Odklopnik - potrebe in opredelitev
Elektrika, ki prihaja v našo hišo ali na katera koli druga mesta iz distribucijskih omrežij, tvori veliko vezje s povezavami na elektrarno, ki tvorijo en konec, imenovan vroča žica, in vodi, ki se povezujejo z zemljo, ki tvorijo drugi konec. Električni naboj teče med tema dvema vodoma in med njima se razvije potencial. Povezava bremen (naprav), ki nudijo odpornost proti temu toku napolnjenosti, zaključi celotno vezje in celoten električni sistem v hiši deluje nemoteno, če imajo naprave zadostno odpornost in ne povzročajo prekomernega toka. Kratek stik ali preveč naboja, ki teče skozi vezje, ali nenadna povezava vroče končne žice z ozemljitveno žico bi ogrevala žice in povzročila požar. Za preprečitev takšnih situacij se uporablja zaščita vezja, ki v takšnih pogojih preprosto prekine preostali krog.
Na splošno obstajata dva načina za rešitev te zgornje težave:
Varovalka . : Sestavljen je iz tanke žice, zaprte znotraj ohišja. V primeru prekomernega toka žica varovalk preprosto zgore ali razpade, kar povzroči prekinitev tokokroga. Vendar niso zanesljivi in je treba žico varovalk ročno zamenjati, ko zgore. Zato večinoma niso zaželene.
Stikala : Drug način zaščite vezja je zagotoviti, da se tok toka ustavi ali pa se napetost ustavi na liniji, v primeru prekomernega toka. To se naredi z avtomatskim delovanjem stikala, ki sproži zaznavanje prekomernega toka ali kakršne koli napake, s čimer se črta napake izolira iz celotnega tokokroga in se lahko ponovno vklopi, da se delovanje ponovno obnovi. Ugodnejši je, saj omogoča hitro prepoznavanje območja preloma in hitro obnovo. V primerjavi z varovalko je tudi električno varen.
Elektronska varovalka
Preden se poglobimo v podrobnosti o elektronskem odklopniku, si oglejmo elektronsko varovalko.
Napetost releja mora biti enaka uporabljeni napetosti, uporabiti je treba kondenzator 100uF, tok, ki teče skozi vezje, pa je mogoče prilagoditi s potenciometrom 100K. Če uporabljate varovalko, je treba vrednost R2 znižati. Medtem ko je SW1 izdelan, da L2 prihaja v vezje, se torej tok preko upora R2 poveča, kar povzroči večji padec napetosti na R2.
Elektronska varovalka, ki jo je mogoče ponastaviti - diagram vezja:
Skozi prednastavljeni 100K in R1 ta napetost sproži SCR U1, ki upravlja rele RL1. To odklopi dovod tovora in hkrati odstrani dovod SCR. Preobremenitev je treba odstraniti in sw2 izklopiti in ponovno vklopiti za ponastavitev. Vsak SCR se lahko uporablja za izpolnjevanje zahtev za proženje napetosti in vrat.
Potreba po elektronskem odklopniku
Tradicionalni miniaturni odklopnik je sestavljen iz bimetalnega traku za zaščito pred obremenitvenim tokom in elektromagneta za zaščito pred tokom kratkega stika. V primeru preobremenitve se bimetalni trak upogne, kar povzroči sprostitev vzmeti s premikanjem zaskočne točke in sčasoma odpiranje kontaktov MCB. Elektromagnetna tuljava razvije magnetno silo čeznjo, ko skoznjo teče velik tok, zaradi česar se točka zaskoka premakne in to spet odpre kontakte MCB. Tako se MCB v primeru preobremenitve in kratkega stika izklopi.
Vendar ima ta običajni miniaturni odklopnik več pomanjkljivosti:
- So precej dragi in več je toka kratkega stika, več so stroški MCB.
- Bimetalni trak se ponavadi zlahka deformira zaradi vročine ali povišanja temperature v okolici, kar povzroči zmanjšanje trenutne zmogljivosti odklopnika.
- Zaradi uporabljenih mehanskih komponent so bolj nagnjeni k obrabi.
- Čas izklopa je počasnejši.
Da bi rešili vse te težave, je najprimernejša rešitev uporaba elektronskega odklopnika ali odklopnika, ki vključuje elektronsko krmiljeno avtomatsko stikalo. Ne vključuje nobene elektromagnetne tuljave, nobenega termičnega traku ali nobene mehanske komponente.
Opredelitev elektronskega odklopnika
An elektronski odklopnik je sestavljen iz samodejno upravljanega stikala, ki ga krmili povratna informacija bremena Temelji na dejstvu, da se v trenutku, ko tovor preveč vleče zaradi obremenitve ali preveč teče v črti, stikalo za nekaj časa samodejno zapre in stikalo nato samodejno vklopi po določenem času . Stikalo je lahko močnostno elektronsko stikalo, kot je SCR, ali elektromehansko stikalo, kot je rele, ki ga krmili kateri koli trenutni senzorski element, kot je upor. Ta ultra hitra naprava za odklop vezja uporablja zaporedni upor za zaznavanje toka in medtem ko ta presega nastavljeno vrednost, se poveča tudi ustrezen padec napetosti (čez serijski upor). Ta napetost je zaznana, odpravljena na enosmerni tok in primerjalna naprava primerja z vnaprej nastavljeno napetostjo, da ustvari izhod, ki prek releja MOSFET poganja rele za takojšnjo sprožitev obremenitve. Izklopni mehanizem je zelo hiter, saj temelji na trenutnih senzorskih principih in ne na termičnih mehanizmih, kot je MCB. Mikrokrmilnik se lahko uporablja za prikaz na LCD-prikazovalniku o stanju odklopnika.
Tako lahko z uporabo te naprave dosežemo ultrahitro prekinitev tokokroga, da prihranimo drago opremo pred morebitnimi poškodbami. Z uporabo tega edinstvenega koncepta je mogoče razviti prototip kot projektno delo za študente elektrotehnike.
Elektronski odklopnik deluje na principu trenutnega zaznavnega mehanizma. Omogoča zaščito pred preobremenitvijo in kratkim stikom, saj se v vsakem primeru spremlja tok skozi vod in stikalo se sproži v primeru prekomernega toka.
Delovni primer preprostega elektronskega odklopnika
Za zaznavanje količine toka, ki teče skozi obremenitev, lahko uporabimo tokovni senzorski element ali upor. Padec napetosti z upora se poda na neinvertirajoči vhod primerjalnika, fiksna napetost pa na invertirni priključek primerjalnika. V primeru normalnega delovanja (tok, ki teče z ustreznim številom obremenitev) je padec napetosti na uporu manjši od fiksne napetosti in vhod primerjalnika je dovolj nizek, da MOSFET povzroči izklop. Skupni kontakt releja je povezan z normalno zaprtim kontaktom in vezje je zaključeno s tovorom, ki napaja tok iz omrežja.
Ko pa je priključena katera koli dodatna obremenitev, se tok skozi senzorski element poveča, kar posledično poveča padec napetosti na uporu. V določenem trenutku je ta padec napetosti večji od fiksne napetosti, torej je vhod na neinvertirajočem terminalu večji od vhoda na invertirnem terminalu primerjalnika. To povzroči visok logični izhod na primerjalniku z dovolj napetostjo, da sproži MOSFET v stanju. Ko MOSFET izvaja, se tuljava releja napaja in skupni kontakt je zdaj povezan z normalno odprtim kontaktom. To povzroča oviro za pretok toka, saj je vezje zdaj prekinjeno in obremenitve zaradi pomanjkanja napajanja preklopljene.
Prednosti elektronskega odklopnika
- Elektronski odklopniki so lahko zasnovani tako, da se sprožijo pri majhnih preobremenitvah in ne reagirajo na vklopne tokove.
- Imajo hitrejši odzivni čas, saj so odzivne značilnosti odvisne le od časa, ki je potreben, da tok, ki prehaja skozi prevodni polprevodniški spoj, postane nič.
- Ne trpijo zaradi običajnih sistemov zaradi obrabe, saj so uporabljene komponente elektronske.
- So cenejši, saj so uporabljeni sestavni deli lažji, cenejši in enostavni za vzdrževanje.
Praktični elektronski odklopniki
Elektronsko zaščitno stikalo po telefonu
Deluje z napajanjem 24 V DC in ima koncept nadzora in oddaljene signalizacije. Sestavljen je iz daljinsko vodene ponastavitve. Uporablja se za zaščito relejev, programabilnih krmilnikov, motorjev, senzorjev, aktuatorjev, ventilov itd.
HFDE308032
Na voljo je z nastavljivimi tokovnimi lastnostmi 15-80 A in je sestavljen iz nastavljive nastavitve dolgega časa, nastavitve kratkega časa in trenutne nastavitve z vključenim signalom stanja in alarmom.
Foto:
- Električna varovalka Pragati prodaja
- Odklopnik NC100H by CIRTG
