במאמר זה אנו לומדים כיצד לתכנן ולבנות מעגל מגע מוצק במצב טריאקס להפעלת מטענים כבדים כמו מנועי משאבת בואת מים שקועים באמינות גבוהה, וללא כל חשש בנושא בלאי או בעיות השפלה ארוכות טווח של יחידת המגע.
מה זה איש קשר
מגעון הוא סוג של מתג הפעלה / כיבוי ברשת, המדורג לטיפול בעומסים כבדים בזרמים גבוהים, וקוצי מיתוג גבוהים בצורת קשתות על פני אנשי הקשר המיתוגיים שלהם. הוא משמש בעיקר למיתוג עומסים אינדוקטיביים בעלי הספק גבוה או זרם גבוה כגון מנועי משאבה תלת פאזיים צוללים או סוג דומה אחר של עומסים תעשייתיים כבדים אשר עשויים לכלול גם סולנואידים.
איך עובד איש קשר
מתג מגע בסיסי יכלול את האלמנטים הבסיסיים הבאים בתצורתו החשמלית:
- מתג לדחיפה
- מתג לדחיקה לכיבוי
- רשת ממסר המופעלת ברשת
במתקן מכני סטנדרטי שהוגדר, מתג ההפעלה שהוא מתג לדחיפה למצב ON משמש לתפס את אנשי הקשר המגעים במצב מופעל כך שהעומס המחובר מופעל גם, ואילו מתג העצירה שהוא דחיפה. מתג כיבוי משמש לשבירת סידור תפס זה וכיבוי העומס המחובר.
כאשר לוחץ על מתג הדחיפה למצב ON על ידי המשתמש, מפעיל סליל אלקטרומגנטי משולב, המושך קבוצה של מגעים בעלי עומס כבד קפיצי ומחבר אותם חזק עם קבוצה אחרת של אנשי קשר כבדים. זה מצטרף לשתי קבוצות המגע הצמודות המאפשרות לזרום זרם ממקור אספקת החשמל לעומס. העומס מופעל כך עם פעולה זו.
הסליל האלקטרומגנטי ומערכי המגעים המשויכים יוצרים את מנגנון הממסר של המגע, אשר ננעל ונדלק בכל פעם שלוחצים על מתג הדחיפה-און-או, או לוחצים על מתג START.
מתג ה- Push-to-OFF פועל באופן הפוך, כאשר לוחצים על מתג זה, תפס הממסר נאלץ להישבר, אשר בתורו משחרר ופותח את המגעים למצב ה- OFF המקורי. זה גורם לכיבוי העומס.
בעיות במגעים מכניים
מגעים מכניים עובדים בצורה יעילה למדי באמצעות ההליכים שהוסברו לעיל, אולם בטווח הארוך הם נוטים להתבלות בגלל קשת חשמלית כבדה על פני אנשי הקשר שלהם.
קשתות אלה נגרמות בדרך כלל עקב משיכת הזרם הראשונית המסיבית על ידי העומס אשר הם בעיקר אינדוקטיביים מטבעם כגון מנועים וסולנואידים.
הקשת החוזרת ונשנית גורמת לשריפה וקורוזיה על משטחי המגע שבסופו של דבר מושפלים מכדי לעבוד כרגיל לצורך החלפת העומס הנדרש.
תכנון איש קשר אלקטרוני
מציאת דרך קלה לפתור את נושא הבלאי עם המגעים המכאניים נראית מרתיעה ומורכבת, אלא אם כן העיצוב מוחלף כולו במקביל אלקטרוני שיעשה הכל לפי המפרט, ובכל זאת יהיה חסין מפני השפלה מכנית ללא קשר לתדירות זו. מופעל וכמה הספק העומס עשוי להיות גדול.
לאחר מחשבה יכולתי להמציא את מעגל המגע הפשוט למצב מוצק הבא באמצעות טריאקים, SCR וכמה רכיבים אלקטרוניים אחרים.
רשימת חלקים
כל SCRs = C106 או BT151
כל הטריאקים הקטנים = BT136
כל הטריאקים הגדולים = BTA41 / 600
כל דיודות שער SCR = 1N4007
כל דיודות מיישר הגשר = 1N4007
מבצע מעגל
העיצוב נראה די פשוט. אנו יכולים לראות 3 טריאקים בעלי הספק גבוה משמשים כמתגים להפעלת 3 הקווים של הקלט התלת-פאזי.
השערים של טריאקים אלה לבקרת הספק גבוה מופעלים על ידי 3 טריאקים בעלי הספק נמוך המחוברים המשמשים כשלבי חיץ.
לבסוף, השערים של triacs חוצץ אלה מופעלים על ידי 3 SCRs בודדים שהוגדרו בנפרד עבור כל אחת מרשתות triac אלה.
ה- SCR בתורו מופעל באמצעות מתגי לחיצה-לכיבוי-הפעלה ונלחץ-לכיבוי נפרדים כדי להפעיל אותם ולכבותם בהתאמה, זה מאפשר להפעלת טריאקים בהתאמה ולכיבוי בתגובה להפעלת מתג הדחיפה הרלוונטי.
כאשר לוחצים על מתג הדחיפה ל- ON, כל ה- SCR נעולים באופן מיידי, וזה מאפשר כונן שער להופיע על פני השערים של כל שלושת הטריאקים.
טריאקים אלו מתחילים כעת להתנהל, מה שמאפשר הפעלת שער של טריאקי הכוח העיקריים, שלבסוף מתחילים להתנהל ומאפשרים לכוח התלת-פאזי להגיע לעומס והעומס מופעל.
כדי לעצור את מעגל הממסר האלקטרוני הזה, לוחץ על המתג לדחיפה למצב OFF (מתג STOP), המפסק באופן מיידי את נעילת ה- SCR, מעכב את כונן השער לטריאקים ומכבה אותם יחד עם העומס.
פישוט המעגל
בתרשים שלמעלה אנו יכולים לראות שלבי חיץ טריאק ביניים המשמשים להעברת ההדק מה- SCR ל triacs החשמל העיקרי.
עם זאת, בדיקה קטנה מגלה כי יתכן שניתן יהיה לבטל את טריפות החיץ הללו ואת פלט ה- SCR יכול להיות מוגדר ישירות עם טריאקי החשמל.
זה יפשט את התכנון עוד יותר ויאפשר להשתמש רק בשלבי ה- SCR לפעולות START ו- STOP וגם להפחית את העלות הכוללת של היחידה.
קודם: מעגל תאורה לבית שמש PIR הבא: סולם שקילה דיגיטלי באמצעות תא עומס וארדואינו
