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固态继电器

三相电加热控制方案设计及三相固态继电器选型方案综述

发布日期:2022-10-11 来源:www.51spec.com 作者:环球电气之家 点击率:918

固态继电器特点:

固态继电器是由固体元件组成的无触点开关元件,所以与电磁继电器相比具有工作可靠、寿命长,对外界干扰小,能与逻辑电路兼容、抗干扰能力强、开关速度快和使用方便等一系列优点。


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三相固态继电器背景


自1970年单相固态继电器推出不久后,三相固态继电器也被正式投入市场。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。三相固态继电器被广泛应用加热控制系统,选择合适的三相固态继电器,不仅取决于对三相固态继电器的全面了解,同样也需要对三相电力系统及负载有充分的理解,同时也要重复考虑安装和环境散热条件。

三相电加热负载接线类型:


三相加热负载由三个加热元件组成,并采用三角形(加热元件首尾连接)或星形(加热元件连接到同一个公共点)的电路配置方式。如下图所示:

三相电加热负载电流计算:


线电流可计算如下。对于三相平衡加热器中产生的功率为:P=√3xVLxIL

-P是功率,VL是线电压,VL是线电流。因此三相加热器负载中的线电流可以计算如下:IL=P/(√3xVL)。

三相加热器线电流计算举例:

对于三角形接法配置的加热器负载,其总功率等于三个独立加热元件的功率总和。因此,三角形接法中的三个独立元件(380VAC、5 Kw)总功率将是15Kw。其线电流将计算如下:IL=P加热器总功率/(√3*VL);IL=15000/(1.732*380);IL=22.79 A;

注:以上计算是根据切换三角形电路“外部”接线而言,这种三角形电路是最为常见的配置方式之一。

对于星形配置,与采用相同功率加热元件的三角形配置相比,其总功率可计算如下:W星形 = ⅓W三角形,因此,星形接法中的三个 5Kw加热元件总功率为5Kw,但线电流的计算与三角形接法相同:IL=P加热器总功率/(√3*VL);IL=5000/(1.732*380);IL=13.15 A。


三相固态继电器选型方案:


1、采用一个三相固态继电器控制,接线图如下:


 产品选型-->D53TP系列三相固态继电器


2、采用三个单相固态继电器控制(适用用于大功率三相固态继电器加热)


在三相电加热应用中,会经常遇到采用单个三相固态继电器不能满足电流要求的情况,在在这种情况下,可以采用三个单相固态继电器来控制三相加热负载,控制信号串联到三个单相固态继电器的控制输入端。采用三个固态继电器的缺点是占用的空间相对要大一些,电流余量可以小一些,留1.5-2倍的电流余量就足够了。安装如下图所示:

 产品选型-->CWD48-3大电流系列


3、采用一个双相相固态继电器控制三相加热。安装接线如下图:

 产品选型-->CD48双相固态继电器系列


三相加热固态继电器散热器选择:

1、面板安装散热器


2、导轨安装散热器


三相固态继电器加热控制总结


无论单相或三相,都是三相电阻加热负载控制的理想之选。为任何特定应用正确选择固态继电器需要具备加热额定功率、工作电压、环境温度和接线配置/功能的知识。固态继电器适合于各种操作条件,最高负载可达 660 VAC,每相电流小于75A ,且具有面板或 DIN 导轨安装配置。另外需要选择合适的散热片确保固态继电器可靠工作。

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