Contactor static
Un contactor în stare solidă sau un releu în stare solidă este un dispozitiv care permite comutarea unui curent electric fără a recurge la elemente mecanice sau electromecanice .
Constituţie
Contactorul static este compus dintr-un ansamblu de componente electronice, în special semiconductori. La fel ca un releu electromecanic , are cel puțin o pereche de conexiuni pentru control și unul sau mai multe perechi de poli pentru putere. Pentru partea de control, un opto-cuplaj este utilizat în general pentru a asigura, la fel ca echivalentul său electromecanic, o izolare galvanică între circuitul de comandă și circuitul de putere, necesitând în același timp doar un curent de doar câteva zeci de miliamperi (vezi în unele cazuri , sute de miliamperi). Circuitul de alimentare este alcătuit din componente electronice de putere , cum ar fi tiristorul , GTO , triacul sau IGBT .
Detectare trecere zero
Multe relee în stare solidă sunt echipate cu un dispozitiv pentru detectarea traversării zero (Zero-Crossing sau X-crossing). Acest dispozitiv face posibilă declanșarea comutării puterii atunci când tensiunea trece de zero, ceea ce reduce considerabil poluarea electrică și electromagnetică atunci când sarcina comutată este rezistivă. Dimpotrivă, acest dispozitiv este dăunător atunci când sarcina comutată este, de exemplu, principalul unui transformator, unde momentul ideal de comutare este, în acest caz, la tensiunea maximă.
Beneficii
- Durata de viață / fiabilitatea a câteva milioane de cicluri de comutare, comparativ cu contactorii mecanici pentru care durata medie de viață este de câteva sute de mii de cicluri.
- Funcționare practic silențioasă.
- Absența perturbațiilor electromagnetice legate de „ricoșările” contactelor mecanice în timpul comutării unui contactor static.
- Un alt avantaj care rezultă din caracteristicile precedente: frecvența ridicată de comutare, acesta își ia măsura în multe aplicații, cum ar fi reglarea totală sau nimică a unui cuptor cu rezistențe electrice (cuptoare pentru alimente, mașini de cafea, mașini de turnat și mașini de turnat. Injecție de plastic, mașini de termoformare etc.).
Dezavantaje
- Unul dintre principalele sale dezavantaje este costul de fabricație semnificativ mai mare decât contactorii electromecanici. Această diferență de cost se diminuează odată cu progresul înregistrat în electronica de putere.
- Un alt dintre principalele sale dezavantaje este că, în cazul unui curent ridicat și al distrugerii elementului semiconductor (intermitent), fie contactul rămâne deschis (uneori), fie trece doar un curent slab (rar), fie apare un circuit scurt spre control (rar), sau contactul rămâne închis (adesea).
-
Rezistență internă nulă a semiconductorilor care provoacă pierderi prin efectul Joule atunci când curge curentul. Aceste pierderi sunt în general mai mari decât cele ale contactoarelor electromecanice. Prezența chiuvetelor de căldură, precum și a dispozitivelor de convecție forțată (pentru dispozitive de mare putere) necesare pentru evacuarea acestor pierderi, de cele mai multe ori duc la dimensiuni mai mari.
- Contactul normal închis nu poate fi realizat cu un contactor în stare solidă. Acest lucru interzice utilizarea acestuia în aplicații care necesită închiderea contactului în absența tensiunii.
- Un contactor static nu face posibilă izolarea galvanică a sarcinii de rețeaua electrică, deoarece ruperea se efectuează cu semiconductori și nu cu elemente mecanice. Consecința este, prin urmare, prezența unui curent rezidual în sarcină în permanență (câțiva miliamperi) și obligația de a instala un întrerupător sau o siguranță în amonte de contactorul static pentru a proteja utilizatorul în cazul contactului cu pentru a proteja instalația în caz de defecțiune la sarcină.
Anexe
Articol asociat