Kontaktløse tyristorkontaktorer og startere
Aktuel omskiftning i kredsløbet af elektromagnetiske startere, kontaktorer, relæer, manuelle styreenheder (knivkontakter, pakkekontakter, afbrydere, knapper osv.) udføres ved at ændre den elektriske modstand af omskifterlegemet inden for vide grænser. I kontaktanordninger er et sådant organ kontaktgabet. Dens modstand med lukkede kontakter er meget lav, med åbne kontakter kan den være meget høj. I kredsløbets skiftetilstand er der en meget hurtig brat ændring i modstanden mellem kontaktgabet fra minimum til maksimum grænseværdier (fra) eller omvendt (til).
Kontaktløse elektriske enheder kaldes enheder, der er designet til at tænde og slukke (skifte) elektriske kredsløb uden fysisk at bryde selve kredsløbet. Grundlaget for konstruktionen af ikke-kontaktenheder er forskellige elementer med ikke-lineær elektrisk modstand, hvis værdi varierer i et ret bredt område, i øjeblikket er disse tyristorer og transistorer, bruges til magnetiske forstærkere.
Fordele og ulemper ved kontaktløse enheder sammenlignet med konventionelle startere og kontaktorer
Sammenlignet med kontaktenheder har kontaktløse enheder følgende fordele:
— er ikke dannet elektrisk lysbuesom har en ødelæggende virkning på detaljerne i apparatet; Svartider kan nå små værdier, hvilket tillader en høj frekvens af operationer (hundredetusindvis af operationer i timen),
— slides ikke mekanisk,
Samtidig har kontaktløse enheder også ulemper:
— de giver ikke galvanisk isolation i kredsløbet og skaber ikke et synligt brud i det, hvilket er vigtigt ud fra et teknisk sikkerhedssynspunkt;
— koblingsdybden er flere størrelsesordener mindre end kontaktanordningerne
— dimensioner, vægt og pris for sammenlignelige tekniske parametre er højere.
Kontaktløse enheder baseret på halvlederelementer er meget følsomme over for overspændinger og overstrømme. Jo højere cellens mærkestrøm er, jo lavere er den omvendte spænding, som cellen kan modstå i ikke-ledende tilstand. For celler designet til strømme på hundredvis af ampere måles denne spænding i flere hundrede volt.
Mulighederne for kontaktanordninger i denne henseende er ubegrænsede: luftgabet mellem kontakterne, der er 1 cm lange, kan modstå en spænding på op til 30.000 V. Halvlederelementer tillader kun en kortvarig overbelastningsstrøm: inden for tiendedele af et sekund, en strøm på omkring ti gange den nominelle strøm. Kontaktenhederne er i stand til at modstå en hundredfold strømoverbelastning i de specificerede tidsperioder.
Spændingsfaldet over et halvlederelement i ledende tilstand ved mærkestrøm er ca. 50 gange større end for konventionelle kontakter. Dette bestemmer de store varmetab i halvlederelementet i kontinuerlig strømtilstand og behovet for specielle køleanordninger.
Alt dette tyder på, at spørgsmålet om valg af en kontakt- eller berøringsfri enhed er bestemt af de givne driftsforhold Ved små koblede strømme og lav spænding kan brugen af berøringsfrie enheder være mere hensigtsmæssig end kontaktanordninger.
Berøringsfrie enheder kan ikke erstattes af kontaktanordninger under forhold med høj driftsfrekvens og høj responshastighed.
Naturligvis er kontaktløse enheder, selv ved høje strømme, at foretrække, når det er nødvendigt at tilvejebringe en boost-tilstand for kredsløbsstyring. Men på nuværende tidspunkt har kontaktanordninger visse fordele i forhold til ikke-kontaktanordninger, hvis det ved relativt høje strømme og spændinger er nødvendigt at tilvejebringe en koblingstilstand, det vil sige simpel slukning og tænding af kredsløb med strøm ved en lav driftsfrekvens af enhed.
En væsentlig ulempe ved elektromagnetiske udstyrselementer, der skifter elektriske kredsløb, er kontakternes lave pålidelighed. Skift af store strømværdier er forbundet med udseendet af en elektrisk lysbue mellem kontakterne i åbningstidspunktet, hvilket får dem til at varme op, smelte og som følge heraf beskadige enheden.
I installationer med hyppig til- og frakobling af strømkredsløb påvirker den upålidelige drift af kontakterne til omskiftningsanordningerne betjeningsevnen og ydeevnen af hele installationen negativt. Kontaktløse elektriske koblingsanordninger er blottet for disse ulemper.
Thyristor unipolær kontaktor
For at tænde for kontaktoren og forsyne spændingen til belastningen, skal kontakterne K lukkes i styrekredsløbet for tyristor VS1 og VS2. Hvis der i dette øjeblik er et positivt potentiale på terminal 1 (positiv halvbølge af en sinusbølge med vekselstrøm), vil en positiv spænding blive påført til styreelektroden på tyristoren VS1 gennem modstanden R1 og dioden VD1. Tyristoren VS1 vil åbne, og strømmen vil flyde gennem belastningen Rn. Når netspændingens polaritet vendes, åbner tyristor VS2 og forbinder dermed belastningen til AC-nettet. Ved frakobling fra kontakterne K åbnes styreelektrodernes kredsløb, tyristorerne lukkes, og belastningen afbrydes fra netværket.
Elektrisk diagram af en enpolet kontaktor
Kontaktløse tyristor startere
Tre-polede tyristorstartere i PT-serien er udviklet til at tænde, slukke og vende i asynkrone elektriske motorers styrekredsløb. Den tre-polede starter i kredsløbet har seks tyristorer VS1, …, VS6 forbundet med to tyristorer for hver pol. Starteren tændes med betjeningsknapperne SB1 «Start» og SB2 «Stop».
Berøringsfri tre-polet tyristorstarter i PT-serien
Tyristorstartkredsløbet beskytter den elektriske motor mod overbelastning, til dette er strømtransformatorer TA1 og TA2 installeret i strømsektionen af kredsløbet, hvis sekundære viklinger er inkluderet i tyristorkontrolenheden.