Posjedujući diskretni (relejni, tranzistorski) izlaz, često se priključuje induktivno opterećenje (uređaji koji uključuju induktivnu zavojnicu). Pojava lučnih pražnjenja tijekom otvaranja takvih električnih krugova ima izuzetno negativan učinak na rad relejnih kontakata i izlaznih stupnjeva senzora, smanjujući njihov radni vijek.

Da bi se uklonili štetni učinci lučnih pražnjenja, koriste se krugovi za suzbijanje iskre koji se postavljaju paralelno s kontaktima releja ili paralelno s opterećenjem.

Ne upuštajući se u fiziku privremenih i uzroka lučnih ispuštanja, smatramo najučinkovitijim i široko korištenim krugovima za suzbijanje iskra istosmjerne i izmjenične struje.

Jednosmerni krugovi:

Silikonska dioda se uključuje paralelno s induktivnim opterećenjem; kad su kontakti zatvoreni i u stabilnom su stanju, to ne utječe na rad kruga. Kad se teret odspoji, nastaje samoinduktivni napon, koji je polaritet suprotan radnom naponu, dioda se otvara i aktivira induktivno opterećenje. Diode izuzetno učinkovito uklanjaju lučno pražnjenje i štite relejne kontakte od gorenja bolje nego bilo koji drugi krug za suzbijanje iskre. Ova metoda je također primjenjiva na signalne uređaje s izlazom tranzistora.

Pravila za odabir obrnute diode:

RC krug je najjeftiniji i najčešće korišteni način zaštite i izmjeničnih i istosmjernih krugova.

Za razliku od diodnih krugova, RC krugovi se mogu ugraditi paralelno s opterećenjem i paralelno s kontaktima releja. U nekim slučajevima opterećenje je fizički nedostupno za postavljanje elemenata za zaustavljanje iskre, a tada je jedini način zaštite kontakata zaobilazeći kontakte s RC krugovima.

Izračunavanje RC kruga spojenog paralelno s kontaktima releja:

gdje je C kapacitet RC kruga, mikrofaradi.

I - radna struja opterećenja, A.

gdje je R otpor RC kruga, Ohm.

I - radna struja opterećenja, A.

Najlakši način korištenja univerzalnog nomograma. Iz poznatih vrijednosti napona izvora napajanja U i struje opterećenja I nalaze se dvije točke na nomogramu, nakon čega se između točaka prikazuje željena vrijednost otpora R. Vrijednost kapacitivnosti C izračunava se na skali pored trenutne ljestvice I. Nomogram daje programeru prilično točne podatke, u praktičnoj provedbi kruga bit će potrebno odabrati najbliže standardne vrijednosti za otpornik i kondenzator RC kruga.

RC spoj spojen paralelno s opterećenjem

Koristi se tamo gdje je postavljanje RC kruga paralelno s kontaktima releja nepoželjno ili nemoguće. Sljedeće približne vrijednosti elemenata predložene su za proračun:

Za zaštitu izlaznih stupnjeva tranzistora signalnih uređaja, RC krug povezan je paralelno s opterećenjem.

Ovaj će se članak usredotočiti na zaštitna zaštita od releja i ulazni krugovi uređaja osjetljivih na napon i struju u istosmjernim i izmjeničnim krugovima koristeći:

• RC lanci;
• diodni krug;
• dioda-zener diodni krug;
• varistorski krug.

Kad uključite i isključite različitu električnu opremu, struja u električnom krugu u pravilu se razlikuje od vrijednosti ustaljenog stanja. U ovom slučaju rasipanje je nekoliko puta. Ispod su dijagrami trenutnih promjena kada su uključene različite karakteristične vrste opterećenja.

Kad se oduzme induktivno opterećenje, nastaje EMF samoindukcije (od nekoliko stotina do nekoliko tisuća volti). Takva prenapona može oštetiti prekidački element ili značajno smanjiti njegov resurs. Ako je struja u tim opterećenjima relativno mala (jedinice ampera), tada utjecaj samoinducijskog EMF-a na kontakte koji prebacuju induktivno opterećenje može dovesti do koronskog pražnjenja ili luka.

To, sa svoje strane, može dovesti do pojave oksida i karbida na kontaktima. Izlaganje samoindukciji EMF-u može oštetiti uređaj, što je uobičajeno s induktivnim opterećenjem strujnog kruga.

Na primjer, elektronički vremenski rele spojen paralelno sa snažnim srednjim relejem može se oštetiti ili postati nestabilan ako se ne poduzmu mjere zaštite od samoinducijskog EMF-a.

Kada među kontaktima dođe do električnog luka, dodirne točke se uništavaju zbog prijenosa materijala dodirnih površina. To dovodi do zavarivanja kontakata i promjene oblika kontakata, a kao rezultat toga do povećanja prijelaznog otpora.

Povećanje prijelaznog otpora dovodi do povećanja oslobađanja topline u dodirnoj točki, njegove oksidacije i, kao rezultat, do potpunog gubitka kontakta.

Za zaštitu resursa kontakata i zaštite tereta koriste se različite metode zaštite.

Zaštita kontakata i ulaznih krugova uređaja osjetljivih na učinke naponskih i strujnih napona u istosmjernim i izmjeničnim krugovima.

Koristi se tamo gdje je postavljanje RC kruga paralelno s kontaktima releja nepoželjno ili nemoguće. Sljedeće približne vrijednosti elemenata predložene su za proračun:

C \u003d 0,5 ... 1 mikrofarad na 1 A struje opterećenja;

R \u003d 50 ... 100% otpora opterećenja.

Nakon izračuna vrijednosti R i C, potrebno je provjeriti dodatno opterećenje relejskih kontakata tijekom procesa prijelaza (naboj kondenzatora) koji proizlazi iz toga, kao što je gore opisano.

Vrijednosti R i C nisu optimalne. Ako vam je potrebna najpotpunija zaštita kontakata i ostvarenje maksimalnog vijeka releja, tada je potrebno provesti eksperiment i eksperimentalno odabrati otpornik i kondenzator, promatrajući prijelazne osciloskope.

Prednosti RC kruga paralelno s opterećenjem:

dobro suzbijanje luka, bez struje curenja do opterećenja kroz otvorene relejske kontakte.

nedostaci:

pri struji opterećenja većoj od 10 A, velike vrijednosti kapacitivnosti čine nužnom ugradnju relativno skupih i velikih kondenzatora; za optimizaciju kruga poželjna je eksperimentalna provjera i odabir elemenata.

Fotografije prikazuju valne oblike napona pri induktivnom opterećenju u vrijeme nestanka struje bez muljanja (Sl. 33) i s instaliranim RC krugom (Sl. 34). Oba oblika valova imaju vertikalnu skalu od 100 volti / podjelu.

Ovdje nisu potrebni posebni komentari, učinak ugradnje kruga za gašenje iskre odmah je vidljiv. Proces generiranja visokofrekventnih visokonaponskih smetnji u trenutku otvaranja kontakata je upečatljiv, vraćat ćemo se ovom fenomenu prilikom analize EMC releja.

Fotografije snimljene iz sveučilišnog izvješća o optimizaciji RC krugova instaliranih paralelno na relejne kontakte. Autor izvješća proveo je složenu matematičku analizu ponašanja induktivnog opterećenja sa santom u obliku RC kruga, ali kao rezultat, preporuke za izračunavanje elemenata svode se na dvije formule:

Slika 33
Isključivanje induktivnog opterećenja uzrokuje vrlo složen prolazan

Slika 34
Pravi zaštitni lanac RC eliminira prolazno

gdje je C kapacitet RC kruga, mikrofarada, I je struja radnog opterećenja. A;

R \u003d Eo / (10 * I * (1 + 50 / Eo))

gdje je Eo napon pri opterećenju. U, I je struja radnog opterećenja. A, R je otpor RC kruga, Ohm.

Odgovor: C \u003d 0,1 mikrofaradi, R \u003d 20 Ohma. Ovi se parametri odlično podudaraju s nomogramom danim ranije.

Zaključno ćemo se upoznati s tablicom iz istog izvještaja, koja pokazuje praktički izmjereni napon i vrijeme kašnjenja za različite rijetke krugove. Elektromagnetski rele s naponom zavojnice od 28 VDC / 1 W služio je kao induktivno opterećenje, krug za gašenje iskre bio je instaliran paralelno sa svitkom releja.