في هذه الصفحة
أن التتابع الكهروميكانيكي (EMR) يقوم بتبديل الدائرة باستخدام ملف كهرومغناطيسي لتحريك الاتصالات المادية. أ مرحل الحالة الصلبة (SSR) يقوم بتبديل الدائرة إلكترونيًا باستخدام أجهزة أشباه الموصلات مثل TRIACs أو الثايرستور أو MOSFETs أو IGBTs، وعادةً ما يكون ذلك مع عزل بصري بين المدخلات والمخرجات.
ولا يوجد أي نوع أفضل عالميًا. غالبًا ما يكون EMR هو الخيار الأفضل عندما تحتاج إلى تسرب منخفض جدًا خارج الحالة، وسلوك اتصال مرئي، ومرونة واسعة AC/DC، وتحمل أفضل للأحمال الزائدة القصيرة. عادةً ما يكون SSR أفضل عندما تحتاج إلى تشغيل صامت، وتردد تحويل عالي جدًا، وعدم ارتداد الاتصال، وعمر طويل في تطبيقات التبديل المتكررة مثل التحكم في السخان.
إذا كنت بحاجة إلى الخلفية الأساسية SSR أولاً، فراجع فهم مرحلات الحالة الصلبة (Solid State Relays). تركز هذه المقالة على قرار الاختيار بين EMR وSSR.
من منظور المعايير، يعتمد الإطار الصحيح على الجهاز والتطبيق. تتم مناقشة الموصلات الكهروميكانيكية ومشغلات المحركات بشكل شائع ضمن IEC 60947-4-1؛ ترتبط أجهزة دائرة التحكم وعناصر التبديل بـ IEC 60947-5-1؛ تتم تغطية وحدات التحكم في محركات أشباه الموصلات والمبتدئين بواسطة IEC 60947-4-2؛ وAC يتم تغطية وحدات التحكم/الموصلات لأشباه الموصلات للأحمال غير الحركية بواسطة IEC 60947-4-3. In اللوحات الصناعية في أمريكا الشمالية، UL 508 ومتطلبات المنتج/القائمة ذات الصلة قد تكون ذات صلة أيضًا. استخدم دائمًا المعيار والتقييم المذكورين في ورقة بيانات المنتج الفعلية.
EMR مقابل SSR جدول المقارنة السريعة
| عامل الاختيار | المرحل الكهروميكانيكي (EMR) | مرحل الحالة الصلبة (SSR) |
|---|---|---|
| طريقة التبديل | يتم نقل الاتصالات الميكانيكية بواسطة ملف كهرومغناطيسي | جهاز إخراج أشباه الموصلات يتم التحكم فيه إلكترونيًا |
| الأجزاء المتحركة | نعم | لا |
| سرعة التبديل | أبطأ، وعادة ما تكون محدودة بالحركة الميكانيكية | أسرع، غالبًا من فئة ميكروثانية إلى ميلي ثانية اعتمادًا على التصميم |
| ضجيج مسموع | نقرة مسموعة | صامت |
| ترتد الاتصال | ممكن | لا يوجد ارتداد ميكانيكي |
| تيار التسريب في حالة الإيقاف | ما يقرب من الصفر من خلال الاتصالات المفتوحة | لديه تيار تسرب خارج الدولة |
| خسارة على الدولة | مقاومة الاتصال منخفضة جدًا عندما تكون بصحة جيدة | انخفاض الجهد أو المقاومة يخلق الحرارة |
| تبديد الحرارة | عادة ما يكون أقل في التبديل منخفض الخدمة | في كثير من الأحيان يحتاج إلى ديراتينغ وخفض الحرارة |
| التسامح مع الاندفاع / الاندفاع | في كثير من الأحيان أكثر تسامحا مع الأحمال الزائدة القصيرة | أكثر حساسية للجهد الزائد والتيار الزائد |
| توافق التحميل | مرن، إذا كان تصنيف جهة الاتصال يتطابق مع AC/DC ونوع التحميل | يجب أن يتطابق مع مخرج AC ومخرج DC ونوع التحميل وتصميم الحرارة بعناية |
| العزل الكهربائي | عزل لفائف الاتصال | العزلة الضوئية أو المحولة شائعة |
| أوضاع الفشل | تآكل التلامس، اللحام التلامسي، فشل الملف | غالبًا ما يفشل عند تلف أشباه الموصلات |
| الأنسب لـ | التحكم العام، المتشابكة، تبديل التردد المنخفض | التبديل المتكرر، التحكم الصامت، تطبيقات السخان/PID |
ما هو التتابع الكهروميكانيكي؟
المرحل الكهروميكانيكي هو مفتاح يعمل بالكهرباء. جانب الإدخال الخاص به هو الملف. عندما يتم تنشيط الملف، فإنه يخلق مجالًا مغناطيسيًا يسحب عضو الإنتاج ويغير حالة جهة اتصال واحدة أو أكثر. قد تكون جهات الاتصال مفتوحة عادةً (NO)، أو مغلقة عادةً (NC)، أو جهات اتصال متغيرة.
هذا الإجراء الميكانيكي البسيط يمنح السجلات الطبية الإلكترونية العديد من نقاط القوة العملية:
- توفر جهات الاتصال المفتوحة تيار تسرب منخفض جدًا
- يتم فصل دائرة الإخراج فعليًا عن دائرة الملف
- يمكن أن يقدم مرحل واحد نماذج اتصال متعددة
- غالبًا ما يمكن تبديل أحمال AC وDC بواسطة نفس مجموعة جهات الاتصال إذا كان التصنيف مناسبًا
- يمكن للفنيين في كثير من الأحيان سماع أو الشعور بتشغيل المرحل أثناء استكشاف الأخطاء وإصلاحها
لكن نفس التصميم الميكانيكي يخلق حدودًا أيضًا. تتآكل جهات الاتصال، وترتد، وتقوس، وتتأكسد، وقد يتم لحامها تحت التحميل الزائد أو التبديل الاستقرائي. يستهلك الملف الطاقة وقد يولد حرارة. سرعة التبديل محدودة بالأجزاء المتحركة.
للحصول على سياق التتابع العام، راجع المقاولون مقابل المرحلات.
What Is a Solid State Relay?
يؤدي مرحل الحالة الصلبة نفس وظيفة التبديل الأساسية بدون اتصالات ميكانيكية. تقوم إشارة الدخل بتشغيل مرحلة العزل الداخلي، والتي عادة ما تكون اقترانًا بصريًا، ويقوم أشباه الموصلات الناتجة بتبديل الحمل.
تتضمن تقنيات الإخراج SSR الشائعة ما يلي:
- مخرجات الترياك لأحمال AC
- SCR / إخراج الثايرستور لأحمال AC، غالبًا في وحدات SSR ذات الطاقة الأعلى
- مخرج موسفيت لأحمال DC أو تبديل الجهد المنخفض
- إخراج IGBT في بعض تطبيقات الجهد العالي DC أو تطبيقات التحكم في الطاقة
نظرًا لعدم وجود اتصالات متحركة، تكون أجهزة SSR صامتة ولا تعاني من ارتداد الاتصال الميكانيكي. إنها جذابة لتطبيقات التبديل المتكررة، خاصة عندما يتآكل المرحل الميكانيكي بسرعة.
ومع ذلك، فإن SSR ليس نسخة إلكترونية مثالية من EMR. إنه يحتوي على تيار تسرب خارج الحالة، وفقدان الحرارة داخل الحالة، وقيود على زيادة التيار، ومتطلبات أكثر صرامة من نوع الحمل. يعتبر اختيار SSR أقرب إلى اختيار شبه موصل طاقة من اختيار جهة اتصال بسيطة.
كيف يعمل EMR وSSR بشكل مختلف
EMR مسار التبديل
In و EMR، يتدفق تيار الحمل من خلال الاتصالات المعدنية المادية. عندما تكون نقاط الاتصال مفتوحة، توفر فجوة الهواء الانفصال. عندما تغلق نقاط التلامس، يتدفق التيار عبر أسطح التلامس.
وهذا يمنح EMR حالة خروج نظيفة جدًا، ولكنه يعني أيضًا أن جهات الاتصال تمتص ضغط التبديل. يمكن للأحمال الحثية مثل الملفات والملفات اللولبية والمحركات الصغيرة وملفات الموصلات أن تولد أقواسًا وعابرات جهد عند التبديل.
SSR مسار التبديل
In و SSR، يتدفق تيار الحمل عبر جهاز شبه موصل. لا يصبح الإخراج أبدًا فجوة هوائية ميكانيكية. عند إيقاف تشغيله، يحجب أشباه الموصلات التيار ولكنه يسمح بتسرب تيار صغير. عند تشغيله، يكون لأشباه الموصلات انخفاض في الجهد أو مقاومة، مما ينتج عنه حرارة.
بالنسبة إلى AC SSRs، يتم تبديل الأنواع ذات التقاطع الصفري بالقرب من التقاطع الصفري لشكل الموجة AC، مما يساعد على تقليل الضوضاء الكهربائية للأحمال المقاومة. يتم تبديل SSRs ذات التشغيل العشوائي دون انتظار عبور الصفر ويتم استخدامها عند الحاجة إلى التحكم في الطور أو التوقيت الدقيق. بالنسبة إلى DC SSRs، تعد التصميمات المعتمدة على MOSFET شائعة، ويجب فحص القطبية أو الحجب ثنائي الاتجاه بعناية.
يعتبر التبديل الصفري مفيدًا، ولكنه ليس ميزة عالمية. بالنسبة للأحمال ذات الحثية العالية مثل المحولات، أو الملفات الكبيرة، أو بعض الدوائر ذات الصلة بالمحرك، فإن التيار والجهد ليسا في الطور. قد يؤدي تحديد التقاطع الصفري SSR فقط لأنه "أكثر هدوءًا" إلى حدوث تدفق غير متوقع، أو ضغط تشغيل، أو سلوك تبديل سيئ. بالنسبة للأحمال الحثية، تحقق مما إذا كانت الشركة المصنعة توصي بشبكات التقاطع الصفري، أو التشغيل العشوائي، أو الشبكات المثبطة، أو منع زيادة التيار، أو جهاز تبديل مختلف.
مزايا المرحلات الكهروميكانيكية
1. تسرب منخفض جدًا خارج الدولة
عندما تكون جهة الاتصال EMR مفتوحة وسليمة، يتم فصل جانب التحميل فعليًا. وهذا يجعل السجلات الطبية الإلكترونية مفيدة عندما يتسبب تيار التسرب في حدوث مشكلات، مثل المصابيح التجريبية الصغيرة، أو المدخلات PLC، أو الدوائر ذات المعاوقة العالية، أو الأحمال التي يجب إلغاء تنشيطها بالفعل.
2. تحمل جيد للحمل الزائد القصير
يمكن للاتصالات الميكانيكية في كثير من الأحيان أن تتحمل أحداث التدفق القصير أو الاندفاع بشكل أفضل من ناتج أشباه الموصلات الأصغر حجمًا. هذا لا يعني أن السجلات الطبية الإلكترونية يمكن أن تتجاهل تقييمات الاتصال، لكنه يفسر لماذا لا تزال السجلات الطبية الإلكترونية شائعة في دوائر التحكم العامة.
3. نماذج اتصال مرنة
يمكن أن توفر السجلات الطبية الإلكترونية (EMR) اتصالات SPST وSPDT وDPDT وجهات اتصال متعددة الأقطاب. يمكن لملف واحد تبديل دوائر معزولة متعددة، وهو أمر مفيد للتشابك، وردود الفعل على الحالة، والتحكم في الجهد المختلط.
4. سهولة استكشاف الأخطاء وإصلاحها في الميدان
يمكن للفنيين في كثير من الأحيان سماع النقرة وقياس جهد الملف واختبار استمرارية الاتصال. وهذا يجعل السجلات الطبية الإلكترونية واضحة في العديد من بيئات الصيانة.
عيوب المرحلات الكهروميكانيكية
1. تآكل التلامس والانحناء
كل عملية تخلق ضغطًا ميكانيكيًا وكهربائيًا. يمكن أن يؤدي تبديل الأحمال الحثية دون إخماد مناسب إلى تأليب التلامس أو تراكم الكربون أو اللحام التلامسي.
2. ارتداد الاتصال
عندما تغلق نقاط الاتصال، فإنها قد ترتد لفترة وجيزة قبل أن تستقر. يمكن أن يكون هذا مهمًا في دوائر العد أو النبض أو المنطق.
3. تردد التبديل المحدود
بالنسبة للتبديل عالي التردد، تصبح الأجزاء الميكانيكية هي العامل المحدد. يؤدي التشغيل المتكرر أيضًا إلى تقليل العمر الميكانيكي والكهربائي.
4. الضوضاء المسموعة
تعتبر النقرة مفيدة لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها ولكنها غير مرغوب فيها في المعدات الصامتة أو المكاتب أو المعامل أو الأجهزة الحساسة للضوضاء.
مزايا مرحلات الحالة الصلبة
1. لا يوجد تآكل ميكانيكي
لا يحتوي SSR على جهات اتصال متحركة. In التبديل المتكرر بين التطبيقات، غالبًا ما يكون هذا هو السبب الأقوى لاختيار SSR.
2. التبديل السريع والصامت
SSR التبديل إلكتروني، صامت، وخالي من الارتداد. وهذا مفيد في التحكم في السخان، ومعدات أشباه الموصلات، وآلات التعبئة والتغليف، والتطبيقات ذات دورات التشغيل/الإيقاف المتكررة.
3. مناسب تمامًا للتحكم في سخان PID
غالبًا ما تقوم أجهزة التحكم في درجة الحرارة بتبديل السخانات عدة مرات في الدقيقة. قد يتآكل EMR بسرعة في هذا الدور، في حين أن SSR المشتت للحرارة بشكل مناسب يمكنه التعامل مع ركوب الدراجات بشكل متكرر.
4. انخفاض تيار محرك الإدخال في العديد من أنظمة التحكم
يمكن تشغيل العديد من مدخلات SSR مباشرة عن طريق مخرجات تحكم منخفضة الطاقة، على الرغم من أن جهد الإدخال والتيار المطلوبين يجب أن يظلا متطابقين مع وحدة التحكم.
عيوب مرحلات الحالة الصلبة
1. تيار التسرب خارج الدولة
لا يعد SSR جهة اتصال مفتوحة مثالية. لديها تسرب الحالي في خارج الدولة. يمكن أن يؤدي ذلك إلى إبقاء الأحمال الصغيرة متوهجة، أو إرباك المدخلات ذات المعاوقة العالية، أو إنشاء جهد كهربائي قابل للقياس على جانب الحمل حتى عندما يكون SSR مطفأ.
إذا كان يجب عزل الحمل بالكامل مع تسرب قريب من الصفر، فقد تكون هناك حاجة إلى EMR أو موصل أو فصل ميكانيكي.
2. توليد الحرارة وخفض الحرارة
تعمل أجهزة SSR على تبديد الحرارة أثناء التشغيل. عادةً ما يكون لدى أجهزة SSR من نوع AC انخفاض في جهد الخرج، بينما تتمتع أجهزة SSR من نوع MOSFET DC بمقاومة تشغيل. عند التيار الأعلى، تصبح هذه الحرارة مشكلة تصميم رئيسية.
ولهذا السبب تشتمل أوراق البيانات SSR على المشتت الحراري والمقاومة الحرارية ودرجة الحرارة المحيطة ومنحنيات خفض الحرارة. يعد تركيب SSR بدون تبديد الحرارة بشكل مناسب أحد الأسباب الأكثر شيوعًا للفشل المبكر.
3. حساسية الطفرة والماس الكهربائي
يمكن أن تفشل أشباه الموصلات بسرعة في ظل ظروف الجهد الزائد أو التيار الزائد أو التدفق العالي. يعد التنسيق المناسب للصمامات، وقمع الطفرة، ومطابقة الأحمال أمرًا ضروريًا.
4. غالباً ما يظهر الفشل على شكل قصر
قد يفشل جهاز الإخراج SSR التالف. In من الناحية العملية، قد يظل الحمل نشطًا حتى عندما يكون أمر الإدخال متوقفًا. بالنسبة للعزل المتعلق بالسلامة، لا ينبغي التعامل مع SSRs كبديل للعزل الميكانيكي ما لم يتم تصميم بنية السلامة الكاملة والموافقة عليها لهذا الغرض.
In تركز لوحات التحكم في الماكينات، والمعايير مثل IEC/EN 60204-1 بشكل كبير على فصل الإمداد المناسب، ومنع البداية غير المتوقعة، والربط الوقائي، والتحقق. يمكن أن يكون مخرج أشباه الموصلات جزءًا من وظيفة التحكم، ولكن لا ينبغي معاملته على أنه جهاز العزل الكهربائي الوحيد للقفل أو الصيانة أو سلامة الأفراد. عندما يكون العزل مطلوبًا، استخدم جهاز فصل أو عزل ميكانيكي مصنف بشكل مناسب في بنية السلامة.
نوع التحميل مهم أكثر من نوع المرحل
يعتمد التتابع الصحيح بشكل كبير على الحمل.
| نوع الحمل | EMR fit | SSR fit | ملاحظة الاختيار |
|---|---|---|---|
| السخان المقاوم | جيد | ممتاز لركوب الدراجات المتكررة | SSR غالبًا ما يُفضل للتحكم في درجة الحرارة PID |
| مصباح دليلي أو حمل إشارة صغير | جيد | قد يتأثر بالتسرب الحالي | تحقق من الحد الأدنى للحمل والتسرب |
| لفائف المقاولين / الملف اللولبي | جيد مع القمع | ممكن، ولكن نوع الإخراج والحماية من زيادة التيار أمر مهم | يجب التحكم في الركلة الاستقرائية |
| محرك صغير | ممكن إذا تم التقييم | استخدم بعناية. إن الاندفاع والسلوك الاستقرائي مهمان | ضع في اعتبارك الموصل أو مشغل المحرك لدوائر الطاقة |
| PLC تبديل الإدخال | جيد | ممكن، ولكن التسرب قد يسبب إشارة خاطئة | تطابق نوع الإدخال والعتبة |
| تبديل عالي التردد | ضعيفة إلى معتدلة | قوي | SSR يتجنب التآكل الميكانيكي |
| عزل السلامة | يفضل عادة الجهاز الميكانيكي | لا تستخدم عادة وحدها | SSR يجب مراعاة وضع التسرب والفشل القصير |
إذا كان المرحل يقود ملفات الموصلات أو الملفات اللولبية أو الأجهزة المساعدة للتحكم في المحركات، فإن واجب القمع والاتصال يصبح جزءًا من الاختيار، وليس فكرة لاحقة. يشرح دليل التحكم في المحرك VIOX كيفية قيام الموصلات ومرحلات التحميل الزائد وأجهزة الحماية بتقسيم المهمة في دائرة المحرك: كيفية اختيار الملامسات ومرحلات الحمل الزائد وقواطع الدائرة لطاقة المحركات. للحصول على حماية مؤقتة للملف، انظر كيفية اختيار مانع الصواعق المناسب للموصلات.
المعايير والتقييمات التي يجب التحقق منها قبل المقارنة بين EMR وSSR
لا تقول المعايير ببساطة "EMR أفضل" أو "SSR أفضل." وهي تحدد كيفية اختبار الجهاز ووضع علامة عليه وتطبيقه. النقطة العملية هي مقارنة المرحل ضمن عائلة الجهاز الصحيحة وواجب التحميل.
| منطقة | الأسرة أو الإطار القياسي ذو الصلة | لماذا يهم |
|---|---|---|
| المقاولين الكهروميكانيكية ومشغلات المحركات | IEC 60947-4-1 | يختلف واجب المحرك والموصل عن التبديل المقاوم البسيط |
| مرحلات التحكم وأجهزة دوائر التحكم | IEC 60947-5-1 | يساعد على تحديد سلوك وتصنيفات تبديل دائرة التحكم |
| أجهزة التحكم في محركات أشباه الموصلات والمبتدئين | IEC 60947-4-2 | ذات صلة عندما تتحكم أجهزة أشباه الموصلات في دوائر المحرك AC |
| وحدات تحكم / موصلات أشباه الموصلات للأحمال غير الحركية AC | IEC 60947-4-3 | ذات صلة بـ SSR - مثل التحكم في الطاقة للسخانات والأحمال الأخرى AC |
| المعدات الكهربائية الآلات | IEC/EN 60204-1 | مهم لفصل الإمداد، والعزل الآمن، ومنع البداية غير المتوقعة |
| معدات التحكم الصناعية في أمريكا الشمالية | UL 508 ومتطلبات الإدراج ذات الصلة | مهم لموافقة اللجنة وملاءمة المكونات في المشاريع الموجهة UL |
بالنسبة للمشترين، الدرس بسيط: مقارنة تصنيف التتابع المطبوع مع فئة الحمل الحقيقي. قد يكون المرحل الذي يبدو مناسبًا بالتيار وحده غير مناسب بمجرد أخذ مهمة التبديل أو الحرارة أو التسرب أو حماية الدائرة القصيرة أو العزل الآمن في الاعتبار.
AC SSR مقابل DC SSR: لا تخلط بينهما
أحد أخطاء اختيار SSR الأكثر شيوعًا هو افتراض أن مخرجات SSR عالمية.
أن AC SSR غالبًا ما يستخدم أجهزة إخراج TRIAC أو SCR. إنه مصمم لأحمال AC وقد يعتمد على شكل موجة AC يعبر الصفر لإيقاف التشغيل. إنه غير مناسب لتبديل التحميل DC ما لم تنص ورقة البيانات على ذلك صراحةً.
A DC SSR غالبًا ما يستخدم MOSFETs أو IGBTs. يجب أن يتم تحديده لـ DC الجهد والتيار والقطبية وأحيانًا الحجب ثنائي الاتجاه. بعض أجهزة SSR DC حساسة للقطبية؛ يستخدم البعض الآخر ترتيبات MOSFET المتتالية للحجب ثنائي الاتجاه.
العلامة "SSR" تخبرك فقط بتقنية التحويل. ولا يخبرك ما إذا كان الإخراج مناسبًا لـ AC، DC، أو الأحمال المقاومة، أو الأحمال الاستقرائية، أو أحمال المحرك.
أوضاع الفشل: ما الذي يجب أن تتوقعه فرق الصيانة
| الأعراض | EMR السبب المحتمل | SSR السبب المحتمل |
|---|---|---|
| يظل التحميل قيد التشغيل عند إيقاف تشغيل الأمر | ملامسات ملحومة | فشل إخراج أشباه الموصلات لفترة قصيرة، وأدى التسرب إلى إرباك الحمل الصغير |
| الحمل لا يعمل | فشل الملف، تلف الاتصال، آلية مكسورة | فشل دائرة الإدخال، إخراج أشباه الموصلات مفتوحة، والضرر الحراري |
| متقطعة العملية | أكسدة التلامس، جهد الملف الضعيف، الاهتزاز | درجة الحرارة الزائدة، إشارة الإدخال الهامشية، الضرر العابر |
| إشارة التحكم موجودة ولكن الإخراج غير مستقر | ارتداد الاتصال أو الثرثرة الميكانيكية | نوع SSR خاطئ، أو تسرب، أو حرارة، أو عدم توافق في التحميل |
| يعمل الجهاز ساخنًا | مشكلة في الملف أو الاتصال الزائد | حجم صغير SSR، يفتقد المشتت الحراري، التخفيض ضعيف |
يعتبر هذا العرض الميداني مهمًا لأن استبدال EMR بـ SSR يمكن أن يغير سلوك فشل الجهاز. قد يحل SSR التآكل الميكانيكي ولكنه يسبب مشاكل التسرب أو الحرارة.
متى يجب عليك اختيار EMR؟
اختر مرحلًا كهروميكانيكيًا عندما:
- تردد التبديل منخفض أو معتدل
- يجب أن يكون التسرب خارج الحالة صفرًا تقريبًا
- هناك حاجة إلى جهات اتصال معزولة متعددة
- قد يتضمن الحمل أحداث تدفق أو زيادة قصيرة
- يحتاج الفنيون الميدانيون إلى اختبار استمرارية سهل
- حساسية التكلفة عالية
- تتطلب الدائرة سلوك اتصال NO/NC/تحويل مألوف
لا تزال السجلات الطبية الإلكترونية (EMR) اختيارات قوية للوحات التحكم العامة، والتشابك، والإشارات، ودوائر الإنذار، والعديد من مخرجات ترحيل المؤقت. لتطبيقات التوقيت، انظر التتابع مقابل الموقت و كيفية اختيار تتابع الموقت.
متى يجب عليك اختيار SSR؟
اختر مرحل الحالة الصلبة عندما:
- تردد التبديل مرتفع
- مطلوب عملية صامتة
- لا يمكن التسامح مع ارتداد الاتصال
- الحمل مقاوم بشكل رئيسي، مثل السخانات
- يستخدم نظام التحكم ركوب الدراجات بشكل متكرر
- يعد العمر الميكانيكي الطويل أكثر أهمية من أقل تسرب خارج الحالة
- يمكن تصميم غرق الحرارة والحماية المناسبة في اللوحة
SSR يجب أن يتضمن الاختيار دائمًا الحساب الحراري، ونوع الحمل، وتيار التدفق، وتيار التسرب، ونوع الإخراج، والحماية من زيادة التيار، وحماية الدائرة القصيرة.
أخطاء شائعة في الاختيار EMR مقابل SSR
الخطأ 1: اختيار SSR لأنه يبدو أكثر تقدمًا
SSR ليس أفضل تلقائيًا. إذا كان التطبيق يحتاج إلى جهات اتصال مفتوحة حقيقية، أو تحمل ارتفاع التيار المفاجئ، أو اختبار ميداني بسيط، فقد يكون EMR أكثر عملية.
الخطأ 2: تجاهل تيار التسرب SSR
يمكن أن يؤدي تسرب التيار إلى إبقاء المصابيح الصغيرة متوهجة أو يتسبب في قراءة مدخلات PLC بشكل غير صحيح. قم دائمًا بمقارنة تيار التسرب SSR مع عتبة الحمل أو الإدخال.
الخطأ 3: نسيان تبديد الحرارة SSR
قد يستمر فشل SSR الذي تم تصنيفه كهربائيًا للتيار إذا تم تركيبه بدون المشتت الحراري المطلوب أو تدفق الهواء أو تخفيض القدرة.
In أحد السيناريوهات الشائعة لإنشاء اللوحات، وهو SSR الذي يعمل أثناء اختبار الطاولة القصيرة، يفشل لاحقًا داخل خزانة مدمجة لأن درجة حرارة الحاوية أعلى بكثير من طاولة المختبر. لم يكن التصنيف الحالي للوحة هو المشكلة الحقيقية؛ كان الاختيار deating المفقود. بالنسبة للوحات التحكم في السخان، اقرأ دائمًا منحنى خفض الحرارة SSR عند درجة حرارة الخزانة المتوقعة وتحقق من سطح تثبيت المشتت الحراري.
الخطأ 4: استخدام جهات الاتصال EMR لدورات السخان المتكررة
قد يتآكل المرحل الميكانيكي المستخدم للتحكم السريع في درجة الحرارة بسرعة. غالبًا ما يكون SSR أفضل للتبديل المتكرر للسخان إذا كان التصميم الحراري صحيحًا.
الخطأ الخامس: تبديل الأحمال الحثية دون كبت
تحتاج كل من السجلات الطبية الإلكترونية وSSRs إلى الحماية من العابرين الاستقرائيين. قد تعاني السجلات الطبية الإلكترونية من انحناء الاتصال؛ قد تعاني SSRs من الجهد الزائد لأشباه الموصلات.
وهذا مهم بشكل خاص عند استبدال EMR بـ SSR. ربما يكون جهة اتصال الترحيل القديمة قد تحملت ارتدادًا أو اندفاعًا عرضيًا للملف لسنوات؛ قد يفشل ناتج أشباه الموصلات الجديد بشكل أسرع بكثير إذا لم يتم التحكم في نفس الطاقة العابرة.
الخطأ 6: التعامل مع SSR كجهاز عزل آمن
يحتوي SSR على تيار تسرب وقد يفشل. إذا كانت سلامة الأفراد أو عزل الصيانة مطلوبًا، فاستخدم جهاز عزل ميكانيكي أو بنية أمان ذات تصنيف مناسب.
الخطأ السابع: استخدام SSRs الصفرية للتحميل الخاطئ
غالبًا ما تكون أجهزة SSR المتقاطعة الصفرية ممتازة للسخانات المقاومة، ولكنها ليست الخيار الصحيح تلقائيًا للمحولات أو الأحمال الحثية الكبيرة أو التطبيقات الحساسة للطور. عندما يتأخر تيار الحمل عن الجهد، يمكن أن يكون سلوك التبديل مختلفًا عما يوحي به التفسير البسيط "التشغيل عند الجهد صفر".
قائمة التحقق من الاختيار
قبل اختيار EMR أو SSR، تحقق مما يلي:
| تحقق | لماذا يهم |
|---|---|
| نوع الحمل | مقاوم، حثي، سعوي، محرك، سخان، إشارة |
| AC أو DC الإخراج | SSR يجب أن يتطابق نوع الإخراج مع نوع التحميل الحالي |
| تحميل الحالي والتدفق | يحدد تصنيف الاتصال أو الإجهاد أشباه الموصلات |
| تردد التحويل | تفضل التردد العالي SSR؛ التردد المنخفض غالبا ما يناسب EMR |
| تسرب التسامح الحالي | مهم للأحمال الصغيرة والمدخلات PLC. |
| تبديد الحرارة | حاسم لـ SSR التصنيف الحالي ومدة الحياة |
| قمع الطفرة | مطلوب للملفات والملفات اللولبية والمحركات والدوائر المعرضة للعابرة |
| متطلبات وضع الفشل | يفشل EMR و SSR بشكل مختلف |
| نموذج الاتصال | EMR يمكنه توفير جهات اتصال NO/NC/التحويل بسهولة |
| عزل السلامة | يتطلب عادة جهاز عزل ميكانيكي |
الأسئلة الشائعة
هل SSR أفضل من المرحل الكهروميكانيكي؟
ليس دائما. تعتبر SSRs أفضل للتبديل الصامت والسريع والمتكرر. غالبًا ما تكون السجلات الطبية الإلكترونية أفضل عندما تحتاج إلى تسرب قريب من الصفر، أو نماذج اتصال متعددة، أو تحمل زيادة التيار، أو استكشاف الأخطاء وإصلاحها بشكل بسيط.
هل يقوم SSR بإيقاف التحميل بالكامل؟
ليس بنفس طريقة الاتصال الميكانيكي المفتوح. تحتوي أجهزة SSR على تيار تسرب خارج الحالة، لذلك قد تظل الأحمال الصغيرة أو المدخلات ذات المعاوقة العالية ترى الجهد أو التيار.
لماذا يحتاج SSR إلى المشتت الحراري؟
يولد SSR حرارة لأن خرج أشباه الموصلات الخاص به به انخفاض في الجهد أو مقاومة. في حالة التيار العالي، يجب إزالة تلك الحرارة من خلال المشتت الحراري، أو لوحة التثبيت، أو تخفيض درجة الحرارة بشكل مناسب.
هل يمكنني استبدال EMR بـ SSR مباشرة؟
فقط بعد التحقق من نوع الإخراج، تيار الحمل، تيار التدفق، تيار التسرب، تبديد الحرارة، جهد التحكم، ووضع الفشل. قد يظل الجهاز المتوافق مع الدبوس أو المتوافق مع الجهد الكهربي يعمل بشكل مختلف.
أي مرحل أفضل للتحكم في السخان؟
للتبديل المتكرر للسخان، غالبًا ما يُفضل SSR لأنه لا يحتوي على تآكل تلامسي ويمكنه التبديل بصمت. يجب أن يظل الغرق الحراري وتخفيض تيار الحمل صحيحين.
أي مرحل أفضل لإشارات الإدخال PLC؟
غالبًا ما تكون جهات الاتصال EMR أبسط عندما يجب أن يرى الإدخال جهة اتصال جافة حقيقية. يمكن أن تعمل مخرجات SSR، ولكن يجب التحقق من تيار التسرب وعتبة الإدخال.
ماذا يحدث عندما يفشل SSR؟
تظهر العديد من حالات فشل SSR كمخرج قصير، مما يعني أن الحمل قد يستمر. ولهذا السبب لا ينبغي استخدام أجهزة SSR كجهاز العزل الوحيد للصيانة أو إيقاف التشغيل لأسباب تتعلق بالسلامة.
هل يمكن لـ SSRs تبديل المحركات؟
يمكن لبعض SSRs تبديل أحمال المحرك إذا تم تصنيفها خصيصًا لهذا الواجب، ولكن يجب أخذ تدفق المحرك والضغط الاستقرائي في الاعتبار. بالنسبة للعديد من دوائر المحركات، تعد الموصلات أو مرحلات التحميل الزائد أو مشغلات المحرك أو مشغلات التشغيل الناعمة المخصصة أكثر ملاءمة.
الملخص
القرار EMR مقابل SSR ليس مسألة ترقية تقنية. إنه سؤال مناسب للتطبيق.
يختار EMR عندما تحتاج إلى تسرب منخفض، واتصالات ميكانيكية، ونماذج اتصال متعددة، وتحمل زيادة التيار، واستكشاف الأخطاء وإصلاحها بسهولة في الميدان.
يختار SSR عندما تحتاج إلى تشغيل صامت، وتردد تحويل عالي، وعدم ارتداد الاتصال، وعمر طويل في تطبيقات التبديل المتكررة، وخاصة التحكم في السخان المقاوم.
بالنسبة لتطبيقات لوحة التحكم VIOX، فإن طريقة الاختيار الأكثر أمانًا هي البدء بنوع الحمل، وتردد التبديل، وتسامح التسرب، والتصميم الحراري، ووضع الفشل. ثم اختر EMR أو SSR بناءً على سلوك الدائرة الفعلي، وليس الافتراض بأن إحدى التقنيات هي الأفضل دائمًا.
