PDF《三相固态继电器 及其在三相电机电路中的应用》

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1 三相固态继电器 及其在三相电机电路中的应用 快达公司资深工程师 Paul Bachman 快达公司 FSAE 经理 Doug Sherman 快达公司研发经理 Oscar Montero 博士 摘要 自1970 年单相固态继电器推出不久,三相 固态继电器(SSR)也被正式投入市场.首批 产品采用整体封装,包括三个独立的固态 继电器和一个普通的输入连接.这一基本 设计理念在很大程度上一直被延续至今. 虽然单相和三相继电器在功能上非常相 似,但它们在应用上却有很大差别.这主 要是由于三相电源电路的特点和属性、三 相负载需求、特别是电感性负载需求而决 定的. 对于电机控制应用系统,选择适当的三相 固态继电器不仅取决于对三相固态继电器 的全面了解,而且需要对三相电力系统及 典型负载有充分的理解.该论文包括三相 电力系统概述、普通三相电机负载的特 点、以及三相固态继电器和负载应用的 全面分析和论述. Crydom Inc.

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210 1590 - E-mail: sales@crydom.com www.crydom.com 引言 固态继电器被广泛应用于各种电力负载开关系统,包括专业烹饪设备、塑料机械、包装 机械、照明系统、医疗设备、实验室烘箱、饮料分配设备、暖通与空调系统、以及许多 其它工业或商业应用工程.然而,绝大多数负载应用可分为两个主要类别:加热和运动 控制.显然,这并不是固态继电器的所有应用范围,如照明和配电系统.但是,就一般 三相负载类型而言,大多数固态继电器设计工程师主要采用两种三相负载类型,如图

1 所示.本文将重点讨论电机负载,而我们在配套论文中主要讨论供热负载. 图1:三相固态继电器控制的三相负载框图 虽然不同的应用会有不同的要求,但以上两个主要应用有助于我们概括的论述固态继电 器的应用特点及其开关性能.此外,为了满足最严苛的商业和工业需求,三相负载网络 也被更高动力系统广泛采用. Crydom Inc.

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210 1590 - E-mail: sales@crydom.com www.crydom.com 三相固态继电器的定义和描述 如上所述,三相固态继电器基本上是由三个独立的单相固态继电器,采用整体封装,并由一个输 入接线端子通电.对于工程师来说,以传统的方式用三个独立的固态继电器将电源由单相转换成 三相负载是很常见的.但这种传统的换相方式出于某种原因已经不能满足用户的需求,因此,更 简单方便的解决方案是用三相固态继电器来完成电源转换功能.这种更新的技术既简化了布线又 减少了面板的整体空间要求. 无论是单相或三相,固态继电器的主要优越性是:较少的执行启动和停止命令,无电弧、触点抖 动或噪声,高速开关,使用寿命长,低输入控制电源要求,零电流关断在切换感性负载时可以大 幅度减小瞬时干扰,零电压导通可以减小浪涌电流及其带来的瞬时干扰. 类似于机电继电器、接触器、三相水银继电器或接触器,三相固态继电器也适用于控制三相交流 负载.就三相电阻加热应用而言,过零型三相固态继电器最常用.这种机型可在每相零电压交叉 点切换电源负载,以减少浪涌电流;