش می دهد. جلوگیری یا به حداقل رساندن جرقه در کنتاکت های رله، شدت تشعشعات الکترومغناطیسی تولید شده در زمان سوئیچینگ را کاهش می دهد، که ایمنی نویز لازم را برای مدارهای الکترونیکی حساس فراهم می کند.
مدار RC شامل یک خازن و یک مقاومت است که به صورت سری به هم متصل شده اند. خازن باید انرژی پالس های جریان و ولتاژ را جذب کند و در برابر پتانسیل های تولید شده توسط اندوکتانس در فرآیند قطع و جهش تماس محافظت کند. دی الکتریک خازن مورد استفاده در مدار اسنابر باید بتواند بزرگی ولتاژ اضافی را تحمل کند. مقاومت باید از نوع غیر القایی باشد تا بتواند انقباض با سرعت بالا و جریان نویز ضربه ای را حمل کند. تخلیه جرقه و نویز ناشی از سوئیچینگ باید به طور موثر توسط مدار RC جذب شود.
هنگام کنترل دستگاه های الکترومغناطیسی با اندوکتانس قابل توجه (به عنوان مثال، شیرهای برقی دریچه های الکترومغناطیسی، سیم پیچ های استارت الکترومغناطیسی، رله ها و کنتاکتورها)، توصیه می شود از مدارهای RC سرکوب کننده تداخل مطابق با نمودار نشان داده شده در شکل 1 استفاده شود.
برنج. 1. گنجاندن یک مدار RC سرکوب کننده تداخل در مدار کنترل کنتاکتور. الف) مدار بدون زنجیره RC؛ ب) مداری با زنجیره RC متصل
اسیلوگرام های دقیق گرفته شده در مدار کنترل یک ATS واقعی در شکل زیر نشان داده شده است.
روی انجیر شکل 2 اسیلوگرام ولتاژ 220 ولت روی سیم پیچ رله کنترل را در مدار بدون مدار RC سرکوب کننده نویز مطابق شکل نشان می دهد. 1a. مدار از یک کنتاکتور ABB ESB 20-11 استفاده می کند. افزایش ولتاژ هنگام خاموش شدن کنتاکت های رله کنترل 2200+ ولت (1 div = 1000 ولت) بود.
برنج. 2. اوسیلوگرام ولتاژ روی سیم پیچ رله کنترل در مدار بدون مدار RC سرکوب کننده نویز.
روی انجیر شکل 3 اسیلوگرام ولتاژ 220 ولت را روی سیم پیچ رله کنترل در مدار با مدار RC سرکوب کننده نویز نصب شده مطابق شکل نشان می دهد. 1b. مدار از کنتاکتور ABB ESB 20-11 استفاده می کند.هنگامی که کنتاکت های رله کنترل قطع می شوند هیچ افزایش ولتاژی وجود ندارد (1 div. = 1000 V).
برنج. 3. اسیلوگرام ولتاژ روی سیم پیچ رله کنترل در مدار با مدار RC سرکوب کننده نویز نصب شده.
برنج. 4. نحوه اتصال مدار RC به کنتاکتور
توجه داشته باشید.استفاده از یک مدار RC سرکوب کننده تداخل با پارامترهای مشخص شده منجر به افزایش جزئی در زمان خاموش شدن کنتاکتور / استارت مغناطیسی می شود. این تاخیر بسته به نوع کنتاکتور بین 0.05 تا 0.015 ثانیه است. در بیشتر کاربردها، افزایش تاخیر را می توان نادیده گرفت.
انتخاب نادرست پارامترهای مدار RC سرکوب کننده تداخل روی سیم پیچ منجر به کندی عملکرد کنتاکتور در حالت های عملکرد خاص و جهش حتی بیشتر کنتاکت های قدرت آن می شود.
زنجیر RC:
منبع: www.wel.net.ua
