دائرة موصل الحالة الصلبة لمضخات المحرك

في هذه المقالة ، نتعلم كيفية تصميم وبناء دائرة ملامس للحالة الصلبة باستخدام التيرستورات لتشغيل الأحمال الثقيلة مثل محركات المضخة الغاطسة المحورية ذات الموثوقية العالية ، ودون أي مخاوف بشأن مشكلة البلى أو مشاكل التدهور على المدى الطويل لوحدة الموصل.

ما هو المقاولين

الموصل هو شكل من أشكال مفتاح التشغيل / الإيقاف الذي يتم تشغيله بالتيار الكهربائي ، ويتم تصنيفه للتعامل مع الأحمال الثقيلة في التيارات العالية ، ومسامير التحويل العالية في أقواس النموذج عبر جهات اتصال التبديل الخاصة بهم. يتم استخدامه في الغالب لتبديل الأحمال الحثية عالية القوة أو التيار العالي مثل محركات المضخة الغاطسة ثلاثية الطور أو أي نوع آخر مشابه من الأحمال الصناعية الثقيلة التي قد تشمل أيضًا ملفات لولبية.

كيف يعمل المقاولين

سيحتوي مفتاح الموصل الأساسي على العناصر الأساسية التالية في تكوينه الكهربائي:

1. مفتاح الضغط للتشغيل
2. مفتاح الضغط لإيقاف التشغيل
3. تعمل آلية الترحيل الرئيسية

في إعداد الموصل الميكانيكي القياسي ، يتم استخدام مفتاح التشغيل وهو مفتاح الضغط على مفتاح التشغيل لإغلاق ملامسات الموصل في وضع التشغيل بحيث يتم أيضًا تشغيل الحمل المتصل ، بينما يكون مفتاح الإيقاف عبارة عن دفع يتم استخدام مفتاح -to-off لكسر ترتيب المزلاج هذا وإيقاف الحمل المتصل.

عندما يقوم المستخدم بالضغط على مفتاح الدفع ، يتم تنشيط ملف كهرومغناطيسي متكامل ، والذي يسحب مجموعة من جهات الاتصال الثقيلة المحملة بنابض ويربطها بقوة بمجموعة أخرى من جهات الاتصال شديدة التحمل. ينضم هذا إلى مجموعتين متجاورتين من جهات الاتصال تسمح للتيار بالتدفق من مصدر إمداد التيار الكهربائي إلى الحمل. وهكذا يتم تشغيل الحمل بهذه العملية.

يشكل الملف الكهرومغناطيسي ومجموعات جهات الاتصال المرتبطة به آلية الترحيل الخاصة بالموصل ، والتي يتم غلقها وتشغيلها في كل مرة يتم فيها الضغط على مفتاح الدفع أو الضغط على مفتاح START.

يعمل مفتاح Push-to-OFF بالطريقة المعاكسة ، فعند الضغط على هذا المفتاح ، يتم إجبار مزلاج الترحيل على الانكسار ، مما يؤدي بدوره إلى تحرير جهات الاتصال وفتحها في وضع إيقاف التشغيل الأصلي. يؤدي هذا إلى إيقاف تشغيل الحمل.

مشاكل الموصلات الميكانيكية

تعمل الموصلات الميكانيكية بكفاءة تامة من خلال الإجراءات الموضحة أعلاه ، ولكنها على المدى الطويل تصبح عرضة للتآكل بسبب الانحناء الكهربائي الثقيل عبر جهات الاتصال الخاصة بهم.

يحدث هذا الانحناء عمومًا بسبب السحب الأولي للتيار الأولي بواسطة الحمل الذي يكون في الغالب حثيًا بطبيعته مثل المحركات والملفات اللولبية.

يتسبب الانحناء المتكرر في الاحتراق والتآكل على أسطح التلامس والتي تصبح في النهاية متدهورة للغاية بحيث لا تعمل بشكل طبيعي للتبديل المطلوب للحمل.

تصميم قواطع الكترونية

يبدو العثور على طريقة سهلة لحل مشكلة التآكل مع الموصلات الميكانيكية أمرًا شاقًا ومعقدًا ، ما لم يتم استبدال التصميم بالكامل بنظير إلكتروني يقوم بكل شيء وفقًا للمواصفات ، ومع ذلك يكون مضمونًا ضد التدهور الميكانيكي بغض النظر عن عدد مرات حدوث ذلك. تعمل ومدى حجم القوة الكهربائية للحمل.

بعد بعض التفكير ، يمكنني التوصل إلى دائرة موصل الحالة الصلبة البسيطة التالية باستخدام التيرستورات ، و SCRs وبعض المكونات الإلكترونية الأخرى

قائمة الاجزاء

جميع SCRs = C106 أو BT151

كل التيرستورات الصغيرة = BT136

جميع التيرستورات الكبيرة = BTA41 / 600

كل صمامات بوابة SCR = 1N4007

كل الثنائيات الجسر المعدل = 1N4007

تشغيل الدائرة

يبدو التصميم واضحًا تمامًا. يمكننا أن نرى استخدام 3 أنواع من التيرستورات عالية الطاقة كمفاتيح لتنشيط الخطوط الثلاثة للإدخال ثلاثي الطور.

يتم تشغيل بوابات هذه التيرستورات ذات التحكم عالي الطاقة بواسطة 3 وحدات ثلاثية منخفضة الطاقة متصلة والتي تستخدم كمراحل عازلة.

أخيرًا ، يتم تشغيل بوابات هذه الترياكات العازلة بواسطة 3 SCRs فردية تم تكوينها بشكل منفصل لكل من شبكات التيرستورات هذه.

يتم تشغيل SCRs بدورها من خلال مفاتيح منفصلة للضغط على التشغيل والدفع إلى الإيقاف لتشغيلها وإيقافها على التوالي ، وهذا يسمح بتشغيل التيرستورات على التوالي وإيقافه استجابةً لتنشيط مفتاح الدفع ذي الصلة.

عند الضغط على مفتاح الضغط ، يتم إغلاق جميع SCR على الفور ، وهذا يسمح لمحرك البوابة بالظهور عبر بوابات جميع الترياكات العازلة الثلاثة.

تبدأ هذه التيرستورات الآن في التوصيل ، مما يتيح تشغيل البوابة لتيرستورات الطاقة الرئيسية ، والتي تبدأ أخيرًا في التوصيل وتسمح للقدرة ثلاثية الطور بالوصول إلى الحمل ، ويتم تشغيل الحمل.

لإيقاف دائرة الترحيل الإلكترونية للموصل ، يتم الضغط على مفتاح الدفع إلى إيقاف التشغيل (مفتاح إيقاف التشغيل) من قبل المستخدم ، مما يؤدي على الفور إلى كسر قفل SCR ، مما يثبط محرك البوابة للتيرستورات ويحولها إلى وضع الإيقاف ، إلى جانب الحمل.

تبسيط الدائرة

في الرسم البياني أعلاه ، يمكننا أن نرى مراحل وسيطة عازلة التيرستورات تُستخدم لترحيل التشغيل من SCRs إلى triacs الرئيسي.

ومع ذلك ، يكشف الفحص الصغير أنه ، قد يكون من الممكن التخلص من هذه التيرستورات العازلة ، ويمكن تكوين مخرجات SCR مباشرة مع التيرستورات الرئيسية.

سيؤدي ذلك إلى تبسيط التصميم بشكل أكبر مما يسمح فقط باستخدام مراحل SCR لإجراءات START و STOP وأيضًا تقليل التكلفة الإجمالية للوحدة.