固态继电器对交流接触器替代

       摘要： 交流接触器主要有四部分组成:

       (1) 电磁系统,包括吸引线圈、动铁芯和静铁芯；

       (2)触头系统,包括三组主触头和一至两组常开、常闭辅助触头,它和动铁芯是连在一起互相联动的；

       (3)灭弧装置,一般容量较大的交流接触器都设有灭弧装置,以便迅速切断电弧,免于烧坏主触头；

       (4)绝缘外壳及附件,各种弹簧、传动机构、短路环、接线柱等。 当线圈通电时,静铁芯产生电磁吸力,将动铁芯吸合,由于触头系统是与动铁芯联动的,因此动铁芯带动三条动触片同时运行,触点闭合,从而接通电源。当线圈断电时,吸力消失, 动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离,使主触头断开,切断电源。   

       固态继电器有三部分组成：输入电路，隔离（耦合）和输出电路。是用半导体器件代替传统电接点作为切换装置的具有继电器特性的无触点开关器件，  

     （1）高寿命，高稳定：固态继电器没有机械零部件，有固体器件完成触点功能，由于没有运动的零部件，因此能在高冲击，振动的环境下工作，由于组成固态继电器的元器件的固有特性，决定了固态继电器的寿命长，稳定性高。

     （2）灵敏度高，控制功率小，电磁兼容性好：固态继电器的输入电压范围较宽，驱动功率低，可与大多数逻辑集成电路兼容不需加缓冲器或驱动器。

     （3）快速转换：固态继电器因为采用固体器件，所以切换速度可从几毫秒至几微妙。    

     （4）电磁干扰小：固态继电器没有输入“线圈”，没有触点燃弧和回跳，因而减少了电磁干扰。大多数交流输出固态继电器是一个零电压开关，在零电压处导通，零电流处关断，减少了电流波形的突然中断，从而减少了开关瞬态效应。关键词：交流接触器  固态继电器 温度时，KL2408输出端O1输出高电平（+24V），此时接触器线圈两端获得24V电压，其串联在主加热电路中的三对常开触点闭合，加热单元开始工作，当温度达到目标值时，KL2408输出端O1输出低电平（0V），线圈两端电压为零，三对常开触点复位，加热电路停止工作。由于温度设定只允许在±5℃内变化，交流接触器K的三对主触点频繁通断，加之生产任务繁重，包装机基本处于每周6天、每天22小时工作，所以对应加热单元的三个交流接触器平均每半年需更换一次，与之相关故障时有发生，给生产造成很大影响。            二、交流接触器与固态继电器介绍 交流接触器主要由四部分组成：电磁系统，包括吸引线圈、动铁芯和静铁芯；触头系统，包括三副主触头和两个常开、两个常闭辅助触头，它们与动铁芯联动；灭弧装置，一般容量较大的交流接触器都设有灭弧装置，以便迅速切断电弧，保护主触头；绝缘外壳及附件，包括弹簧、传动机构、短路环和接线柱等。 其工作原理简单地讲，就是当线圈得电时，静铁芯产生的电磁力吸引动铁芯，动铁芯带动与其联动的动触片，使触点闭合，电路从而接通。当断电时，线圈失电，电磁力消失，动铁芯依靠弹簧作用力使触点分断，电路断开。接触器主要用于频繁通断的交、直流电路，具有控制容量大，可远距离操作，配合继电器可实现定时控制、联锁控制、矢量控制、失压及欠压保护，其主要的控制对象是电机，在电热器、照明、电焊机、电容器等电力负载上也有广泛应用。 工作原理图 固态继电器SSR（Solid State Relay），是全部由固态电子元件组成的新型无触点开关器件，它是利用电子元件（如开关三极管、双向可控硅等半导体器件）的开关特性，达到无触点、无火花地接通和断开电路的目的。它实现了弱信号对强电(输出端负载电压)的控制。 工作原理示意图 其工作原理（见图2-1、2-2）以交流型为例：SSR有两个输入端（A、B）及两个输出端（C、D），是一种四端元器件。工作时只要在A、B端加控制信号，就可以控制C、D端之间“通”、“断”，实现开关功能。 耦合电路为A、B端输入的控制信号提供输入/输出通道，并且采用“光耦合”、在电气上断开输入/输出之间的电联系，防止输出端对输入端的影响。触发电路产生标准触发信号，驱动开关电路。过零控制电路是在加入控制信号、交流电压过零时，固态继电器为通态；当控制信号断开，继电器要等待正弦交流电正半周与负半周交界点（即零电位）时，继电器才断开。其目的在于防止开关电路产生的射频干扰并以高次谐波或尖峰等污染电网。吸收电路是为了防止从电源中传来的尖峰、浪涌对双向可控硅管产生冲击和干扰，一般采用RC电路。 三、电路改造 SSR由固态电子元件组成，没有任何可动的机械部件，工作中也没有任何机械动作；由电路的工作状态变换实现“通”和“断”的开关功能，没有电接触点，所以与交流接触器相比，具有很多优点：工作稳定、寿命长(其开关次数可达108-109次，而传统的交流接触器为106次)；无动作噪声；抗震、耐机械冲击。此外，SSR还能承受最大十倍额定电流的浪涌电流。但是，固态继电器对温度的敏感性很强，工作温度超过允许值后，必须降热或外加散热器。