固态继电器在电动执行器中的应用

《固态继电器在电动执行器中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、固态继电器在电动执行器中的应用摘要：结合大唐乌沙山发电厂电动执行器中采用的固态继电器的使用情况，介绍了交流固态继电器的基本工作原理、实际应用时的测试和故障判断，提出了固态继电器选型时应注意的问题，为调试和维修人员提供借鉴。 关键词：固态；继电器；原理；故障；电动执行器 　　大唐乌沙山发电厂4台超临界600MW机组的脱硫、化学和精处理系统均选用上海自动化仪表股份有限公司生产的AI系列智能型和德国德瑞摩（DREHMO）电动执行器，在这类执行器中均用了固态继电器（SSR）。运行中脱硫系统DREHMO执行器及化学系统的

2、执行机构均发生过拒动、速度偏慢或跳空气开关等故障，而大部分检修人员对固态继电器的性能不是很熟悉，对处理此类问题有一定难度。因此有必要对固态继电器的原理、类型、故障判断及使用作进一步的认识。 1典型交流固态继电器的工作原理 　　固态继电器（SolidStateRelay，SSR）是一种有继电特性的无触点式电子开关。具有寿命长、可靠性高、开关速度快、电磁干扰小、无噪声、无火花等特点。 　　交流固态继电器（过零型）的原理见图1。固态继电器由三部分组成：输入电路、隔离（耦合）和输出电路，在输入电路控制端加入信号后，IC

3、1光电耦合器内光敏三极管呈导通状态，R1串接电阻对输入信号进行限流，以保证光耦合器不致损坏。发光二极管LED指示输入端控制信号，二级管VD1可防止输入信号正负极性接反时对光耦IC1造成的损坏。    v1在线路中起到交流电压检测作用，使固态继电器在电压过零时开启、负载电流过零时关断。当IC1光敏三极管截止时（控制端无信号输入时），V1通过R2获得基极电流使之饱和导通，从而使SCR可控硅门极触发电压UGT被箝在低电位而处于关断状态，最终导致BTA双向可控硅在门极控制端R6上无触发脉冲而处于关断状态。  当IC1光

4、敏三极管导通时（控制端有信号输入），SCR可控硅的工作状态由交流电压零点检测三极管V1来确定。如电源电压经R2与R3分压，A处电压大于过零电压时（VA>VBE1），V1处饱和导通状态，SCR、BTA可控硅都处于关断状态；如电源电压经R2与R3分压，A处电压小于过零电压时（VA　　交流过零型固态继电器具有电压过零时开启、负载电流过零时关断的特性。它的最大接通、关断时间是半个电源周期，在负载上可得到一个完整的正弦波形，也相应减少了对负载的冲击。而在相应的控制回路中产生的射频干扰也大大减少。 　　三相固态继电器（SS

5、R）可直接用于三相电机的控制。最简单的方法是采用2只SSR作电机通断控制，4只SSR作电机换相控制，第三相不控制。固态继电器与常规电磁继电器优缺点比较见表1。   2继电器测试与故障判断 　　以上仪厂使用的固态继电器为例，其外部接线见图2。   （1）当触发端DO与D1、D2之间没有加控制电压时，测量输入端电阻，如电阻小于4OQ或大于几千Q时，均说明该继电器控制性能不良，最好不要使用，否则会导致执行器电机转速不稳或变慢等故障。 （2）在触发端不加控制电压，用数字万用表测量继电器三相输人端与输出端的电阻，如测得数

6、值在数kQ以下或电阻很小，或用数字万用表测量继电器输入端与输入端、输出端与输出端及与散热板之间的电阻，测得电阻在数拾MQ或kQ以下，说明继电器已损坏，不能再使用。这时若执行送电操作，执行机构电源回路就会烧保险丝或跳空气开关。 （3）如在触发端DO与D1、D2之问加上控制电压，红灯与绿灯二个指示灯同时亮，且输入与输出端之间不导通，那么该继电器模块的触发电路已损坏，不能再使用。这时进行执行机构操作会无反应。 （4）在触发端DO与D1、D2之间分别加上控制电压时，指示灯红灯或绿灯亮，用数字万用表测量继电器三相输入端与

7、输出端的电阻在数k以上，或电阻一直变化不定，说明该继电器模块性能不良，也会造成电机速度变慢、不稳等故障，尽量不要再使用。 　　（5）在执行器通电且不发指令，固态继电器开路且前端有电压时，输出端会有一定的漏电流，但10A以上的SSR漏电流对50w以上功率的负载基本无影响，需注意。 3选型时应注意事项 （1）因电动执行器操作频繁，宜选用过零型继电器，可延长负载和继电器寿命，也可减小自身的射频干扰。 （2）许多被控负载在接通瞬间会产生很大的浪涌电流，由于热量来不及散发，很可能使SSR内部可控硅损坏，所以在选用继电器时

8、应对被控负载的浪涌特性进行分析，然后再选择继电器。使继电器在保证稳态工作前提下能够承受这个浪涌电流，选择时可选用0．2的降额系数（常温下）。如所选用的继电器需在动作频繁、寿命及可靠性要求高的场合工作时，则应在0．2的基础上再乘以0．6以确保工作可靠。 （3）继电器使用时，因过流和负载短路会造成SSR内部输出可控硅永久损坏，可考虑在控制回路中增加快速熔断器和空气开关予以保护。当加在固态继