Rangkaian Kontaktor Solid State untuk Pompa Motor

Pada artikel ini kita belajar bagaimana merancang dan membangun sirkuit kontaktor keadaan padat menggunakan triac untuk mengoperasikan beban tugas berat seperti motor pompa bor celup dengan keandalan tinggi, dan tanpa kekhawatiran tentang masalah keausan atau masalah degradasi jangka panjang dari unit kontaktor.

Apa itu Kontaktor

Kontaktor adalah bentuk sakelar ON / OFF yang dioperasikan sumber listrik, diberi peringkat untuk menangani beban berat pada arus tinggi, dan lonjakan sakelar tinggi dalam bentuk busur di seluruh kontak sakelar mereka. Ini sebagian besar digunakan untuk mengganti watt tinggi atau beban induktif arus tinggi seperti motor pompa 3 fase submersible atau jenis beban industri berat serupa lainnya yang mungkin juga termasuk solenoida.

Bagaimana Kontaktor Bekerja

Sakelar kontaktor dasar akan memiliki elemen dasar berikut dalam konfigurasi kelistrikannya:

1. Sakelar Push-to-ON
2. Sakelar Push-to-OFF
3. A Listrik dioperasikan Relay Meachanism

Dalam pengaturan kontaktor mekanik standar, saklar start yang merupakan saklar push-to-ON digunakan untuk mengunci kontak kontaktor dalam posisi ON sehingga beban yang terhubung juga dalam keadaan ON, sedangkan saklar Stop yang merupakan push Sakelar-to-off digunakan untuk memutus pengaturan kait ini dan untuk mematikan beban yang terhubung.

Ketika sakelar push to ON ditekan oleh pengguna, kumparan elektromagnetik terintegrasi diberi energi, yang menarik satu set kontak tugas berat yang dimuat pegas dan menghubungkannya dengan keras dengan satu set kontak tugas berat lainnya. Ini menggabungkan dua set kontak yang berdampingan yang memungkinkan arus mengalir dari sumber suplai utama ke beban. Dengan demikian, beban AKTIF dengan operasi ini.

Kumparan elektromagnetik dan rangkaian kontak terkait membentuk mekanisme relai kontaktor, yang terkunci dan AKTIF setiap kali sakelar push-to-ON ditekan, atau sakelar START ditekan.

Sakelar Push-to-OFF bertindak sebaliknya, ketika sakelar ini ditekan, kait relai dipaksa putus, yang pada gilirannya melepaskan dan membuka kontak ke posisi semula yang dimatikan. Hal ini menyebabkan beban dimatikan.

Masalah dengan Kontaktor Mekanis

Kontaktor mekanis bekerja cukup efisien melalui prosedur yang dijelaskan di atas, namun dalam jangka panjang mereka menjadi rentan terhadap keausan karena busur listrik yang berat melintasi kontaknya.

Busur ini umumnya disebabkan oleh penarikan arus awal masif oleh beban yang sebagian besar bersifat induktif seperti motor dan solenoida.

Busur yang berulang menyebabkan pembakaran dan korosi pada permukaan kontak yang akhirnya menjadi terlalu rusak untuk bekerja secara normal untuk peralihan beban yang diperlukan.

Merancang Kontaktor Elektronik

Menemukan cara mudah untuk mengatasi masalah keausan dengan kontaktor mekanis tampak menakutkan dan rumit, kecuali desain sepenuhnya diganti dengan rekanan elektronik yang akan melakukan segala sesuatu sesuai spesifikasi, namun sangat tahan terhadap degradasi mekanis terlepas dari seberapa sering hal ini terjadi. dioperasikan dan seberapa besar watt bebannya.

Setelah beberapa pemikiran saya dapat menghasilkan rangkaian kontaktor solid state sederhana berikut menggunakan triac, SCR, dan beberapa komponen elektronik lainnya

Daftar Bagian

Semua SCR = C106 atau BT151

Semua triac kecil = BT136

Semua triac besar = BTA41 / 600

Semua Dioda gerbang SCR = 1N4007

Semua Bridge Rectifier Diodes = 1N4007

Operasi Sirkuit

Desainnya terlihat cukup lugas. Kita dapat melihat 3 triac daya tinggi digunakan sebagai sakelar untuk mengaktifkan 3 baris input 3 fase.

Gerbang dari triac kontrol daya tinggi ini dipicu oleh 3 triac daya rendah terpasang yang digunakan sebagai tahap penyangga.

Akhirnya, gerbang triac buffer ini dipicu oleh 3 SCR individu yang dikonfigurasi secara terpisah untuk masing-masing jaringan triac ini.

SCR pada gilirannya dipicu melalui sakelar push-to-ON dan push-to-OFF yang terpisah untuk mengaktifkan dan OFF masing-masing, ini memungkinkan triac untuk dipicu secara bersamaan ON dan OFF sebagai respons terhadap aktivasi sakelar push yang relevan.

Ketika sakelar push-to-ON ditekan, semua SCR menjadi terkunci secara instan, dan ini memungkinkan drive gerbang untuk muncul melintasi gerbang dari semua 3 buffer triac.

Triac ini sekarang mulai berjalan, memungkinkan pemicu gerbang dari triac daya utama, yang akhirnya mulai berjalan dan memungkinkan daya 3 fase mencapai beban, dan beban DIAKTIFKAN.

Untuk menghentikan rangkaian relai kontaktor elektronik ini, sakelar push to OFF (sakelar STOP) ditekan oleh pengguna, yang secara instan memutus kait SCR, menghambat penggerak gerbang untuk triac dan mematikannya, bersama dengan beban.

Menyederhanakan Sirkuit

Dalam diagram di atas, kita dapat melihat tahapan buffer triac menengah yang digunakan untuk menyampaikan pemicu dari SCR ke triac daya listrik.

Namun pemeriksaan kecil menunjukkan bahwa, mungkin buffer triac ini dapat dihilangkan, dan output SCR dapat langsung dikonfigurasi dengan triac listrik.

Ini akan menyederhanakan desain lebih jauh sehingga hanya tahapan SCR yang akan digunakan untuk tindakan START dan STOP dan juga mengurangi biaya keseluruhan unit.