ในบทความนี้เราได้เรียนรู้วิธีการออกแบบและสร้างวงจรโซลิดสเตตคอนแทคเตอร์โดยใช้ไตรแอกสำหรับการทำงานหนักเช่นมอเตอร์ปั๊มน้ำบาดาลที่มีความน่าเชื่อถือสูงและไม่มีข้อกังวลใด ๆ เกี่ยวกับปัญหาการสึกหรอหรือปัญหาการเสื่อมสภาพในระยะยาวของชุดคอนแทค

คอนแทคคืออะไร

คอนแทคเป็นรูปแบบหนึ่งของสวิตช์เปิด / ปิดที่ใช้งานหลักซึ่งได้รับการจัดอันดับเพื่อรองรับงานหนักที่กระแสไฟสูงและสวิตชิ่งเดือยสูงในรูปแบบโค้งข้ามหน้าสัมผัสสวิตชิ่ง ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการเปลี่ยนกำลังวัตต์สูงหรือโหลดอุปนัยกระแสสูงเช่นมอเตอร์ปั๊ม 3 เฟสใต้น้ำหรือโหลดอุตสาหกรรมหนักประเภทอื่นที่คล้ายคลึงกันซึ่งอาจรวมถึงโซลีนอยด์ด้วย

คอนแทคเตอร์ทำงานอย่างไร

สวิตช์คอนแทคพื้นฐานจะมีองค์ประกอบพื้นฐานดังต่อไปนี้ในการกำหนดค่าไฟฟ้า:

สวิตช์กดเพื่อเปิด
สวิตช์ Push-to-OFF
Mains ดำเนินการ Relay Meachanism

ในคอนแทคเตอร์แบบมาตรฐานที่ตั้งค่าสวิตช์สตาร์ทซึ่งเป็นสวิตช์กดเพื่อเปิดจะใช้สำหรับล็อคหน้าสัมผัสคอนแทคในตำแหน่งที่เปิดสวิตช์เพื่อให้โหลดที่เชื่อมต่อเปิดอยู่ด้วยในขณะที่สวิตช์หยุดซึ่งเป็นแบบกด - สวิตช์ปิดใช้เพื่อทำลายการจัดเรียงสลักนี้และเพื่อปิดโหลดที่เชื่อมต่อ

เมื่อผู้ใช้กดสวิตช์ push to ON ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าในตัวจะถูกกระตุ้นซึ่งจะดึงชุดหน้าสัมผัสที่ใช้งานหนักแบบสปริงโหลดและเชื่อมต่อเข้ากับหน้าสัมผัสสำหรับงานหนักอีกชุดหนึ่ง สิ่งนี้จะรวมชุดหน้าสัมผัสสองชุดที่อยู่ติดกันทำให้กระแสไหลจากแหล่งจ่ายไฟหลักไปยังโหลด โหลดจึงถูกเปิดด้วยการดำเนินการนี้

ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าและชุดหน้าสัมผัสที่เกี่ยวข้องสร้างกลไกรีเลย์ของคอนแทคซึ่งจะล็อคและเปิดทุกครั้งที่กดสวิตช์กดเพื่อเปิดหรือกดสวิตช์ START

สวิตช์ Push-to-OFF จะทำงานในลักษณะตรงกันข้ามเมื่อกดสวิตช์นี้สลักรีเลย์จะถูกบังคับให้แตกซึ่งจะปลดและเปิดหน้าสัมผัสไปยังตำแหน่งปิดเดิม สิ่งนี้ทำให้โหลดถูกปิด

ปัญหาเกี่ยวกับคอนแทคเลนส์

คอนแทคเตอร์เชิงกลทำงานได้ค่อนข้างมีประสิทธิภาพผ่านขั้นตอนที่อธิบายไว้ข้างต้นอย่างไรก็ตามในระยะยาวพวกเขามีแนวโน้มที่จะสึกหรอเนื่องจากมีกระแสไฟฟ้ามากที่หน้าสัมผัส

“เครื่องชาร์จแบตเตอรี่แบบโฮมเมดจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ”

โดยทั่วไปแล้ว arcing เหล่านี้เกิดจากการดึงกระแสเริ่มต้นที่มาสซีฟโดยโหลดซึ่งส่วนใหญ่เป็นอุปนัยโดยธรรมชาติเช่นมอเตอร์และโซลีนอยด์

การเกิดประกายไฟซ้ำ ๆ ทำให้เกิดการเผาไหม้และการกัดกร่อนบนพื้นผิวสัมผัสซึ่งในที่สุดก็จะเสื่อมโทรมเกินกว่าที่จะทำงานได้ตามปกติสำหรับการสลับโหลดที่ต้องการ

การออกแบบคอนแทคอิเล็กทรอนิกส์

การค้นหาวิธีง่ายๆในการแก้ปัญหาการสึกหรอของคอนแทคเลนส์แบบกลไกนั้นดูน่ากลัวและซับซ้อนเว้นแต่การออกแบบจะถูกแทนที่ด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำทุกอย่างตามข้อกำหนด แต่ยังไม่สามารถป้องกันการเสื่อมสภาพทางกลได้โดยไม่คำนึงว่าจะบ่อยเพียงใด ใช้งานและกำลังไฟของโหลดอาจสูงเพียงใด

หลังจากคิดว่าฉันสามารถสร้างวงจรคอนแทคโซลิดสเตตอย่างง่ายต่อไปนี้โดยใช้ triacs, SCRs และส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ

“วิธีทำเนชันจากแบตเตอรี่ ”

แผนภาพวงจรโซลิดสเตตคอนแทคเตอร์อิเล็กทรอนิกส์

ส่วนรายการ

SCR ทั้งหมด = C106 หรือ BT151

triacs ขนาดเล็กทั้งหมด = BT136

triacs ขนาดใหญ่ทั้งหมด = BTA41 / 600

ไดโอดประตู SCR ทั้งหมด = 1N4007

ไดโอด Bridge Rectifier ทั้งหมด = 1N4007

การทำงานของวงจร

การออกแบบดูค่อนข้างตรงไปตรงมา เราสามารถเห็น Triac กำลังสูง 3 ตัวถูกใช้เป็นสวิตช์สำหรับเปิดใช้งาน 3 สายของอินพุต 3 เฟส

ประตูของไตรแอกควบคุมกำลังสูงเหล่านี้ถูกกระตุ้นโดยไตรแอกกำลังไฟต่ำ 3 ตัวซึ่งใช้เป็นสเตจบัฟเฟอร์

สุดท้ายประตูของไตรแอกบัฟเฟอร์เหล่านี้จะถูกทริกเกอร์โดย 3 SCR แต่ละตัวที่กำหนดค่าแยกกันสำหรับแต่ละเครือข่ายไตรแอกเหล่านี้

ในทางกลับกัน SCR จะถูกทริกเกอร์ผ่านสวิตช์ push-to-ON และ push-to-OFF ที่แยกจากกันเพื่อเปิดและปิดตามลำดับซึ่งจะช่วยให้ไตรแอกถูกทริกเกอร์ ON และ OFF ตามลำดับเพื่อตอบสนองต่อการเปิดใช้งานสวิตช์กดที่เกี่ยวข้อง

เมื่อกดสวิตช์ push-to-ON SCR ทั้งหมดจะถูกล็อคทันทีและสิ่งนี้จะช่วยให้เกทไดรฟ์ปรากฏขึ้นที่ประตูของทั้ง 3 บัฟเฟอร์ไตรแอก

“ชุดอิเล็กทรอนิกส์สำหรับนักศึกษาวิศวะ ”

ไตรแอกเหล่านี้เริ่มดำเนินการแล้วเปิดใช้งานเกตทริกเกอร์ของไตรแอกกำลังหลักซึ่งในที่สุดก็เริ่มดำเนินการและปล่อยให้ไฟ 3 เฟสถึงโหลดและโหลดจะถูกเปิด

ในการหยุดวงจรรีเลย์คอนแทคอิเล็กทรอนิกส์นี้ผู้ใช้จะกดสวิตช์ push to OFF (สวิตช์ STOP) ซึ่งจะทำให้การล็อคของ SCRs หยุดทันทีโดยจะยับยั้งเกตไดรฟ์สำหรับไตรแอกและปิดสวิตช์พร้อมกับโหลด