โซลิดสเตตรีเลย์ (SSR) มีการใช้กันมากขึ้นในอุตสาหกรรมที่หลากหลาย รวมถึงพลาสติก บรรจุภัณฑ์ อาหารและเครื่องดื่ม HVAC เซมิคอนดักเตอร์ พลังงานทดแทนและพลังงานทั่วไป น้ำมันและก๊าซธรรมชาติ การขนส่ง การพิมพ์ ห้องปฏิบัติการ เตาเผาและเตาอบ ไฟส่องสว่าง การแพทย์ และการควบคุมการเคลื่อนไหว SSR มักใช้แทนรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้า (EMR) เนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวและมีอายุการใช้งานยาวนาน นอกจากนี้พวกมันจะไม่ถูกกัดกร่อนจากการสัมผัสและการรบกวนทางไฟฟ้าเนื่องจากมีการอาร์คบนพื้นผิวสัมผัส
เนื่องจากโซลิดสเตตรีเลย์มีให้เลือกใช้งานหลายรูปแบบเพื่อรองรับโหลดประเภทต่างๆ ผู้ออกแบบจึงต้องเข้าใจวิธีการเลือกโซลิดสเตตรีเลย์เพื่อให้ตรงตามวัตถุประสงค์การใช้งาน นี่เป็นเรื่องจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานทางอุตสาหกรรมที่โหลดอุปนัย เช่น มอเตอร์ควบคุม ปั๊ม และพัดลม ต้องใช้รีเลย์ประเภทที่แตกต่างจากการใช้งานทำความร้อนและแสงสว่าง ซึ่งเป็นโหลดตัวต้านทาน
บทความนี้จะพูดคุยสั้นๆ ว่าเหตุใด SSR จึงเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมและโรงงาน จากนั้นนำอุปกรณ์ของ Carloas มาเป็นตัวอย่าง แอปพลิเคชัน คุณลักษณะ และวิธีการเลือกอุปกรณ์เหล่านี้สำหรับแอปพลิเคชัน
ทำไมต้องใช้ SSR?
ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมและโรงงานต้องการสวิตช์เกียร์ที่มีลักษณะต่อไปนี้เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนด: ต้นทุนต่ำ ความน่าเชื่อถือสูง เวลาสั่งการที่รวดเร็ว และการสะท้านหรือส่วนโค้งแบบไม่สัมผัส การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าขั้นต่ำ (EMI) ภูมิคุ้มกันต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรง และความต้านทานที่แข็งแกร่งต่อแรงกระแทกทางกลและการสั่นสะเทือน SSR ตอบสนองข้อกำหนดเหล่านี้โดยการเปลี่ยนกระดองและหน้าสัมผัสของรีเลย์เชิงกลด้วยอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ในการทำงานสวิตช์ เนื่องจาก SSR ปิดสนิท จึงทนทานต่อแรงกระแทก แรงสั่นสะเทือน ความชื้น สารเคมี และฝุ่น ดังนั้นอุปกรณ์จึงมีอายุการใช้งานยาวนานและมีความน่าเชื่อถือสูง
ดังนั้น เมื่อเลือก SSR สำหรับการใช้งาน จำเป็นต้องทำความเข้าใจโหลดที่ถูกควบคุมและคุณลักษณะพื้นฐานของ SSR เพื่อให้ข้อกำหนดการใช้งานตรงกับข้อกำหนดจำเพาะของรีเลย์
ข้อมูลจำเพาะการควบคุมและโหลด SSR
SSR สามารถควบคุมได้ด้วยแรงดันไฟฟ้าควบคุม AC หรือ DC การควบคุม DC ใช้แรงดันไฟฟ้าต่ำ โดยทั่วไปคือ 4 V ถึง 32 V นอกจากนี้ยังสามารถใช้ลูปกระแส 4 mA ถึง 20 mA หรืออินพุตอะนาล็อก 1 VDC ถึง 10 VDC ช่วงแรงดันไฟฟ้าที่ใช้สำหรับการควบคุม AC คือ 24 VAC ถึง 275 VAC
โหลด SSR อาจเป็น AC หรือ DC SSR มีแรงดันไฟฟ้าโหลด AC สูงสุด 690 VAC และกระแสไฟ AC ที่กำหนด 125 A พิกัด DC คือ 500 VDC และ 100 A
ประเภทโหลดไฟฟ้า
โหลดไฟฟ้าแบ่งตามลักษณะทางไฟฟ้าหลัก มอเตอร์ พัดลม และปั๊มเป็นโหลดอุปนัย กระแสโหลดและแรงดันไฟฟ้าไม่ซิงโครไนซ์ และกระแสจะล่าช้ากว่าแรงดันไฟฟ้า โหลดแบบเหนี่ยวนำจะตอบโต้การเปลี่ยนแปลงของกระแสโหลดโดยการสร้างศักย์ไฟฟ้าต้านที่เรียกว่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าต้าน (EMF) โซลิดสเตตรีเลย์ที่ใช้กับโหลดแบบเหนี่ยวนำจะต้องสามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าเหล่านี้ได้
อุปกรณ์ต่างๆ เช่น เครื่องทำความร้อน เตาอบ เตา เครื่องอบผ้า และโคมไฟ เป็นโหลดที่มีความต้านทาน แรงดันและกระแสของโหลดตัวต้านทานอยู่ในเฟส
โหลดแบบคาปาซิทีฟทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟโหลด กระแสและแรงดันไฟฟ้าในโหลด capacitive จะไม่ซิงโครไนซ์ และกระแสไฟฟ้านำไปสู่แรงดันไฟฟ้า แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งส่วนใหญ่และอุปกรณ์ทางการแพทย์บางชนิด เช่น เครื่องกระตุ้นหัวใจ มีโหลดแบบคาปาซิทีฟ เมื่อแรงดันไฟฟ้าถูกจ่ายให้กับโหลดแบบคาปาซิทีฟเป็นครั้งแรก อิมพีแดนซ์ของมันจะต่ำมาก ดังนั้นจึงเกิดกระแสพุ่งเข้าขนาดใหญ่
คุณลักษณะของโหลดแต่ละรายการจะกำหนดประเภทของ SSR ที่จำเป็นในการควบคุมโหลด
ประเภทของสสส
SSR ที่ใช้กันทั่วไปมีห้าประเภท (รูปที่ 1): การข้ามศูนย์หรือศูนย์, ทันทีหรือสุ่ม, DC, จุดสูงสุดและมุมเฟสหรืออะนาล็อก