BST-902-30A大功率磁保持继电器
产品描述
ST-902(A)-30A
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该继电器由直流脉冲电压驱动通以反向脉冲电压则转换开关状态,在保持开关状态不变时,靠磁钢磁力,线圈不耗电因
此该产品触点接触压力大,接触电阻小,耐振动耐冲击,动
作电压范围宽,灵敏可靠,体积小巧,可长时间大负载工作
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可用于各种家电和自动控制装置中是IC卡预付费电
表
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,集中抄表系统中切换大电流电路首选节能元件
2.技术特性
触点形式
一组常开,一组常闭
额定电压
DC;5-24V
线圈功耗
1W
接触压降
≤100mv
触点负载
10A,30A,50A,250VAC
绝缘电阻
≥1000mΩ
介质耐压
线圈触点间;2000VAC 触点之间 ≥AC1500VAC
额定负载时端子温升
≤55℃(测试条件20℃)
端子连接方式
可点焊铜软绞线
工作位置
任意
环境温度
-25~+55℃
相对湿度
+40℃达95%
大气压力
86~106kpa
振 动
10~55Hz 双振幅1.5mm
冲 击
500m/s2,11ms
寿 命
104次
重 量
40g
3.线圈数据
额定电压
(VDC)
线圈电阻
(Ω±10%)
线圈电流
(A)
保持/复位电压
(VDC)
脉冲宽度
(ms)
5
25
0.2
2~3.75
≥100
6
80
0.1
3.6~6.75
≥100
12
145
0.08
4.8~9.0
≥100
24
575
0.04
9.6~18
≥100
4外形尺寸
磁保持继电器
磁保持继电器属于电磁继电器的一种。继电器是一种当输入量(电、磁、声、光、热)达到一定值时,输出量将发生跳跃式变化的自动控制器件。电磁继电器是在输入电路内电流的作用下,由机械部件的相对运动产生预定响应的一种继电器。
磁保持继电器是将磁钢引入磁回路,继电器线圈断电后,继电器的衔铁仍能保持在线圈通电时的状态,具有两个稳定状态。
当要求有很低的电力损耗时,可采用磁保持继电器。它不需要连续供电,只需提供一个足够大的脉动电压,就可保证产品吸合,但线路
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
时,需提供正反向电压。磁保持继电器出厂时,处于复位状态(常开触点断开,常开触点闭合)。
在使用磁保持继电器时应注意一下几点:
①磁保持继电器出厂时,处于复位状态(常开触点断开,常开触点闭合)。由于运输等过程受到冲击作用,继电器触点可能处于置位状态(常开触点闭合,常闭触点断开),为避免使用时出现故障,建议在装配前进行触点状态检测,或在主回路通电前封线圈施加复位电压,保证触点状态正确,对于便携式产品应特别注意。
②磁保持继电器的线圈驱动脉冲应足够宽,建议取5倍动作时间以上,保证可靠动作。
③在使用双线圈磁保持继电器时,双线圈不可同时施加电压,以避免误动作。
④对单线圈磁保持继电器,其线圈不应串联续流二极管,以免续流引起继电器反向动作,驱动线路应选择有足够耐压的元件。
本设计中采用的是上海贝斯特电器制造有限公司生产的BST-902,内部结构和外形图入图3.10所示。其工作电压为DC12V,承受的电流为50A,电压为AC250V。利用磁保持继电器本身的特性,降低了复合开关的电能损耗。
复合开关的基本工作原理为:将可控硅开关与磁保持继电器并接,实现电压过零导通和电流过零切断,使复合开关在接通和断开的瞬间具有可控硅开关的优点,而在正常接通期间又具有接触器开关无功耗、无电压电流谐波的优点。实现方法是:电容器投入时是在电压过零瞬间可控硅先过零触发,稳定后再将磁保持继电器吸合导通;而切除时是先将磁保持继电器断开,可控硅延时过零断开。复合开关具有投切无涌流、无谐波功耗小、使用寿命长的特点。
根据电容器连接方式的不同,复合开关可对电网的三相进行无功补偿也可对单相进行无功补偿,现在主要采用两种补偿相结合的方式。三相负荷比较平衡的情况下采用三相共补的形式,电容器为三角形连接方式;负荷不平衡、三相的功率因数角和电流差异较大的情况下采用分补的形式,电容器为星形连接方式,以满足分相补偿的要求。
采用三角形连接方式具有一定的优势:第一,可以降低可控硅的电流容量;第二,电容器电压能够保证,没有中性点引起的电压漂移;第三,避免中线电流。如果采用星形连接,那么可控硅中电流为三角形接法的3倍,而且在投切过程中可能有较大的中线电流,将产生较大的电压漂移,影响投入时的准确角度,可能会产生投切冲击电流。图2.2(f)所示为三角形外控制接线方式(可控硅在电容器三角形外),它与三角形内控制接线(图2.2(a))相比,可控硅的耐压有所降低,但是电容器的耐压将升高。三角形接法的主电路一般采用的是三角形外三相控制的接线方式。
以单相补偿为例,单相补偿电路图如图2.3(a)所示,双向可控硅只在将电容器并入电网或从电网断开时起作用,稳定导通后磁保持继电器作用于电路中,串联的小电感用来抑制电容器投入电网时可能造成的冲击电流的。
过零检测
极性转换电路的主要功能是控制输出电压极性的转换。本论文设计的复合开关中用到的机械开关是磁保持继电器的触点,由于该器件具有磁保持的特性,要改变其触点状态,需加反相直流脉冲电压。该极性转换电路就是用来改变磁保持继电器线圈的极性,达到改变其触点状态的目的。
由图3.9可见,极性转换电路由控制继电器K1、K2,二极管D2、D3、D4和磁保持继电器J1组成。控制继电器K1、K2的工作电压都为5V直流电,因此,不需另加驱动电路,可直接由单片机控制。K1含两对常开触点和两对常闭触点,公共端接磁保持继电器的线圈,用于控制磁保持继电器的线圈。K2含一对常开触点,用于控制12V的电源回路。
极性转换电路的基本工作原理是:①当磁保持继电器触点需要闭合时,先令单片机的PC1端输出为“0”,使K1的常闭触点连到磁保持继电器的线圈上;再令PA3端输出为“1”,使12V的直流回路导通。这样给磁保持继电器的线圈加上正12V直流电压,磁保持继电器的触点闭合。当触点稳定闭合后,令PA3端输出为“0”,K2线圈断电,使其触点断开,然后令PC1端输出为“0”,K1线圈断电,使触点恢复常态。②当磁保持继电器触点需要断开时,先令单片机的PC1端输出为“1”,使K1的常开触点连到磁保持继电器的线圈上;再令PA3端输出为“1”,使12V的直流回路导通。这样给磁保持继电器的线圈上加上负12V直流电压,使其断开。当磁保持继电器触点断开后,同样使K1、K2线圈断电,触点恢复常态。
此电路利用磁保持继电器具有磁力维持触点状态的特性,使其只在触点状态转换瞬间需要一个正或负的脉冲电压,正常工作时不需电压来维持,因此设计的复合开关具有功耗小的特点。
由可控硅和磁保持继电器的动作时序可知:①在投入补偿电容器时,使可控硅在电压过零瞬间导通,电容两端电压不突变,不产生冲击电流;②正常工作时,磁保持继电器取代可控硅接入补偿回路,因为磁保持继电器吸合导通不产生谐波,而且不需要电的维持。由于磁保持继电器的接触电阻小,因而不发热,这样就不用外加散热片或风扇,降低了成本并达到了节能降耗的目的。
可控硅、磁保持继电器时序控制程序
流程
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图如图4.2所示。当复合开关接收到投入命令后,单片机开始检测过零检测电路输出端的电压信号,一旦检测到其输出端有上升沿跳变后,立即发出命令触发可控硅导通;延时一段时间确保可控硅导通后,给磁保持继电器线圈加正脉冲电压使其触点闭合;延时一段时间后关断可控硅控制信号,使其在电流为零时自然关断。当复合开关接收到切除命令后,先触发可控硅导通;延时一段时间确保可控硅导通后,给磁保持继电器线圈加负脉冲电压使其触点断开;延时一段时间后关断可控硅控制信号,使其在电流为零时自然关断。
图4.2中调用有触发可控硅导通子程序,该子程序的详细流程如图4.3所示。复合开关接到投入电容信号,并在电压过零点时发出触发可控硅信号。延时一段时间后,检测可控硅是否导通,如果检测到它没有导通则再发触发信号,当Num=10时,仍没有检测到可控硅导通时,则认为复合开关出现了故障。与此类似,在控制磁保持继电器闭合、断开后也有一段延时,延时之后检测磁保持继电器是否按要求闭合或断开。当Num=10时,仍没有检测磁保持继电器达到要求的状态,也认为复合开关出现了故障。这部分程序实现了复合开关自身故障监测的功能。