عملکرد یک مدار اسنابر در سراسر یک SSR برای کنترل یک بخاری PTFE چیست؟

یک رله حالت جامد (SSR) که یک بخاری PTFE را کنترل می‌کند، در نظر گرفته شده است که برق را به طور تمیز و بی‌صدا تغییر دهد. در عمل، هر رویداد سوئیچینگ می‌تواند یک اختلال الکتریکی شدید ایجاد کند، زیرا جریان در مدار گرمکن فرو می‌رود. این وقفه ناگهانی یک ولتاژ گذرا{{3} بالا ایجاد می‌کند که ممکن است دوباره به سیستم کنترل انتشار یابد. گذرا می تواند به اشتباه SSR را تحریک کند، رفتار قفل ناخواسته ایجاد کند، یا نویز الکتریکی را به مدارهای اندازه گیری دمای اطراف وارد کند. یک شبکه غیرفعال ساده-مدار snubber-به عنوان یک عنصر میرایی برای این ولتاژهای سریع عمل می کند.

رابخاری SSR PTFE مدار snubberپیکربندی به طور گسترده برای تثبیت رفتار سوئیچینگ و سرکوب صدای{0}}الکتریکی با فرکانس بالا در سیستم‌های کنترل بخاری صنعتی استفاده می‌شود.

گذراهای الکتریکی در مدارهای گرمکن کنترل شده SSR{0}

هنگامی که یک SSR خاموش می شود، جریانی که از مدار گرمکن PTFE می گذرد، فوراً ناپدید نمی شود. به دلیل اندوکتانس سیم کشی، میدان مغناطیسی در حال فروپاشی تلاش می کند تا جریان جریان را حفظ کند.

این پدیده منجر به:

افزایش سریع ولتاژ در پایانه های SSR

تنش dV/dt بالا در اتصالات نیمه هادی

انتشار تداخل الکترومغناطیسی بالقوه (EMI).

تحریک نادرست ورودی های کنترل حساس

این اثرات در سیستم هایی با موارد زیر آشکارتر می شود:

کابل طولانی اجرا می شود

جریان بخاری بالا

چندین بانک بخاری موازی

استراتژی های کنترل سوئیچینگ سریع

عملکرد مدار Snubber

مدار اسنابر معمولاً از یک مقاومت و خازن تشکیل شده است که به صورت سری به هم متصل شده و در سرتاسر پایانه های خروجی SSR قرار می گیرند.

عملکرد آن را می توان به عنوان جذب و اتلاف انرژی کنترل شده درک کرد:

خازن افزایش ناگهانی ولتاژ را جذب می کند

مقاومت انرژی ذخیره شده را به صورت گرما دفع می کند

نرخ افزایش ولتاژ (dV/dt) کاهش می یابد

تنش الکتریکی روی SSR به حداقل می رسد

اسنابر یک ضربه گیر کوچک و غیرفعال است که ضربه الکتریکی را از عنصر سوئیچینگ می گیرد.

مکانیسم اتلاف انرژی

در حین خاموش کردن SSR-:

انرژی القایی در سیم کشی بخاری تلاش می کند تا جریان جریان را حفظ کند

ولتاژ به شدت در ترمینال های سوئیچینگ افزایش می یابد

خازن snubber یک مسیر امپدانس کم-برای گذرا فراهم می کند

شارژ به طور موقت در خازن ذخیره می شود

مقاومت به آرامی این انرژی را به صورت کنترل شده تخلیه می کند

این فرآیند یک ضربه{0}سریع و پر انرژی را به یک تلفات حرارتی آهسته و پراکنده درون مقاومت تبدیل می‌کند.

حفاظت از دستگاه های نیمه هادی SSR

اجزای داخلی SSR به نرخ افزایش بیش از حد ولتاژ و تنش ولتاژ اوج حساس هستند.

بدون رد کردن، خطرات عبارتند از:

تحریک کاذب به دلیل کوپلینگ خازنی

راه اندازی اشتباه دروازه در SSR های مبتنی بر triac یا ماسفت-

خرابی اتصالات ناشی از افزایش ولتاژ

کاهش طول عمر عملیاتی به دلیل استرس مکرر

با محدود کردن dV/dt، snubber پایداری سوئیچینگ را افزایش می‌دهد و عمر سرویس SSR را افزایش می‌دهد.

کاهش تداخل الکترومغناطیسی (EMI)

انتقال سریع ولتاژ منبع اصلی EMI هدایت شده و تابشی در سیستم های بخاری صنعتی است.

مدارهای اسنابر با طراحی مناسب به موارد زیر کمک می کنند:

انتشار نویز با فرکانس بالا- را کاهش دهید

یکپارچگی سیگنال بهبود یافته برای سنسورهای دما

کاهش تداخل با ورودی های PLC و حلقه های اندازه گیری آنالوگ

افزایش سازگاری الکترومغناطیسی کلی سیستم

این امر به ویژه در تاسیسات بزرگ بخاری PTFE با شبکه های سیم کشی گسترده مهم است.

ملاحظات طراحی برای مدارهای اسنابر

انتخاب جزء Snubber بر اساس موارد زیر است:

مقدار جریان بار

رتبه بندی ولتاژ SSR

ویژگی های اندوکتانس سیم کشی

فرکانس سوئیچینگ سیستم کنترل

تخفیف‌های معمول طراحی- عبارتند از:

ظرفیت بزرگتر، سرکوب گذرا را بهبود می بخشد اما اتلاف انرژی را افزایش می دهد

مقاومت بالاتر افزایش جریان را کاهش می دهد اما ممکن است اثر میرایی را کاهش دهد

بهینه سازی برای ایجاد تعادل بین حفاظت و کارایی لازم است

اندازه مناسب، سرکوب قابل اعتماد را بدون ایجاد تلفات مداوم بیش از حد تضمین می کند.

کاربرد در سیستم های هیتر PTFE

در تاسیسات بخاری PTFE، مدارهای اسنابر به دلیل موارد زیر اهمیت ویژه ای دارند:

بارهای سوئیچینگ توان بالا

کابل خارجی طولانی بین کابینت کنترل و بخاری اجرا می شود

محیط های شیمیایی خشن که به پایداری الکتریکی قوی نیاز دارند

الزامات کنترل دما دقیق

در{0}}بانک‌های گرمکن چند ناحیه‌ای، اجرای یکنواخت snubber رفتار سوئیچینگ یکنواخت را در تمام مدارهای کنترل‌شده SSR- تضمین می‌کند.

سیستم{0}}مزایای قابلیت اطمینان سطح

هنگامی که مدارهای snubber به درستی اجرا شوند به موارد زیر کمک می کنند:

کاهش نرخ شکست SSR

حلقه های کنترل دمای پایدارتر

نیازهای تعمیر و نگهداری کمتر

سازگاری فرآیند بهبود یافته در سیستم های حرارتی

با افزایش مقیاس سیستم و پیچیدگی الکتریکی، این مزایا به طور فزاینده ای قابل توجه می شوند.

نتیجه گیری

مدار اسنابر یک شبکه حفاظتی کوچک اما ضروری است که رفتار سوئیچینگ SSR را در سیستم های کنترل بخاری PTFE تثبیت می کند. رابخاری SSR PTFE مدار snubberپیکربندی گذرگاه های ولتاژ سریع را سرکوب می کند، تنش dV/dt را محدود می کند و تداخل الکترومغناطیسی ناشی از ضربه القایی در سیم کشی بخاری را کاهش می دهد.

با تبدیل میخ های الکتریکی سریع به اتلاف انرژی کنترل شده، snubber از دستگاه های نیمه هادی محافظت می کند و شرایط الکتریکی تمیز را برای سیستم های کنترل حساس حفظ می کند.

مطمئن‌ترین سیستم‌های سوئیچینگ الکترونیکی در نهایت آنهایی هستند که در آنها اختلالات الکتریکی سریع توسط اجزای ساده و غیرفعال کاهش می‌یابد که به آرامی انرژی گذرا را قبل از انتشار در شبکه کنترل، جذب و تلف می‌کنند.