तीन चरण के ठोस स्थिति संपर्क

तीन फेज के ठोस राज्य रिलेस पर मुफ्त पाठ्यक्रम। 

पहला भाग: ठोस राज्य रिलेस के प्रकार

सॉलिड स्टेट रिले (SSR) इलेक्ट्रॉनिक स्विचिंग डिवाइस हैं जो एक इलेक्ट्रोमैकेनिकल रिले के समान काम करते हैं, लेकिन बिना किसी चलती हुई हिस्सों के। बाजार में कई प्रकार के SSR उपलब्ध हैं, प्रत्येक अपनी विशेषताओं और अनुप्रयोगों के साथ। कुछ उत्पाद जो हम बाजार में पा सकते हैं उनमें G3RV-ST, G3R-I / -O, G3F / G3FD, G3H / G3HD, G3NA, G3NE, G3PA, G3PJ, G3PE, G3PH, G3PF, G3PW, G3ZA2 शामिल हैं।

• यह SSR कॉम्पैक्ट है और छोटे लोड नियंत्रण अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है। इसकी लोड क्षमता 2 ए तक है और नियंत्रण वोल्टेज 5 VDC है।
• G3R-I / -O: ये SSR विभिन्न प्रकार के होते हैं और औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं। G3R-I मॉडल वर्तमान इनपुट है, जबकि G3R-O वर्तमान आउटपुट है। दोनों 5 ए तक के भार को संभाल सकते हैं।
• G3F / G3FD: ये SSR उच्च आवृत्ति के अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं। इनकी लोड क्षमता 2 ए तक है और ये जल्दी प्रतिक्रिया देते हैं।
• G3H / G3HD: ये SSRs मजबूत हैं और भारी लदान के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। ये 25 ए तक की धारा संभाल सकते हैं और इसमें उच्च ओवरवोल्टेज के प्रति प्रतिरोध है।
• G3NA: यह SSR 25 A तक की लोड क्षमता रखता है और हीटिंग और तापमान नियंत्रण के अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है।
• G3NE: G3NA के समान, लेकिन इसकी लोड क्षमता 40 A तक है।
• G3PA: यह SSR 90 ए तक की लोड क्षमता रखता है और इसे उच्च शक्ति के अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है।
• G3PJ: त्रिफेज़ अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया, G3PJ हर चरण में 40 ए तक के करंट को संभाल सकता है।
• यह SSR प्रति चरण 25 A तक की लोड क्षमता रखता है और शोर को कम करने के लिए शून्य क्रॉसिंग फ़ंक्शन प्रदान करता है।
• G3PH: G3PE की तरह, लेकिन प्रति चरण 50 A तक की लोड क्षमता के साथ।
• G3PF: त्रिफेज़ अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया, G3PF हर चरण में 40 ए तक के करंट को संभाल सकता है।
• यह SSR पानी प्रतिरोधी है और इसका उपयोग नम या बाहरी वातावरण में किया जाता है।
• G3ZA2: मोटर नियंत्रण अनुप्रयोगों के लिए आदर्श, G3ZA2 20 ए तक की धारा संभाल सकता है।

उनके बीच मुख्य अंतर उनके तकनीकी विनिर्देशों में है, जैसे कि करंट और चार्ज वोल्टेज, साथ ही ऐसे अतिरिक्त विशेषताओं में जैसे कि एक कार्यशील LED सूचक की उपस्थिति, शून्य क्रॉसिंग की क्षमता, एक सुरक्षा कवर की उपस्थिति, इत्यादि।

दूसरा भाग: ठोस राज्य रिले की विशेषताएँ

SSR की विशेषताएँ इलेक्ट्रिकल, मेकैनिकल, थर्मल और माउंटिंग में विभाजित की जा सकती हैं:

1. विद्युत विशेषताएँ: इसमें विद्युत प्रवाह और लोड वोल्टेज शामिल हैं। उदाहरण के लिए, कुछ SSR 24 से 240 VCA या 4 से 48 VCC तक के लोड वोल्टेज को संभाल सकते हैं, और 150 A2 तक के प्रवाह को।

• सर्किटों के बीच स्वतंत्रता: SSR की मुख्य विशेषताओं में से एक यह है कि नियंत्रण सर्किट की करंट और शक्ति सर्किट की करंट के बीच कोई कनेक्शन या हस्तक्षेप नहीं है। यह दोनों सर्किट को अलग करने के लिए महत्वपूर्ण है।Por ejemplo, los terminales de control pueden trabajar con 24 voltios en corriente continua, mientras que los terminales de potencia pueden manejar 230 voltios en corriente alterna1.
• कम इनपुट करंट: SSR को बहुत कम इनपुट करंट की आवश्यकता होती है, जो मिलीएम्पियर के क्रम में होती है।
• लंबा जीवनकाल: क्योंकि उनमें कोई यांत्रिक भाग नहीं होते हैं, SSR आंतरिक क्षति का सामना नहीं करते हैं, जो कि विद्युत यांत्रिक रिले के विपरीत है।
• तेज़ स्विचिंग: SSR अवस्था को मिलीसेकंड में बदल सकते हैं, लगभग 50 से 100 मिलीसेकंड।

जहाँ तक लोड वोल्टेज और धाराओं की बात है, जैसा कि आपने उल्लेख किया, कुछ SSR 24 से 240 V AC या 4 से 48 V DC वोल्टेज और 150 A तक की धाराओं को संभाल सकते हैं। इसके अलावा, ये रिले शोर रहित, संकुचित और कोई उछाल या बिजली का शोर नहीं उत्पन्न करते हैं।

2. यांत्रिक विशेषताएँ: एसएसआर में कोई चलने वाले भाग नहीं होते, जो पहनने को कम करता है और उपकरण के जीवनकाल को बढ़ाता है।

• बिना चलने वाले हिस्सों के: SSR में कोई यांत्रिक चलने वाले घटक नहीं होते, पारंपरिक इलेक्ट्रोमैकेनिकल रिले के विपरीत। इसके कई फायदे हैं:
  • लंबी जीवन काल: चूंकि इसमें गति के कारण घिसने वाले भाग नहीं होते, SSR आमतौर पर अधिक लंबी जीवन काल होता है।
  • कम रखरखाव: चलने वाले भागों को चिकनाई देने या समायोजित करने की आवश्यकता नहीं है, जिससे रखरखाव की लागत कम हो जाती है।
  • ज्यादा विश्वसनीयता: गतिशील भागों की अनुपस्थिति यांत्रिक विफलताओं की संभावनाओं को कम करती है।
• त्वरित स्विचिंग: SSR (सॉलिड स्टेट रिलेज) स्थिति (चालू/बंद) को पारंपरिक इलेक्ट्रोमैकेनिकल रिले की तुलना में कहीं अधिक तेजी से बदल सकते हैं। यह उन अनुप्रयोगों में उपयोगी होता है जहाँ त्वरित प्रतिक्रिया की आवश्यकता होती है, जैसे तापमान नियंत्रण प्रणाली या वेल्डिंग मशीनों में।
• शांत: SSR के पास कोई चलने वाले भाग नहीं होते हैं जो टकराएं या कंपन करें, इसलिए वे स्विचिंग के दौरान कोई यांत्रिक शोर नहीं उत्पन्न करते हैं। यह विशेष रूप से ऐसे वातावरण में महत्वपूर्ण है जो शोर के प्रति संवेदनशील होते हैं।
• गैल्वानिक आइसोलेशन: SSR नियंत्रण इनपुट और आउटपुट लोड के बीच विद्युत आइसोलेशन प्रदान करते हैं। इसका मतलब है कि दोनों पक्षों के बीच कोई सीधे विद्युत संपर्क नहीं होता, जो संवेदनशील उपकरणों में हस्तक्षेप या क्षति से बचाने के लिए महत्वपूर्ण हो सकता है।
• संकुचित आकार: SSRs इलेक्ट्रोमैकेनिकल रिले की तुलना में छोटे और हल्के होते हैं, जिससे उन्हें सर्किट डिज़ाइन और इलेक्ट्रिकल पैनल में एकीकरण में आसानी होती है।

संक्षेप में, SSR एक उत्कृष्ट विकल्प हैं जब तेजी से स्विचिंग, उच्च विश्वसनीयता और विद्युत पृथक्करण की आवश्यकता होती है।

थर्मोडायनेमिक विशेषताएँ: कुछ SSR एक हीट सिंक शामिल करते हैं ताकि संचालन के दौरान उत्पन्न गर्मी को संभाला जा सके।

• थर्मल हीट सिंक:
  • SSR अपने संचालन के दौरान आंतरिक प्रतिरोध और करंट स्विचिंग के कारण गर्मी उत्पन्न कर सकते हैं।
  • इस गर्मी को संभालने के लिए, कुछ SSR में एक थर्मल डिसिपेटर शामिल होता है। यह घटक उत्पन्न गर्मी को आस-पास के वातावरण में स्थानांतरित करने में मदद करता है।
  • थर्मल हीट सिंक आमतौर पर एल्युमिनियम या तांबे से बना होता है और इसमें गर्मी को फैलाने के लिए फिन्स होते हैं।
  • डिस्पीपर की दक्षता इसके डिज़ाइन, आकार और इसे नष्ट करने के लिए आवश्यक गर्मी की मात्रा पर निर्भर करती है।
• प्रवाह क्षमता और तापमान:
  • एक SSR की नामांकित धारा की क्षमता यह निर्धारित करती है कि यह सुरक्षित रूप से अधिकतम धारा कितनी स्विच कर सकता है।
  • पर्यावरणीय तापमान भी SSR के प्रदर्शन को प्रभावित करता है। उच्च तापमान पर, धारा की क्षमता कम हो सकती है।
  • एक SSR का चयन करते समय, सुरक्षित और विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने के लिए विद्युत भार और पर्यावरणीय तापमान दोनों पर विचार करना महत्वपूर्ण है।
• प्रतिक्रिया समय:
  • SSR का प्रतिक्रिया समय इलेक्ट्रोमैकेनिकल रिले के मुकाबले जल्दी होता है।
  • यह उन अनुप्रयोगों में फायदेमंद है जहां तेज़ स्विचिंग की आवश्यकता होती है, जैसे तापमान नियंत्रण सिस्टम या औद्योगिक स्वचालन अनुप्रयोगों में।
• इलेक्ट्रिकल अलगाव:
  • SSR नियंत्रण इनपुट और लोड आउटपुट के बीच बिजली का पृथक्करण प्रदान करते हैं।
  • इसका मतलब है कि दोनों सर्किटों के बीच सीधा विद्युत संबंध नहीं है, जो सुरक्षा को बढ़ाता है और विद्युत शोर या हस्तक्षेप जैसे समस्याओं से बचाता है।

संक्षेप में, SSR ऐसे अनुप्रयोगों के लिए एक excelente विकल्प हैं जहां त्वरित स्विचिंग, बिजली की अलगाव और लंबे जीवन की आवश्यकता होती है। एक उचित थर्मल हीट सिंक का उपयोग यह सुनिश्चित करता है कि उच्च लोड और तापमान की स्थितियों में भी यह सुरक्षित और विश्वसनीय रूप से कार्य करे।

माउंटिंग की विशेषताएँ: SSR में विभिन्न प्रकार के टर्मिनल हो सकते हैं, जैसे कि स्क्रू या टैब।

• कम इनपुट करंट: SSR को सक्रिय करने के लिए केवल कुछ मिलीAmpere की करंट की आवश्यकता होती है1यह उन्हें कम बिजली खपत वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है।
• ज्यादा जीवनकाल: अपने बिना चलने वाले हिस्सों के डिजाइन के कारण, SSR की आयु इलेक्ट्रोमैकेनिकल रिले (EMR) की तुलना में अधिक होती है। वे पारंपरिक रिले के संपर्कों की तरह यांत्रिक पहनावट का सामना नहीं करते हैं।
• लचीलापन: SSR किसी भी स्थिति में काम कर सकते हैं, जो उपलब्ध स्थान का बेहतर उपयोग करने की अनुमति देता है। ये स्थान की सीमाओं वाली ऐप्लिकेशनों के लिए आदर्श हैं।
• झटका और कंपन के प्रति प्रतिरोध: SSR प्रभावित नहीं होते हैं झटकों या कंपन से, जो औद्योगिक वातावरण में विश्वसनीय प्रदर्शन सुनिश्चित करता है।

संक्षेप में, SSR ऐसे अनुप्रयोगों के लिए एक उत्कृष्ट विकल्प हैं जहां निम्नलिखित स्तर के नियंत्रण संकेतों और एसी या डीसी लोड के बीच एक सुरक्षित और टिकाऊ बदलाव की आवश्यकता होती है।

तीसरा भाग: ठोस राज्य रिले का चयन

सही SSR का चयन कई विचारों पर निर्भर करता है, जिसमें प्रणाली की विद्युत, यांत्रिक और थर्मोडायनामिक आवश्यकताएं शामिल हैं, साथ ही SSR के भौतिक आयाम भी। यह महत्वपूर्ण है कि SSR को संभालने वाली लोड वोल्टेज और करंट पर विचार किया जाए, साथ ही उन पर्यावरणीय परिस्थितियों पर भी जिनमें इसका उपयोग किया जाएगा। जिन अतिरिक्त विशेषताओं पर विचार करना भी महत्वपूर्ण है, उनमें एक संचालन LED संकेतक या एक थर्मल डिसिपेटर शामिल हो सकता है।

• कार्यप्रणाली का प्रारंभ:
  • एक SSR में एक सेंसर होता है जो नियंत्रण संकेत (इनपुट) पर प्रतिक्रिया करता है और एक ठोस स्थिति का इलेक्ट्रॉनिक स्विच होता है जो लोड सर्किट (आउटपुट) का स्विच करता है।
  • SSR में कोई यांत्रिक भाग नहीं होते, जिसका अर्थ है कि कोई संपर्क नहीं होते जो घिस जाएं।
  • यह वैकल्पिक धारा (AC) और निरंतर धारा (DC) दोनों को स्विच कर सकता है।
• जुटाव:
  • नियंत्रण संकेत को एक गैल्वैनिक आइसोलेशन के माध्यम से नियंत्रण सर्किट से विद्युत रूप से जोड़ा जाता है। यह अक्सर ऑप्टिकल कपलिंग के माध्यम से प्राप्त किया जाता है।
  • ऑप्टिकल युग्मन में, एक आंतरिक एलईडी तब प्रकाशमय होती है जब नियंत्रण वोल्टेज लागू किया जाता है, जो एक फोटोसेंसिटिव डायोड (फोटोवोल्टाइक) को सक्रिय करता है। यह डायोड बारी-बारी से एक थायस्टर, SCR या MOSFET को सक्रिय करता है ताकि लोड को स्विच किया जा सके।
• SSR के लाभ:
  • कोई गतिशील भाग नहीं: कोई फ्रेम या संपर्क नहीं हैं जो घिसते हैं।
  • उच्च स्विचिंग गति: वे मिलीसेकंड में स्थिति बदल सकते हैं.
  • इलेक्ट्रिकल आइसोलेशन: नियंत्रण सर्किट लोड से अलग है।
  • झटके और कंपन के प्रति प्रतिरोध: औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए आदर्श.
  • कोई आर्क या रिबोट नहीं बनते: स्विच करते समय कोई चिंगारी नहीं होती।
  • लंबी उम्र: बिना किसी यांत्रिक पहनने के।
• चयन के लिए विचार:
  • इलेक्ट्रिकल स्पेसिफिकेशन: इनपुट वोल्टेज और करंट।
  • भार: प्रतिरोधक, प्रेरणात्मक या क्षणिक है।
  • भार का तनाव और धारा: SSR की क्षमता को निर्धारित करते हैं।
  • पर्यावरण का तापमान और कंपन: प्रदर्शन को प्रभावित करते हैं।
  • अतिरिक्त सुविधाएँ: एलईडी संकेतक, हीट सिंक, आदि।

संक्षेप में, एक SSR का चयन करते समय, विद्युत विशिष्टताओं, लोड के प्रकार और पर्यावरणीय स्थितियों पर विचार करें। SSR उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श होते हैं जहाँ उच्च Switching गति और विद्युत अलगाव की आवश्यकता होती है।

अंतिम भाग: ठोस स्थिति संपर्कों के अनुप्रयोग

SSR का उपयोग कई प्रकार की अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिसमें मोटर्स का नियंत्रण, लाइट्स का स्विचिंग और तापमान का नियमन शामिल है। उदाहरण के लिए, एक ग्राहक जो औद्योगिक ओवन बनाता है, वह ओवन का तापमान नियंत्रित करने के लिए SSR का उपयोग कर सकता है। एक अन्य ग्राहक जो प्रकाश व्यवस्था के सिस्टम बनाता है, वह लाइट्स को कुशलता से स्विच करने के लिए SSR का उपयोग कर सकता है।

• मोटर्स का नियंत्रण: SSR का उपयोग alternating current (AC) और direct current (DC) मोटर्स को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। यह छोटे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों से लेकर बड़े औद्योगिक मोटर्स तक, SSR में चलने वाले संपर्कों की कमी पहनने को कम करती है और मोटर की उम्र बढ़ाती है। इसके अलावा, ये तब लोड बदल सकते हैं जब AC पावर सप्लाई अपने चरम पर होती है, जिससे मोटर को इनरशन की धारा से नुकसान से बचाया जा सकता है।

• रोशनी का नियंत्रण: SSR का उपयोग बल्ब और LED मैट्रिस जैसी लोड को स्विच करने के लिए भी किया जाता है। ये स्विचिंग की तेज़ गति प्रदान करते हैं और आर्क या स्पार्क बनने के जोखिम को समाप्त करते हैं।​Esto es especialmente importante para la seguridad en aplicaciones de iluminación y evita luces parpadeantes.

• हीटर का नियंत्रण: SSR ऐसे लोड को स्विच करने के लिए आदर्श होते हैं, जैसे कि हीटर। विभिन्न प्रकार के लोड को संभालने की उनकी क्षमता उन्हें तापीय और एयर कंडीशनिंग सिस्टम में उपयोगी बनाती है।

• औद्योगिक स्वचालन: प्रोसेस कंट्रोल सिस्टम, टेलीकम्युनिकेशन उपकरणों और चिकित्सा उपकरणों में, SSR यांत्रिक रिले के लिए एक विश्वसनीय विकल्प प्रदान करते हैं।

संक्षेप में, SSR छोटे इनपुट सिग्नल को बहुत बड़े लोड को नियंत्रित करने की अनुमति देते हैं, और उनकी स्थिरता और दक्षता उन्हें विभिन्न अनुप्रयोगों में मूल्यवान बनाती हैं।