Управление двигателем переменного тока с симистором или реле

Я хочу дистанционно управлять (WiFi / Zigbee) двигателем переменного тока водяного насоса, 1-фазным или 3-фазным, в зависимости от случая, с наименьшим возможным размером платы.

В прошлом я использовал контактор переменного тока с большим двигателем, он работает нормально, но он также очень тяжелый, громоздкий и имеет значительный «удар» при активации, также требуется реле для управления катушкой, которая находится в 240 В переменного тока, я не могу использовать вот по этим причинам.

Нагрузка представляет собой двигатель переменного тока водяного насоса, 240 В переменного тока, 1 или 3 фазы (то есть 240 В между фазой и нейтралью или 400 В между фазами), максимальная мощность насоса составляет 3,5 л.с., но если я могу работать с 3 л.с., все будет в порядке. слишком.

На данный момент есть два варианта, о которых я могу думать: либо схема на основе трех симисторов (например, BTA41-800B) с MOC3083 для их управления, либо схема на основе реле на 30 А (модель SLA-05VDC-SL-A).

Решение с триаком выглядит хорошо, но у меня есть две проблемы с ним, во-первых, тепло, я не знаю, сколько тепла ожидать от симисторов, я могу добавить небольшой радиатор для трех вкладок симистора (вывод изолирован), например 70*20*10 мм, но не намного больше. Вторая проблема заключается в том, что произойдет, когда конденсатор на двигателе насоса выйдет из строя, и симистор увидит короткое замыкание. Я планирую добавить в цепь несколько мощных (130 А) датчиков тока Холла для мониторинга, чтобы я мог использовать это для остановите симистор в пределах полуволны в случае короткого замыкания, но, к сожалению, я также знаю, что симистор нельзя отключить где-либо еще, кроме нулевого перекрестного тока, который не добавит короткого замыкания, я также думаю, что предохранитель не поможет, так как симистор, скорее всего, перегорит до того, как предохранитель успеет расплавиться.

Второй вариант — реле на 30 А, по 1 на фазу, они рассчитаны на 30 А при 240 В переменного тока. Они рассчитаны на 1-1 / 2 л.с., что, насколько я понимаю, означает 1,5 л.с., теперь мне интересно, если я использую одно реле на фазу на трехфазном двигателе, какова общая мощность, которую он может выдержать? это по-прежнему 1,5 л.с. всего или 4,5 л.с.?

Это похоже на хороший план использования таких реле? Любые советы будут очень кстати.

РЕДАКТИРОВАТЬ

После большего количества входных данных кажется, что симистор или SCR с обратной связью на самом деле не вариант, поскольку для 20 А каждая фаза должна будет рассеивать 30 Вт, что слишком много для поверхности радиатора, которую я могу здесь предоставить.

Теперь остается один вопрос о реле 30 А, с одним реле на фазу, каждое реле рассчитано на 1,5 л.с. / 30 А при 240 В, следует ли рассматривать систему, способную управлять 3,5 л.с. или только 1,5 л.с.?

К вашему сведению, симистор является экономичным эквивалентом (хотя и не идентичным) двух тиристоров, антипараллельных друг другу. Симисторы проводят в обоих направлениях, тогда как SCR проводят только в одном, следовательно, антипараллельно проводят переменный ток. Но по техническим причинам SCR более надежны, имеют лучшую производительность и ведут себя симметрично (триаки не совсем симметричны в работе).
Связанные/недавние: electronics.stackexchange.com/q/452075/2028
Если вы посмотрите на профессиональные твердотельные реле такой мощности, вы увидите, что они имеют размер и вес контактора.
@DKNguyen да, спасибо, что указали на это, действительно, я заметил, что часто упоминается обратная конфигурация SCR.
@JYelton в этом посте нет полезного ответа, и в нем не упоминается индуктивная нагрузка или высокая мощность.
@Janka действительно, я особенно заметил, что, хотя блок SSR компактен, радиатор действительно огромен, поэтому я не знаю, требуется ли такой большой радиатор для нормальной работы или для конкретного случая использования, такого как плавный пуск или управление фазой.
Извините, я понимаю, что это не полезная ссылка в данный момент. Это просто недавний вопрос в том же духе.
На тиристоре потеря напряжения около 1,5В. Делай математику.
@JYelton хорошо, кстати, спасибо за редактирование
@Janka, да, 90 Вт для рассеивания с 20 А на фазу, наверное, слишком много
Есть причины, по которым контакторы никогда не выходили из моды.

Ответы (1)

Не рекомендуется управлять двигателем с помощью электромеханических или твердотельных реле, которые не предназначены для управления двигателем. Оборудование с такими характеристиками обычно имеет паспортную табличку или список в каталоге, в котором указана номинальная мощность двигателя в лошадиных силах или кВт, а также соответствующее напряжение и количество фаз. Некоторые производители могут иметь более компактное оборудование, чем другие, для определенной номинальной мощности. Одна из причин этого заключается в том, что одна и та же базовая конструкция может использоваться для различных двигателей с номинальной мощностью. Один производитель может использовать единую конструкцию для двигателей мощностью 3,5, 5 и 7,5 л.с. А другой может иметь исполнение на 1,5, 2 и 3,5 л.с. Стоит приложить некоторые усилия к покупкам.

Одно реле мощностью 1,5 л.с. на фазу не заменяет 3-фазный контактор соответствующего номинала. Вы, вероятно, можете использовать либо 2-полюсное реле, либо 1-полюсное реле для однофазного двигателя, но не два реле с более низкими параметрами.

хорошо. Просто для ясности, SLA-05VDC на самом деле рассчитан на двигатель мощностью 1,5 л.с., у него есть маркировка. Если используется однофазный насос, то максимальная мощность составляет 1,5 л.с., и я не собираюсь использовать 3 реле параллельно для увеличения однофазной мощности. Однако идея состояла в том, чтобы использовать 3 реле с 3-фазным двигателем, где каждое реле управляет мощностью 1,5 л.с. на своей фазе.
Три отдельных реле для трехфазного двигателя не обеспечивают должного управления двигателем независимо от номинала реле. Для трехфазного двигателя для реле необходимо использовать междуфазное напряжение. Если двигатель 400 В LL, я бы ожидал немедленного и катастрофического выхода из строя реле SLA. При напряжении 240 В ЛЛ реле может и не выйти из строя, но все равно это плохая конструкция.
правильно, напряжение здесь для 3-х фаз составляет 400 В LL, а реле действительно рассчитано на 240 В, спасибо за разъяснение.