Hướng dẫn lựa chọn rơle trạng thái rắn: Tải, tín hiệu điều khiển và thiết kế nhiệt

Hướng dẫn này trình bày quy trình tìm nguồn cung ứng và yêu cầu báo giá (RFQ). Hướng dẫn này không tính toán tản nhiệt, không công bố hệ số giảm công suất chung, không lựa chọn các thiết bị bảo vệ cũng như không cung cấp hướng dẫn đấu dây lắp đặt.

Tổng quan về việc lựa chọn rơle trạng thái rắn

Hướng dẫn kỹ thuật của OMRON phân loại theo loại tải SSR, bộ phận đầu ra, mạch đầu vào, hành vi chuyển mạch và khả năng tản nhiệt. Các mối quan hệ chung này hỗ trợ quy trình lựa chọn dưới đây; các thông số kỹ thuật của sản phẩm OMRON không phải là dữ liệu sản phẩm của RITOKS.

Dữ liệu đầu vào để lựa chọn	Cần xác định hoặc kiểm tra những gì
Loại tải	Tải điện trở, tải cảm ứng, tải động cơ, tải đèn, tải biến áp hoặc các loại tải khác đã được ghi chép.
Kiến trúc đầu ra	Đầu ra AC hoặc DC, thành phần đầu ra và số pha được điều khiển.
Điện áp/dòng điện tải	Phạm vi hoạt động, dòng điện ổn định, tải tối thiểu và dấu hiệu của dòng điện khởi động hoặc dòng điện đột biến.
Dữ liệu đầu vào điều khiển	Yêu cầu về điện áp/dòng điện điều khiển và giao diện.
Chế độ chuyển mạch	Chuyển mạch tại điểm giao cắt bằng không hoặc chuyển mạch ngẫu nhiên, nếu có tài liệu ghi nhận và phù hợp với ứng dụng.
Thiết kế nhiệt	Nhiệt độ môi trường, cách lắp đặt, khoảng cách, đường cong giảm công suất và đường dẫn tản nhiệt.
Bảo vệ	Tài liệu chi tiết về các biện pháp bảo vệ chống ngắn mạch, chống quá áp và chống sự cố tải.
Tài liệu hướng dẫn	Bảng thông số kỹ thuật, mã model, bản vẽ, thông tin kết nối và các chứng chỉ cần thiết.

1. Bắt đầu từ tải trọng và chế độ vận hành

Các loại tải khác nhau có thể thể hiện các đặc tính khởi động hoặc chuyển mạch khác nhau. Hãy ghi lại loại tải, điện áp hoạt động, dòng điện ổn định, đặc tính dòng điện khởi động hoặc dòng điện đột biến dự kiến, tần số chuyển mạch và chu kỳ làm việc. Không nên áp dụng một hệ số nhân chung hoặc biên độ dòng điện chung cho mọi loại tải.

Bảng thông số kỹ thuật SSR chính xác phải bao gồm thông tin về tải và chế độ hoạt động. Nếu không chắc chắn về đặc tính của tải, hãy yêu cầu đánh giá ứng dụng thay vì chỉ dựa vào dòng điện trạng thái ổn định để lựa chọn.

2. Xác nhận cấu trúc đầu ra và thông số tải định mức

Trước tiên, hãy phân biệt các rơle trạng thái rắn (SSR) có đầu ra AC và đầu ra DC. Sau đó, kiểm tra thông số kỹ thuật của phần tử đầu ra, dải điện áp tải, dải dòng điện tải, tải tối thiểu và khả năng chịu sốc điện áp đối với mẫu cụ thể đó. Việc một SSR AC gắn trên bảng mạch in (PCB) không có nghĩa là nó tương đương với SSR DC hoặc SSR ba pha gắn trên tủ điều khiển.

Đã được xuất bản Rơle trạng thái rắn AC XSSR-P2 gắn trên bảng mạch in (PCB) Đây là một ví dụ cụ thể: tài liệu này mô tả các mẫu có đầu ra AC, điện áp tải AC từ 24 đến 240 V và dòng điện tải tối đa là 2 A hoặc 3 A. Những giá trị này không phải là các quy tắc chung để lựa chọn SSR.

3. Đảm bảo sự phù hợp giữa tín hiệu điều khiển và yêu cầu cách ly

Bộ điều khiển phải cung cấp điện áp và dòng điện đầu vào theo yêu cầu cụ thể của SSR đó. Hãy xác nhận giao diện, cực tính đầu vào (nếu có) và bằng chứng cách ly cần thiết. Không nên cho rằng mọi điện áp điều khiển danh định đều có sẵn ở mọi mô hình đầu ra.

XSSR-P2 ghi rõ các tùy chọn điều khiển điện áp một chiều (DC) 5V, 12V và 24V với dòng điện điều khiển từ 6 đến 30mA và cách ly quang điện. Bảng đối chiếu đầy đủ các mẫu sản phẩm vẫn được lấy từ tài liệu đặt hàng chính thức.

4. Kiểm tra điểm cắt qua 0 hoặc chuyển mạch ngẫu nhiên

Đối với các rơle trạng thái rắn (SSR) có đầu ra AC, chế độ chuyển mạch tại điểm giao cắt zero và chế độ chuyển mạch ngẫu nhiên mô tả các hành vi kích hoạt khác nhau. OMRON giải thích rằng chức năng chuyển mạch tại điểm giao cắt zero sẽ kích hoạt gần điểm giao cắt zero của điện áp AC và có thể giảm nhiễu chuyển mạch đối với các tải phù hợp. Chế độ chuyển mạch ngẫu nhiên có thể được yêu cầu đối với các phương pháp điều khiển khác nhau. Không có phương pháp nào trong hai phương pháp này là vượt trội hơn một cách tuyệt đối.

XSSR-P2 liệt kê các chế độ kích hoạt tại điểm giao nhau của tín hiệu hoặc ngẫu nhiên là tùy thuộc vào từng mẫu. Vui lòng nêu rõ ứng dụng và phương pháp điều khiển yêu cầu, sau đó xác nhận hậu tố hoặc mẫu chính xác.

5. Coi thiết kế nhiệt là yếu tố đặc thù của từng mô hình

Các cấp đầu ra bán dẫn sinh nhiệt khi dẫn dòng tải. Dòng điện cho phép phụ thuộc vào loại vỏ cụ thể, phương pháp lắp đặt, nhiệt độ môi trường, khoảng cách và đường dẫn tản nhiệt được ghi rõ trong tài liệu. Chỉ dựa vào dòng điện ghi trên nhãn mác thôi thì chưa đủ để coi là thiết kế nhiệt.

Hãy tuân thủ chính xác đường cong giảm công suất do nhà sản xuất cung cấp và hướng dẫn lắp đặt. Bài viết này không đề cập đến bộ tản nhiệt, điện trở nhiệt, mức giảm dòng điện hay giới hạn nhiệt độ tủ cho XSSR-P2 hoặc bất kỳ SSR nào khác.

6. Xác nhận cơ chế bảo vệ và hành vi khi xảy ra lỗi

Các bộ phận đầu ra của SSR có thể bị hư hỏng do sự cố tải, đột biến điện áp bên ngoài, dòng khởi động quá lớn hoặc quá nhiệt. Các loại cầu chì, bộ ngắt mạch, thiết bị triệt tiêu đột biến điện áp hoặc mạch an toàn cần thiết phải được quy định cụ thể trong tài liệu kỹ thuật của SSR và ứng dụng tương ứng.

Các nội dung liên quan Cầu chì bán dẫn RS95 aR là một dòng sản phẩm riêng biệt. Việc sản phẩm này thuộc cùng cụm thiết bị điện tử công suất không có nghĩa là nó tương thích với XSSR-P2.

7. Phân biệt rõ việc lựa chọn SSR và rơle tiếp điểm

Một SSR sử dụng cơ chế chuyển mạch bán dẫn và có những yếu tố cần xem xét khác biệt về rò rỉ, nhiệt và hỏng hóc so với một công tắc điện cơ. Một công tắc điện cơ sử dụng cuộn dây và các tiếp điểm cơ khí, đồng thời có các thông số về chu kỳ làm việc và độ bền khác nhau. Các Hướng dẫn lựa chọn rơle AC nên được sử dụng khi đang xem xét kiến trúc đó.

Hiện tại Hướng dẫn lựa chọn mô-đun thyristor SCR cũng bao gồm một dạng sản phẩm khác. Không nên coi mô-đun nguồn rời rạc và SSR hoàn chỉnh là cùng một đối tượng lựa chọn.

Ví dụ về RITOKS XSSR-P2 đã được công bố

Trường đã xuất bản	Bằng chứng XSSR-P2	Mục đích sử dụng
Các mẫu	XSSR-2402P2 / XSSR-2403P2	Xác nhận chính xác mẫu sản phẩm.
Kết quả	AC, thyristor hai chiều, thường mở	Không áp dụng cho các rơle trạng thái rắn (SSR) có đầu ra DC.
Điện áp tải	24–240 V AC	Hãy tuân thủ phạm vi điều hòa không khí đã nêu.
Dòng tải tối đa	2A / 3A theo mẫu	Không được sử dụng nếu chưa tiến hành đánh giá nhiệt và tải.
Dòng tải tối thiểu	0.03A	Hãy gắn bó chặt chẽ với chính gia đình đó.
Các tùy chọn điều khiển	5 / 12 / 24 V DC; 6–30 mA	Xác nhận phiên bản đầu vào chính xác.
Chế độ kích hoạt	Điểm cắt qua zero hoặc ngẫu nhiên, tùy thuộc vào mô hình	Xác nhận hậu tố mẫu cần thiết.
Lắp đặt	Bảng mạch in (PCB) lỗ xuyên, hai hàng	Đây không phải là ví dụ về SSR gắn trên bảng điều khiển.

Duyệt qua Rơle trạng thái rắn danh mục dành cho họ thực vật hiện đã được công bố.

Thông tin cần đưa vào Yêu cầu báo giá (RFQ) của SSR

• Loại tải và chế độ vận hành
• Yêu cầu về đầu ra AC hoặc DC
• Dữ liệu về điện áp tải, dòng điện ổn định và dòng điện khởi động/dòng điện đột biến
• Kiểm soát điện áp đầu vào, dòng điện và giao diện
• Yêu cầu hành vi chuyển mạch tại điểm giao cắt bằng không hoặc ngẫu nhiên
• Tần số chuyển mạch và chu kỳ làm việc
• Nhiệt độ môi trường, cách lắp đặt, khoảng cách và điều kiện của vỏ bảo vệ
• Tài liệu về việc giảm công suất định mức và tài liệu về nhiệt độ (bắt buộc)
• Bằng chứng bắt buộc về thiết bị bảo vệ và mạch an toàn
• Mô hình chính xác, bản vẽ, thông tin kết nối và các chứng chỉ
• Số lượng và điểm đến

Tài liệu tham khảo kỹ thuật

• OMRON — Giải thích kỹ thuật về rơle bán dẫn — Hỗ trợ các khái niệm về đầu vào/đầu ra SSR, hành vi chuyển mạch và các yếu tố nhiệt liên quan cụ thể đến từng mô hình.
• OMRON — Các biện pháp phòng ngừa chung đối với rơle bán dẫn — Hỗ trợ việc kiểm tra loại tải, đặc tính dòng điện khởi động, các biện pháp bảo vệ và điều kiện nhiệt so với tài liệu kỹ thuật chính xác.
• OMRON — Dòng tải và nhiệt độ môi trường đối với rơle bán dẫn — Hỗ trợ việc xem xét khả năng chịu dòng tải phụ thuộc vào điều kiện môi trường và điều kiện lắp đặt.

Các câu hỏi thường gặp

Tôi có thể chọn một SSR chỉ dựa trên dòng tải ổn định không?

Không. Loại tải, đặc tính dòng khởi động hoặc dòng đột biến, kiểu chuyển mạch, điều kiện nhiệt, tín hiệu điều khiển và dữ liệu giảm công suất chính xác cũng cần được xem xét.

Chuyển mạch tại điểm cắt qua 0 có phải luôn là lựa chọn đúng đắn không?

Không. Chế độ chuyển mạch tại điểm giao cắt zero và chế độ chuyển mạch ngẫu nhiên phù hợp với các yêu cầu điều khiển khác nhau. Hãy tham khảo tài liệu hướng dẫn cụ thể của ứng dụng và mẫu sản phẩm.

Có phải mọi SSR đều cần tản nhiệt không?

Không nên suy ra yêu cầu về bộ tản nhiệt chỉ dựa trên thuật ngữ SSR. Hãy tham khảo tài liệu kỹ thuật chính xác về kiểu vỏ, dòng điện, nhiệt độ môi trường, phương thức lắp đặt và hệ số giảm công suất.

Dữ liệu XSSR-P2 có thể được sử dụng cho bộ điều khiển SSR lắp trên bảng điều khiển không?

Số XSSR-P2 thuộc dòng sản phẩm mạch in (PCB) có lỗ xuyên và đầu ra AC. Các loại vỏ và kiến trúc đầu ra khác cần có bằng chứng riêng.

Có thể chỉ định RS95 làm cầu chì bảo vệ cho XSSR-P2 không?

Không có yêu cầu ghép nối nào được đưa ra nếu không có bằng chứng chính xác về khả năng bảo vệ và phối hợp đối với SSR và mạch đã chọn.