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双向可控硅为什么一定要过零检测?有何科学依据?

作者:机械网
文章来源:本站

  可控硅是交流电路中常用的一种功率元器件,可以用作可控整流、无触点开关或者是调压等功能。在交流电路中应用广泛。用于交流控制回路的固态继电器SSR的无触点开关基本都是用可控硅来实现的。在使用可控硅当作无触点开关时,经常需要做过零检测功能,尤其是在大功率负载电路中。但可控硅电路做过零检测不是必须的。

  所谓过零检测就是指在交流回路中,当波形由正半周向负半周转换或者由负半周向正半周转换时,经过零位,系统要检测到这个零位。可控硅过零检测是指,系统检测到零位时,要让可控硅在零位或者零位附近时触点导通或者断开。可以设计过零检测电路来实现功能,也可以使用带有过零检测功能的光耦来实现。

  前文说过,可控硅的过零检测就是让可控硅在零位附近导通或者关断,即在零位附近的时候要让用户负载快速接入回路或者从回路中断开。我们知道,在电流很大的时候,导通回路或者切断回路会对负载和电源造成很大的冲击,电流越大冲击越大,会给电网带来很多谐波干扰。如果在电流为零的时候把负载接入或者断开,就能把冲击降到最小,从而避免了因负载频繁开断而带来影响。

  双向可控硅为什么一定要过零检测?有何科学依据?

  交流固态继电器SSR就是以双向可控硅来作为开关器件,用于来控制交流负载的通断。

  

双向可控硅为什么一定要过零检测?有何科学依据?

  

双向可控硅为什么一定要过零检测?有何科学依据?

  题目说的,可能是交流固态继电器中的过零触发型固态继电器。

  因此,这种过零触发型固态继电器,只有交流电源电压过零点(Ut=0)时,负载电源才能接通。如果是非过零触发型固态继电器,只要施加输入信号vin,无论交流负载电源电压处于何状态,都立马接通负载电源。

  但过零触发型固态继电器的好处,一是防止高次谐波干扰,二是防止对电网的污染。下图分别是直流固态继电器、过零触发型固态继电器、非过零触发型固态继电器的工作波形图。

  这问的是玩头条百天来见过最有深度的问题了,我上了二十年课才搞明白。不敢包治百病,电机上我略微知道一点点的一点点。

  所谓过零,一定存在正反转控制,以及存在起动时的要求。

  我接触的是起重设备,逻辑无环流正反转。

  

双向可控硅为什么一定要过零检测?有何科学依据?

  作用有两个

  1、先停机后反转,先放电后送电,降低电网冲击与防止绝缘击穿(环流放电时间,反馈制动)。

  2、电机起动电压不是线性的,一个电机满转1000转/分钟,需要10v给定电压,每伏100转,但电机上实际电压并不是22v,可能100v,也可能93v,转速是通过电流转速双闭环来实现反馈调整。

  过零主要作用是降低冲击与放电。

  理论上是可以把转速调节到每分钟一转,但实际不可能也不需要,这是电机的选型问题,一般会通过齿轮箱变速箱实现,如同汽油机的怠速。电动机启动时需要超调量,也有最低起动转速要求,一般四段,高中中低,还可以再细分一次,控制2的高中中低。老式方式通过电阻分压用手柄给定,给个1.5v就是150转,用二极管箝位,就是70转以下做零区。过零后大于70转再反转,±70转做保护区。用通迅协议就是Move10Hz过去是200转,禁止5Hz以下启动等等(看电机类型)。

  家用吸尘器,风扇调速里有个篮色绿色的可控硅二极管,一般在30v-70v间,就是说电压必须大于这个值,才能给出输出。这里提一下,调速是先快后慢,调光是先暗后亮。灯用到调速会发现灯还没熄灭就突然黑掉了,先快后慢就是等风扇转起来后再调慢,就是先给个超调量后再稳速。

  没有正反转要求的与有要求的实际是一个意思,就是给个最小输出电压。家用小功率的要求低,道理一样。有过零的多数是用在感性负载的,或者有最低输出电压的,比如调节范围70-220v电路中。

  没有过零一直送电会爬电,即电机会一抖一抖,电灯一闪一闪。

  无过零则只能是通断控制,带过零才能进行延时处理,从而控制可控硅导通角,实现低成本调功。

  双向可控硅不一定非要过零点触发导通,非过零点触发也能工作。

  1、首先了解一下可控硅工作原理,当可控硅的T1T2两极有交流电压时,在可控硅的G施加一定电压,可控硅就会导通。

  2、由于交流电压是正负交变的,有最大负电压到最大正电压,其中正负变化时,会有零电压存在。正负最大电压时电流也最大,如果在电压最大时触发可控硅工作,其电流也最大。任何元件突然之间大电流工作都会对元件有伤害。

  3、所以大电流的一般推荐过零点触发,小电流的就随意出发导通。

  一直给一个导通电压的时候,可控硅就一直处于导通状态,不能控制输出功率的大小。但是在很多场合,我们还需要控制输出功率,比如控制马达转速、控制加热功率大小,此时就需要控制可控硅导通角。导通角即是在特定的时间点给可控硅触发信号,要计算导通角,需要一个参考基准时间点,过零检测就是一种获取基准时间点的方式。

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