ຄອນແທັກເຕີແຮງດັນຕໍ່າແມ່ນກຳລັງຫຼັກໃນການຄວບຄຸມມໍເຕີ. ຄວາມສາມາດຂອງພວກມັນໃນການປ່ຽນໂຫຼດໄດ້ໄວ ແລະ ເຊື່ອຖືໄດ້ — ດ້ວຍອັດຕາຄວາມທົນທານທາງໄຟຟ້າເກີນໜຶ່ງລ້ານເທື່ອ — ເຮັດໃຫ້ພວກມັນຂາດບໍ່ໄດ້ໃນທົ່ວລະບົບອັດຕະໂນມັດອຸດສາຫະກຳ, ລະບົບ HVAC, ແລະ ການແຈກຢາຍພະລັງງານ. ແຕ່ທຸກໆເຫດການປ່ຽນມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ເຊື່ອງໄວ້: ແຮງດັນໄຟຟ້າຊົ່ວຄາວທີ່ສ້າງຂຶ້ນເມື່ອ contactor ຂົດລວດບໍ່ມີພະລັງງານ.
ເປັນຫຍັງຂົດລວດຄອນແທັກເຕີຈຶ່ງສ້າງແຮງດັນໄຟຟ້າສູງ
ຂົດລວດແມ່ນເຄື່ອງຈັກໄຟຟ້າຂອງທຸກໆຄອນແທັກເຕີ. ເມື່ອມີພະລັງງານ, ມັນດຶງກະແສໄຟຟ້າເຂົ້າສູງເພື່ອດຶງແອມເມເຈີເຂົ້າມາ. ເມື່ອບໍ່ມີພະລັງງານ, ມັນສ້າງແຮງດັນໄຟຟ້າຊົ່ວຄາວທີ່ອາດເປັນອັນຕະລາຍ — ແລະ ການເຂົ້າໃຈວ່າເປັນຫຍັງຈຶ່ງເປັນກຸນແຈສູ່ການເລືອກກົນລະຍຸດການສະກັດກັ້ນທີ່ຖືກຕ້ອງ.
ສາເຫດຫຼັກແມ່ນ ການเหนี่ยวนำตนเอง. ໃນເວລາທີ່ບໍ່ມີພະລັງງານ, ກະແສໄຟຟ້າຂອງຂົດລວດຫຼຸດລົງຢ່າງໄວວາໄປສູ່ສູນ. ອີງຕາມກົດໝາຍຂອງ Lenz, ສະໜາມແມ່ເຫຼັກທີ່ລົ້ມລົງເຮັດໃຫ້ເກີດແຮງດັນໄຟຟ້າຕ້ານ (back-EMF) ຂ້າມຂົ້ວຂອງຂົດລວດໃນຄວາມພະຍາຍາມທີ່ຈະຮັກສາກະແສໄຟຟ້າ. ເນື່ອງຈາກອັດຕາການປ່ຽນແປງຂອງກະແສໄຟຟ້າ ($di/dt$) ສູງຫຼາຍໃນລະຫວ່າງການຕັດການເຊື່ອມຕໍ່ໄວ, ແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ເກີດຂຶ້ນສາມາດບັນລຸໄດ້ຫຼາຍຮ້ອຍ ຫຼື ແມ້ກະທັ້ງຫຼາຍພັນໂວນ.
ແຮງດັນໄຟຟ້າສູງຊົ່ວຄາວເຫຼົ່ານີ້ກໍ່ໃຫ້ເກີດຄວາມສ່ຽງທີ່ແຕກຕ່າງກັນສອງຢ່າງ. ອັນທໍາອິດ, ພວກເຂົາເຮັດໃຫ້ເກີດ ຄວາມເສຍຫາຍຂອງອົງປະກອບ — ການເຊາະເຈື່ອນທີ່ເລັ່ງລັດຂອງ relay contacts, ການເສື່ອມສະພາບຂອງອຸປະກອນປ່ຽນ semiconductor (ທຣານຊິສເຕີ, SSRs), ແລະ ການແຕກຫັກຂອງ insulation ຂົດລວດກ່ອນໄວອັນຄວນ. ອັນທີສອງ, ພວກເຂົາສ້າງ ການແຊກແຊງໄຟຟ້າ (EMI) ທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ເຂົ້າໄປໃນສາຍສັນຍານທີ່ຢູ່ໃກ້ຄຽງ ແລະ ລົບກວນອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກຄວບຄຸມທີ່ລະອຽດອ່ອນເຊັ່ນ: PLCs, ໄມໂຄຣຄອນໂທລເລີ, ແລະ ບັດສື່ສານ.
ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບເຫຼົ່ານີ້, ສີ່ປະເພດຂອງຕົວສະກັດກັ້ນແຮງດັນໄຟຟ້າສູງແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປໃນທົ່ວຂົດລວດຄອນແທັກເຕີ. ແຕ່ລະອັນສະເໜີໃຫ້ມີການແລກປ່ຽນທີ່ແຕກຕ່າງກັນລະຫວ່າງປະສິດທິພາບການສະກັດກັ້ນ, ປະເພດຂົດລວດທີ່ນໍາໃຊ້ໄດ້, ແລະ ຜົນກະທົບຕໍ່ເວລາປ່ອຍຄອນແທັກເຕີ.
1. ວົງຈອນ RC Snubber
ໄດ້ RC snubber — ຕົວຕ້ານທານ ແລະ ຕົວເກັບປະຈຸໃນຊຸດ, ເຊື່ອມຕໍ່ຂະໜານກັບຂົດລວດ — ແມ່ນໜຶ່ງໃນວິທີການສະກັດກັ້ນທີ່ໃຊ້ກັນຢ່າງກວ້າງຂວາງທີ່ສຸດ.
ຫຼັກການເຮັດວຽກ. ເມື່ອຂົດລວດບໍ່ມີພະລັງງານ, back-EMF ທີ່ເກີດຂຶ້ນຈະຂັບກະແສໄຟຟ້າຜ່ານເຄືອຂ່າຍ snubber. ຕົວເກັບປະຈຸຈະດູດຊັບພະລັງງານຊົ່ວຄາວ ແລະ ປ່ຽນມັນເປັນພະລັງງານສະໜາມໄຟຟ້າທີ່ເກັບໄວ້, ເຊິ່ງເປັນການຈັບແຮງດັນໄຟຟ້າສູງໃຫ້ຢູ່ໃນລະດັບທີ່ສາມາດຈັດການໄດ້. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ພະລັງງານທີ່ເກັບໄວ້ຈະຖືກລະບາຍອອກເປັນຄວາມຮ້ອນຜ່ານຕົວຕ້ານທານຂະໜານ. ສິ່ງທີ່ສໍາຄັນເທົ່າທຽມກັນ, ຕົວຕ້ານທານໃຫ້ການ damping ທີ່ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ຕົວເກັບປະຈຸ ແລະ inductance ຂົດລວດສ້າງເປັນການ oscillation LC ທີ່ underdamped, ເຊິ່ງຖ້າບໍ່ດັ່ງນັ້ນຈະສ້າງຊຸດແຫວນແຮງດັນໄຟຟ້າໃຫມ່.
ຄຸນລັກສະນະທີ່ສໍາຄັນ:
- ປະເພດຂົດລວດທີ່ນໍາໃຊ້ໄດ້: AC ແລະ DC
- ລະດັບການຈັບແຮງດັນໄຟຟ້າ: ≤ 3 × Uc (ແຮງດັນໄຟຟ້າຂົດລວດທີ່ໄດ້ຮັບການຈັດອັນດັບ)
- ຜົນກະທົບຕໍ່ເວລາປ່ອຍ: ປານກາງ — ໂດຍປົກກະຕິ 1.2× ຫາ 2× ເວລາປ່ອຍປົກກະຕິ
- ຂໍ້ຈຳກັດ: ບໍ່ແນະນໍາໃນວົງຈອນທີ່ມີເນື້ອໃນ harmonic ສູງ, ເນື່ອງຈາກ harmonics ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຮ້ອນຫຼາຍເກີນໄປໃນຕົວເກັບປະຈຸ
RC snubber ແມ່ນການແກ້ໄຂທີ່ມີປະສິດທິພາບດ້ານຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ, ຈຸດປະສົງທົ່ວໄປ. ຂໍ້ເສຍຕົ້ນຕໍຂອງມັນແມ່ນວ່າອັດຕາສ່ວນການຈັບ (3× Uc) ແມ່ນສູງທີ່ສຸດຂອງສີ່ທາງເລືອກ, ຫມາຍຄວາມວ່າພະລັງງານ spike ທີ່ຕົກຄ້າງບາງຢ່າງຍັງສາມາດບັນລຸວົງຈອນຄວບຄຸມ.
2. Varistor (MOV)
ກ metal oxide varistor (MOV) ສະກັດກັ້ນ transients ຂົດລວດຜ່ານລັກສະນະແຮງດັນໄຟຟ້າ–ກະແສໄຟຟ້າທີ່ບໍ່ເປັນເສັ້ນຊື່ສູງ. ມັນເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນອຸປະກອນ clamping ທີ່ຂຶ້ນກັບແຮງດັນໄຟຟ້າແທນທີ່ຈະເປັນເຄື່ອງດູດຊັບພະລັງງານ oscillation.
ຫຼັກການເຮັດວຽກ. ພາຍໃຕ້ແຮງດັນໄຟຟ້າຂົດລວດປົກກະຕິ, varistor ສະແດງໃຫ້ເຫັນ impedance ສູງຫຼາຍ — ວົງຈອນເປີດຢ່າງມີປະສິດທິພາບ — ແລະດຶງກະແສໄຟຟ້າຮົ່ວໄຫຼທີ່ບໍ່ສໍາຄັນ. ເມື່ອຂົດລວດບໍ່ມີພະລັງງານ ແລະ ແຮງດັນໄຟຟ້າຊົ່ວຄາວເກີນແຮງດັນໄຟຟ້າ clamping ຂອງ varistor (ໂດຍປົກກະຕິ 1.6× ຫາ 2× ແຮງດັນໄຟຟ້າຂົດລວດທີ່ໄດ້ຮັບການຈັດອັນດັບ), ຂອບເຂດເມັດສັງກະສີ-ອອກໄຊຈະ avalanche ເຂົ້າໄປໃນການນໍາ. impedance varistor ຫຼຸດລົງໂດຍຫຼາຍຄໍາສັ່ງຂອງຂະຫນາດ, shunting ກະແສໄຟຟ້າສູງແລະ clamping ແຮງດັນໄຟຟ້າ terminal ໄປສູ່ລະດັບທີ່ປອດໄພ. ເມື່ອ transient ຫາຍໄປ, varistor ກັບຄືນສູ່ສະຖານະ impedance ສູງຂອງມັນ.
ຄຸນລັກສະນະທີ່ສໍາຄັນ:
- ປະເພດຂົດລວດທີ່ນໍາໃຊ້ໄດ້: AC ແລະ DC
- ລະດັບການຈັບແຮງດັນໄຟຟ້າ: ≤ 2 × Uc
- ຜົນກະທົບຕໍ່ເວລາປ່ອຍ: ໜ້ອຍ — ໂດຍປົກກະຕິ 1.1× ຫາ 1.5× ເວລາປ່ອຍປົກກະຕິ
- ຂໍ້ຄວນພິຈາລະນາ: Varistors ເສື່ອມສະພາບຕາມການເວລາດ້ວຍເຫດການດູດຊັບແຮງດັນໄຟຟ້າສູງຊ້ຳໆ; ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກວົງຈອນສູງ, ການກວດກາຫຼືການທົດແທນແຕ່ລະໄລຍະອາດຈະມີຄວາມຈໍາເປັນ
varistor ສະເຫນີໃຫ້ clamping ທີ່ດີກວ່າ (2× Uc vs. 3× Uc) ແລະຜົນກະທົບຫນ້ອຍຕໍ່ເວລາປ່ອຍກ່ວາ RC snubber, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນທາງເລືອກທີ່ເຂັ້ມແຂງສໍາລັບການປ້ອງກັນຄອນແທັກເຕີຈຸດປະສົງທົ່ວໄປໃນທັງວົງຈອນ AC ແລະ DC.
3. Freewheeling Diode (Flyback Diode)
ໄດ້ freewheeling diode — ເຊິ່ງເອີ້ນກັນວ່າ flyback diode ຫຼື suppression diode — ໃຫ້ການສະກັດກັ້ນແຮງດັນໄຟຟ້າສູງທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງສຸດຂອງວິທີການ passive ໃດໆ. ມັນເຮັດວຽກໂດຍການໃຫ້ພະລັງງານແມ່ເຫຼັກທີ່ເກັບໄວ້ຂອງຂົດລວດເປັນເສັ້ນທາງກະແສໄຟຟ້າ impedance ຕ່ໍາ, ກໍາຈັດແຮງດັນໄຟຟ້າສູງຊົ່ວຄາວຢູ່ທີ່ແຫຼ່ງຂອງມັນ.
ຫຼັກການເຮັດວຽກ. diode ໄດ້ຖືກເຊື່ອມຕໍ່ໃນ reverse-bias ຂ້າມ terminals ຂົດລວດ DC. ໃນລະຫວ່າງການເຮັດວຽກປົກກະຕິ, ມັນຖືກ reverse-biased ແລະບໍ່ມີກະແສໄຟຟ້າ. ໃນເວລາທີ່ບໍ່ມີພະລັງງານ, ສະຫນາມແມ່ເຫຼັກທີ່ລົ້ມລົງຈະປີ້ນກັບຂົ້ວຂ້າມຂົດລວດ, forward-biasing diode. ກະແສໄຟຟ້າຂອງຂົດລວດສືບຕໍ່ໄຫຼວຽນຜ່ານ diode ໃນວົງປິດ, ເຊິ່ງເສື່ອມໂຊມເທື່ອລະກ້າວເມື່ອພະລັງງານຖືກລະລາຍໃນຄວາມຕ້ານທານ DC ຂອງຂົດລວດເອງ. ເນື່ອງຈາກເສັ້ນທາງກະແສໄຟຟ້າບໍ່ເຄີຍເປີດຢ່າງກະທັນຫັນ, ບໍ່ມີເຫດການ $di/dt$ ສູງເກີດຂຶ້ນແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງບໍ່ມີແຮງດັນໄຟຟ້າສູງທີ່ສໍາຄັນ.
ຄຸນລັກສະນະທີ່ສໍາຄັນ:
- ປະເພດຂົດລວດທີ່ນໍາໃຊ້ໄດ້: DC ເທົ່ານັ້ນ (ການນໍາ unidirectional ຂອງ diode ເຮັດໃຫ້ມັນບໍ່ເຂົ້າກັນໄດ້ກັບຂົດລວດ AC)
- ລະດັບການຈັບແຮງດັນໄຟຟ້າ: ≈ 0 V — back-EMF ໄດ້ຖືກກໍາຈັດອອກຢ່າງແທ້ຈິງ
- ຜົນກະທົບຕໍ່ເວລາປ່ອຍ: ຮ້າຍແຮງ — ໂດຍປົກກະຕິ 6× ຫາ 10× ເວລາປ່ອຍປົກກະຕິ
- 关键限制： ເວລາປ່ອຍທີ່ຍາວນານຫມາຍຄວາມວ່າຫນ້າຕິດຕໍ່ຕົ້ນຕໍຂອງຄອນແທັກເຕີຍັງຄົງປິດດົນກວ່າຫຼັງຈາກສັນຍານຄວບຄຸມຖືກໂຍກຍ້າຍອອກ; ນີ້ແມ່ນບໍ່ສາມາດຍອມຮັບໄດ້ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຕ້ອງການ de-energization ໄວ (ເຊັ່ນ: ວົງຈອນຢຸດສຸກເສີນ, reversing contactors)
oscilloscope captures ຂ້າງລຸ່ມນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນການແລກປ່ຽນຢ່າງຊັດເຈນ. ຮູບທີ 10 ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄອນແທັກເຕີ DC ໂດຍບໍ່ມີ freewheeling diode: ເສັ້ນສີຂຽວ (ແຮງດັນໄຟຟ້າຂົດລວດ) ສະແດງໃຫ້ເຫັນແຮງດັນໄຟຟ້າສູງຊົ່ວຄາວຂະຫນາດໃຫຍ່, ແລະເວລາປ່ອຍແມ່ນ 13.5 ms. ຮູບທີ 11 ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄອນແທັກເຕີດຽວກັນກັບ freewheeling diode ຕິດຕັ້ງ: back-EMF ຖືກ clamped ໄປ 0 V, ແຕ່ເວລາປ່ອຍຂະຫຍາຍໄປ 97.2 ms — ປະມານ 7× ຍາວກວ່າ.
freewheeling diode ແມ່ນທາງເລືອກທີ່ດີທີ່ສຸດເມື່ອການສະກັດກັ້ນ spike ສູງສຸດແມ່ນບູລິມະສິດແລະເວລາປ່ອຍທີ່ຍາວນານແມ່ນຍອມຮັບໄດ້ — ຕົວຢ່າງ, ໃນວົງຈອນຄວບຄຸມ DC ທີ່ບໍ່ມີຄວາມປອດໄພທີ່ຄວາມອ່ອນໄຫວ EMI ສູງ.
4. Bidirectional TVS Diode
ກ bidirectional transient voltage suppressor (TVS) diode ສົມທົບການຈັບແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ຊັດເຈນກັບຜົນກະທົບຫນ້ອຍທີ່ສຸດຕໍ່ເວລາປ່ອຍ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນການແກ້ໄຂການສະກັດກັ້ນທີ່ສົມດູນທີ່ສຸດທີ່ມີຢູ່.
ຫຼັກການເຮັດວຽກ. bidirectional TVS diode ຖືກເຊື່ອມຕໍ່ຂ້າມ terminals ຂົດລວດ. ພາຍໃຕ້ແຮງດັນໄຟຟ້າປະຕິບັດງານປົກກະຕິ, ມັນສະແດງໃຫ້ເຫັນ impedance ສູງແລະບໍ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ການເຮັດວຽກຂອງວົງຈອນ. ເມື່ອຂົດລວດບໍ່ມີພະລັງງານ ແລະ ແຮງດັນໄຟຟ້າຊົ່ວຄາວ — ໃນຂົ້ວໃດກໍ່ຕາມ — ເກີນແຮງດັນໄຟຟ້າ breakdown TVS, ອຸປະກອນຈະເຂົ້າສູ່ avalanche breakdown ພາຍໃນ nanoseconds. ມັນປ່ຽນຈາກ impedance ສູງໄປສູ່ impedance ຕ່ໍາ, ດູດຊັບພະລັງງານ surge ແລະ clamping ແຮງດັນໄຟຟ້າ terminal ໄປສູ່ລະດັບທີ່ຄາດເດົາໄດ້, ປອດໄພທີ່ກໍານົດໂດຍລັກສະນະ PN junction ຂອງມັນ. ເມື່ອ transient ຜ່ານໄປ, TVS ກັບຄືນສູ່ສະຖານະການຂັດຂວາງຂອງມັນ.
ຄຸນລັກສະນະທີ່ສໍາຄັນ:
- ປະເພດຂົດລວດທີ່ນໍາໃຊ້ໄດ້: AC ແລະ DC
- ລະດັບການຈັບແຮງດັນໄຟຟ້າ: ≤ 2 × Uc
- ຜົນກະທົບຕໍ່ເວລາປ່ອຍ: ບໍ່ສໍາຄັນ — ເວລາປ່ອຍແມ່ນບໍ່ປ່ຽນແປງໂດຍພື້ນຖານ
- ຂໍ້ໄດ້ປຽບ: ເວລາຕອບສະຫນອງໄວ (sub-nanosecond) ແລະແຮງດັນໄຟຟ້າ clamping ທີ່ຊັດເຈນເຮັດໃຫ້ TVS diodes ມີປະສິດທິພາບໂດຍສະເພາະໃນການປົກປ້ອງເອເລັກໂຕຣນິກ downstream ທີ່ລະອຽດອ່ອນ.
ຂໍ້ຄວນພິຈາລະນາຂະຫນາດທີ່ສໍາຄັນ: ບໍ່ເຫມືອນກັບ varistors ແລະ RC snubbers, TVS diodes ມີຄວາມສາມາດໃນການກະແສໄຟຟ້າສູງທີ່ຈໍາກັດ ($I_{TSM}$) ແລະການຈັດອັນດັບພະລັງງານ pulse ສູງສຸດ ($P_{PP}$). ພະລັງງານທີ່ເກັບໄວ້ໃນຂົດລວດຄອນແທັກເຕີໃນເວລາທີ່ບໍ່ມີພະລັງງານແມ່ນ $E = \frac{1}{2}LI^2$, ແລະສໍາລັບຄອນແທັກເຕີຂະຫນາດໃຫຍ່ (ໂດຍປົກກະຕິ >100 A ຂະຫນາດກອບ) ທີ່ມີ inductance ຂົດລວດສູງ, ພະລັງງານນີ້ສາມາດເກີນການຈັດອັນດັບການດູດຊັບ pulse ດຽວຂອງອຸປະກອນ TVS ມາດຕະຖານໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ — ສົ່ງຜົນໃຫ້ເກີດຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງ junction catastrophic. ກ່ອນທີ່ຈະລະບຸ TVS diode, ໃຫ້ຄິດໄລ່ພະລັງງານທີ່ເກັບໄວ້ຂອງຂົດລວດສະເຫມີແລະກວດສອບວ່າການຈັດອັນດັບ $P_{PP}$ ຂອງອຸປະກອນທີ່ເລືອກໃຫ້ຂອບເຂດທີ່ພຽງພໍ. ກົດລະບຽບທົ່ວໄປແມ່ນການເລືອກ TVS ທີ່ມີການຈັດອັນດັບພະລັງງານ pulse ສູງສຸດຢ່າງຫນ້ອຍ 2× ຫາ 3× ພະລັງງານຂົດລວດທີ່ຄິດໄລ່. ນີ້ແມ່ນຫນຶ່ງໃນຮູບແບບຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງພາກສະຫນາມທີ່ພົບເລື້ອຍທີ່ສຸດ: TVS ເບິ່ງຄືວ່າເຮັດວຽກໃນລະຫວ່າງການມອບຫມາຍແຕ່ລົ້ມເຫລວຢ່າງງຽບໆຫຼັງຈາກຮອບວຽນການປ່ຽນແປງພະລັງງານສູງຊ້ໍາໆ, ເຮັດໃຫ້ວົງຈອນບໍ່ໄດ້ຮັບການປົກປ້ອງ.
bidirectional TVS diode ແມ່ນທາງເລືອກທີ່ຕ້ອງການເມື່ອຕ້ອງການທັງ clamping ທີ່ມີປະສິດທິພາບແລະເວລາປ່ອຍທີ່ບໍ່ມີການປະນີປະນອມ — ຄວາມຕ້ອງການທົ່ວໄປໃນລະບົບອັດຕະໂນມັດທີ່ທັນສະໄຫມທີ່ມີຄວາມປອດໄພແລະຂໍ້ຈໍາກັດເວລາທີ່ເຄັ່ງຄັດ.
ການປຽບທຽບ ແລະ ຄູ່ມືການເລືອກ
ຕາຕະລາງຂ້າງລຸ່ມນີ້ສະຫຼຸບສີ່ປະເພດຕົວສະກັດກັ້ນໃນທົ່ວເງື່ອນໄຂການຄັດເລືອກທີ່ສໍາຄັນ.
| ພາລາມິເຕີ | RC Snubber | Varistor (MOV) | Freewheeling Diode | Bidirectional TVS Diode |
|---|---|---|---|---|
| ກົນໄກການສະກັດກັ້ນ | ການດູດຊຶມພະລັງງານ capacitive + ການລະລາຍ resistive | ການນໍາກະແສໄຟຟ້າຕາມຂອບເຂດເມັດພືດ ZnO ທີ່ບໍ່ເປັນເສັ້ນຊື່ | ການໄຫຼວຽນຂອງກະແສໄຟຟ້າ DC ທີ່ມີ impedance ຕ່ໍາ | ການຈັບແຮງດັນໄຟຟ້າ PN junction avalanche breakdown |
| ເຂົ້າກັນໄດ້ກັບ AC coil | ✅ ແມ່ນແລ້ວ | ✅ ແມ່ນແລ້ວ | ❌ ບໍ່ | ✅ ແມ່ນແລ້ວ |
| ເຂົ້າກັນໄດ້ກັບ DC coil | ✅ ແມ່ນແລ້ວ | ✅ ແມ່ນແລ້ວ | ✅ ແມ່ນແລ້ວ | ✅ ແມ່ນແລ້ວ |
| ລະດັບການຈັບແຮງດັນໄຟຟ້າ | ≤ 3 × Uc | ≤ 2 × Uc | ≈ 0 V | ≤ 2 × Uc |
| ຜົນກະທົບຕໍ່ເວລາປ່ອຍ | 1.2× – 2× | 1.1× – 1.5× | 6× – 10× | ≈ 1× (ບໍ່ສໍາຄັນ) |
| ຄວາມໄວໃນການຕອບສະຫນອງ | ປານກາງ | ໄວ | N/A (ເສັ້ນທາງຕໍ່ເນື່ອງ) | ໄວຫຼາຍ (< 1 ns) |
| ການນຳໃຊ້ທົ່ວໄປ | ຈຸດປະສົງທົ່ວໄປ, ມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ | AC/DC ຈຸດປະສົງທົ່ວໄປ | ວົງຈອນ DC ທົນທານຕໍ່ການປ່ອຍຊ້າ | ລະບົບທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ, ທີ່ສໍາຄັນຕໍ່ເວລາ |
ຄໍາແນະນໍາການຄັດເລືອກຕົວຈິງ
ສໍາລັບ contactors AC coil, ທາງເລືອກແຄບລົງເປັນສາມທາງເລືອກເນື່ອງຈາກວ່າ diode freewheeling ບໍ່ສາມາດນໍາໃຊ້ໄດ້. ຖ້າເວລາປ່ອຍເປັນສິ່ງສໍາຄັນ — ເຊັ່ນດຽວກັນກັບ interlocks ຄວາມປອດໄພຫຼືເຄື່ອງຈັກ rapid-cycling — ໄດ້ bidirectional TVS diode ເປັນຜູ້ສະຫມັກທີ່ເຂັ້ມແຂງທີ່ສຸດ. ຖ້າຄ່າໃຊ້ຈ່າຍເປັນຄວາມກັງວົນຕົ້ນຕໍແລະການຈັບປານກາງເປັນທີ່ຍອມຮັບ, ໄດ້ RC snubber ເປັນທາງເລືອກທີ່ພິສູດແລ້ວ, ເສດຖະກິດ. ໄດ້ varistor ນັ່ງລະຫວ່າງສອງ, ສະເຫນີການຈັບທີ່ດີກວ່າ RC snubber ທີ່ມີການລົງໂທດເວລາປ່ອຍຫນ້ອຍທີ່ສຸດ.
ສໍາລັບ contactors DC coil, ທັງສີ່ທາງເລືອກແມ່ນມີ. ໄດ້ freewheeling diode ສະຫນອງການສະກັດກັ້ນທີ່ບໍ່ມີໃຜທຽບເທົ່າ (0 V back-EMF) ແຕ່ຄວນຈະຖືກນໍາໃຊ້ພຽງແຕ່ບ່ອນທີ່ການເພີ່ມຂຶ້ນ 6× ຫາ 10× ໃນເວລາປ່ອຍເປັນທີ່ຍອມຮັບ. ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ DC ທີ່ລະອຽດອ່ອນຕໍ່ເວລາ — ໂດຍສະເພາະຜູ້ທີ່ໃຫ້ອາຫານ PLC inputs ຫຼືການສື່ສານກັບລະບົບ fieldbus — ໄດ້ bidirectional TVS diode ສະຫນອງຄວາມສົມດູນໂດຍລວມທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງປະສິດທິພາບການສະກັດກັ້ນແລະການຕອບສະຫນອງແບບເຄື່ອນໄຫວ.
ໃນທາງປະຕິບັດ, ວິສະວະກອນຈໍານວນຫຼາຍສົມທົບການສະກັດກັ້ນສໍາລັບການປ້ອງກັນໃນຄວາມເລິກ. ການຕັ້ງຄ່າທົ່ວໄປຈັບຄູ່ a freewheeling diode ກັບ Zener diode ຊຸດ (ຫຼື TVS diode) ເພື່ອຈໍາກັດ back-EMF ໃນຂະນະທີ່ຈໍາກັດການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງເວລາປ່ອຍ — ແຕ່ນັ້ນແມ່ນຫົວຂໍ້ສໍາລັບ a ການສົນທະນາເລິກເຊິ່ງກ່ຽວກັບເຄືອຂ່າຍການສະກັດກັ້ນແບບພິເສດ.
ສໍາລັບຄໍາແນະນໍາທີ່ສົມບູນແບບກ່ຽວກັບການຄັດເລືອກແລະການບໍາລຸງຮັກສາ contactor, ເບິ່ງຄູ່ມືຂອງພວກເຮົາກ່ຽວກັບ ການບໍາລຸງຮັກສາ contactor ອຸດສາຫະກໍາ ແລະ ການແກ້ໄຂບັນຫາ contactor.
ຄຳຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ (FAQ)
ເປັນຫຍັງຂົດລວດຂອງຄອນແທັກເຕີຈຶ່ງສ້າງແຮງດັນໄຟຟ້າກະໂດດເມື່ອມັນປິດ?
ທຸກໆ coil contactor ແມ່ນ inductor. ເມື່ອວົງຈອນຄວບຄຸມຂັດຂວາງກະແສໄຟຟ້າ coil, ສະຫນາມແມ່ເຫຼັກທີ່ລົ້ມລົງຈະສ້າງ counter-EMF (back-EMF) ຕາມກົດຫມາຍຂອງ Lenz. ເນື່ອງຈາກວ່າກະແສໄຟຟ້າຫຼຸດລົງເປັນສູນຢ່າງໄວວາ, ຜົນໄດ້ຮັບ $di/dt$ ແມ່ນສູງທີ່ສຸດ, ເຮັດໃຫ້ເກີດແຮງດັນໄຟຟ້າຊົ່ວຄາວທີ່ສາມາດບັນລຸໄດ້ຫຼາຍຮ້ອຍຫຼືຫຼາຍພັນ volts — ເກີນແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ໄດ້ຮັບການຈັດອັນດັບຂອງ coil.
ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງ RC snubber ແລະ varistor ສໍາລັບການປ້ອງກັນ contactor ແມ່ນຫຍັງ?
RC snubber ດູດຊັບພະລັງງານຊົ່ວຄາວໃນ capacitor ແລະລະບາຍມັນຜ່ານ resistor, ຈຳກັດ spike ໃຫ້ປະມານ 3 ເທົ່າຂອງແຮງດັນໄຟຟ້າຂອງ coil ທີ່ໄດ້ຮັບການຈັດອັນດັບ. varistor (MOV) ໃຊ້ຄວາມຕ້ານທານທີ່ບໍ່ເປັນເສັ້ນຊື່ຂອງມັນເພື່ອຈຳກັດແຮງດັນໄຟຟ້າໃຫ້ແໜ້ນກວ່າເກົ່າ — ໂດຍປົກກະຕິປະມານ 2 ເທົ່າຂອງແຮງດັນໄຟຟ້າຂອງ coil ທີ່ໄດ້ຮັບການຈັດອັນດັບ — ໂດຍມີຜົນກະທົບໜ້ອຍຕໍ່ເວລາປ່ອຍ. Varistors ໃຫ້ປະສິດທິພາບການສະກັດກັ້ນທີ່ດີກວ່າ, ໃນຂະນະທີ່ RC snubbers ແມ່ນງ່າຍກວ່າແລະລາຄາຖືກກວ່າ.
ເປັນຫຍັງໄດໂອດຟຣີວີລຈຶ່ງເພີ່ມເວລາປ່ອຍຄອນແທັກເຕີ?
A freewheeling (flyback) diode ສະຫນອງເສັ້ນທາງ impedance ໃກ້ສູນສໍາລັບກະແສໄຟຟ້າ coil ເພື່ອໄຫຼວຽນຫຼັງຈາກ de-energization. ນີ້ກໍາຈັດແຮງດັນໄຟຟ້າ spike ທັງຫມົດ, ແຕ່ກະແສໄຟຟ້າ coil decay ຊ້າຫຼາຍໂດຍຜ່ານ diode ແລະຄວາມຕ້ານທານ DC ຂອງ coil ແທນທີ່ຈະຫຼຸດລົງຢ່າງກະທັນຫັນ. ດັ່ງນັ້ນ, ແຮງແມ່ເຫຼັກທີ່ຖື armature ຍັງຄົງຢູ່ດົນກວ່າ, ແລະເວລາປ່ອຍຂອງ contactor ເພີ່ມຂຶ້ນ 6× ຫາ 10× — ຄວາມກັງວົນທີ່ສໍາຄັນໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຕ້ອງການ de-energization ໄວເຊັ່ນ: ວົງຈອນຢຸດສຸກເສີນ.
ຂ້ອຍສາມາດໃຊ້ອຸປະກອນສະກັດແຮງດັນເກີນອັນດຽວກັນສໍາລັບ contactor AC ແລະ DC ໄດ້ບໍ?
ມັນຂຶ້ນກັບປະເພດຂອງຕົວສະກັດກັ້ນ. RC snubbers, varistors (MOVs), ແລະ bidirectional TVS diodes ສາມາດໃຊ້ໄດ້ກັບທັງ AC ແລະ DC coils. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, freewheeling diodes ສາມາດໃຊ້ໄດ້ກັບ DC coils ເທົ່ານັ້ນ ເນື່ອງຈາກວ່າມັນອາໄສການນໍາ unidirectional — ການເຊື່ອມຕໍ່ອັນໜຶ່ງຂ້າມ AC coil ຈະເຮັດໃຫ້ວົງຈອນສັ້ນທຸກໆເຄິ່ງຮອບວຽນລົບ, ເຊິ່ງຈະທໍາລາຍ diode ແລະວົງຈອນ.
ຂ້ອຍຄວນເລືອກລະຫວ່າງ TVS diode ແລະ varistor ສໍາລັບການສະກັດກັ້ນແຮງດັນເກີນຂອງ contactor ແນວໃດ?
ທັງສອງ clamp back-EMF ຂອງ coil ປະມານ 2× Uc, ແຕ່ພວກເຂົາແຕກຕ່າງກັນໃນສອງວິທີທີ່ສໍາຄັນ. A bidirectional TVS diode ສະຫນອງການຕອບສະຫນອງໄວຂຶ້ນ (sub-nanosecond) ແລະຜົນກະທົບທີ່ບໍ່ສໍາຄັນຕໍ່ເວລາປ່ອຍ, ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ສໍາຄັນຕໍ່ເວລາແລະ EMI. A varistor ແມ່ນທົນທານຕໍ່ການກະຕຸ້ນພະລັງງານສູງຈາກ coils ຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຫນ້ອຍ, ແຕ່ມັນ degrades ເມື່ອເວລາຜ່ານໄປດ້ວຍການດໍາເນີນງານຊ້ໍາ. ສໍາລັບ contactors ຂະຫນາດໃຫຍ່, ວົງຈອນສູງ, ໃຫ້ກວດສອບວ່າການຈັດອັນດັບພະລັງງານກໍາມະຈອນສູງສຸດຂອງ TVS diode ($P_{PP}$) ເກີນພະລັງງານທີ່ເກັບໄວ້ຂອງ coil — ຖ້າບໍ່ດັ່ງນັ້ນ, varistor ອາດຈະເປັນທາງເລືອກທີ່ປອດໄພກວ່າ.
