下划线2位的数字显示稳定电流。(此时为40A) 仅G3NH时 : G3NH-□075B=75A、G3NH-□150B=150A
条件1 : SSR的环境温度(=柜内温度) 应在各SSR 的额定温度以内。 条件2 : 应为安装正规散热器的状态。 负载电源电压100V时
变压器一 次侧的直 流电阻(Ω) 4。8以上 1。9~4。7 SSR的浪 涌接通电 流容量(A) 60 150 G3P□ -— -210□ —215□ —220□ -225□ —235□ 0.65~1.2 220 440 -240□ -245□ -260□ -240□ -- —— 适用SSR G3NA G3NE G3NH —— —- 冲击电流 (A) 30 75 -205□ -205□ —210□ -210□ 1。3~1。8 110 220 —220□ -220□ —— 0.36~0. 0。16~0。35 400 900 800 1,800 —— —— —— —- —- —— —2075□ -2150□
负载电源电压110V时
变压器一 次侧的直 流电阻(Ω) 5.2以上 2.1~5.1 SSR的浪 涌接通电 流容量(A) 60 150 G3P□ —— -210□ -215□ -220□ —225□ -235□ 0。71~1。4 220 440 -240□ -245□ —260□ 0。39~0。70 0.18~0.38 400 900 800 1,800 —— —- —— -— —— —— -2075□ -2150□ -240□ -— -— 适用SSR G3NA G3NE G3NH -— -— 冲击电流 (A) 30 75 —205□ —205□ -210□ —210□ 1.5~2。0 110 220 -220□ —220□ ——
负载电源电压120V时
变压器一 次侧的直 流电阻(Ω) 5。7以上 2。3~5.6 SSR的浪 涌接通电 流容量(A) 60 150 G3P□ —— —210□ —215□ —220□ —225□ —235□ 0.78~1.5 220 440 -240□ —245□ -260□ 0。43~0。77 0.19~0.42 400 900 800 1,800 —— —— —— -— —— —— —2075□ —2150□ -240□ —— —— 适用SSR G3NA G3NE G3NH —— -— 冲击电流 (A) 30 75 -205□ —205□ —210□ —210□ 1.6~2.2 110 220 -220□ —220□ —-
负载电源电压200V时
变压器一 次侧的直 流电阻(Ω) 9。5以上 3.8~9.4 冲击电流 (A) 30 75 SSR的浪 涌接通电 流容量(A) 60 150 G3P□ —— -210□ —215□ —220□ -225□ -235□ 适用SSR G3NA G3NE G3NH —— —— —205□ —205□ —210□ -210□ 2.6~3.7 110 220 -220□ -220□ -- 1.3~2。5 220 440 -240□ -245□ -260□ —240□ —- —— 0.71~1。2 0.32~0.70 400 900 800 1,800 —— —— —— -— —— —- —2075□ —2150□
负载电源电压220V时
变压器一 次侧的直 流电阻(Ω) 10。4以上 4.2~10.3 SSR的浪 涌接通电 流容量(A) 60 150 G3P□ -— —210□ —215□ —220□ —225□ —235□ 1。5~2.8 220 440 -240□ -245□ —260□ 0.78~1.4 0.35~0。77 400 900 800 1,800 —- —— —— -— —— —— —2075□ -2150□ —240□ —— —— 适用SSR G3NA G3NE G3NH —— -— 冲击电流 (A) 30 75 -205□ -205□ —210□ -210□ 2。9~4.1 110 220 —220□ —220□ —-
负载电源电压240V时
变压器一 次侧的直 流电阻(Ω) 11.4以上 4.6~11。3 SSR的浪 涌接通电 流容量(A) 60 150 G3P□ —— 适用SSR G3NA G3NE G3NH —- —— 冲击电流 (A) 30 75 —205□ -205□ -210□ -210□ —210□ —215□ 3.1~4.5 110 220 -220□ —225□ -235□ 1.6~3。0 220 440 —240□ —245□ -260□ 0。85~1。5 0。38~0。84 400 900 800 1,800 —— —— -— -— —— —- -2075□ -2150□ —240□ —— —— —220□ —220□ —-
负载电源电压400V时
变压器一 次侧的直 流电阻(Ω) 7.6以上 5。2~7.5 SSR的浪 涌接通电 流容量(A) 150 220 G3P□ —— -420□ —430□ -435□ -445□ —— —- 适用SSR G3NA —410□ G3NE -- G3NH -— —— 冲击电流 (A) 75 110 —420□ —— 2。6~5.1 1.5~2.5 0.63~1.4 220 400 900 440 800 1,800 —- -- —— -— -— —— -4075□ —— -4075□
负载电源电压440V时
变压器一 次侧的直 流电阻(Ω) 8.3以上 5.7~8。2 SSR的浪 涌接通电 流容量(A) 150 220 G3P□ —- -420□ —430□ —435□ —445□ —— —— 适用SSR G3NA G3NE G3NH —- —— 冲击电流 (A) 75 110 -410□ —— —420□ —— 2。9~5.6 1.6~2.8 0。70~1.5 220 400 900 440 800 1,800 —- -— —- —— -- -— —4075□ —— -4075□
负载电源电压480V时
变压器一 次侧的直 流电阻(Ω) 9.1以上 6.2~9.0 3。1~6.1 冲击电流 (A) 75 110 220 SSR的浪 涌接通电 流容量(A) 150 220 440 G3P□ —— -420□ -430□ —450□ 适用SSR G3NA G3NE G3NH -410□ —— —- -420□ -- —- -— —- ——
8. 变压器的分接头转换
通过SSR切换变压器的分接头时, 请注意感应OFF侧SSR的电压。感应电压与卷数( 分接头电压) 成比例。
下图中,电源电压200V, N1=100次、N2=100次,若SSR2置于 ON, 则会在SSR1两端施加电源电压2倍的电压400V, 因此, 对于SSR1, 务必使用400V的SSR。
■SSR的使用方法 ●散热设计 ①SSR的发热量
作为输出半导体用于SSR的三端双向可控硅开关、晶闸管、功率晶体管, 即使在接通时, 半导体内部仍有残留电压。这是输出接通电压下降。为此, 流入负载电流时SSR会产生焦耳热。
此时的发热量P如下计算:
发热量P (W)=输出接通电压下降(V)×通电电流(A) 例如, 使用G3NA-210B通负载电流8A的话为: P=1.6V×8A=12。8W
功率MOS FET在输出半导体上使用的MOS FET继电器, 不是残留电压, 用ON电阻计算发热量。
发热量P (W) 如下计算:
P (W) =负载电流2 (A) ×ON电阻(Ω)
用G3RZ负载电流为0。5A时, 为 P(W)=0.52A×2。4Ω=0。6W
电源MOS FET有根据温度上升ON电阻的特性。因此, 通电中 ON电阻是变化的.负载电流为额定的80%以上时,简易算法为用ON电阻的1.5倍来计算.
P(W)=12A×2.4Ω×1。5=3。6W
SSR一般到5A程度没有散热器也可以, 但超过的话就一定要有散热器。随着负载电流的变大, 需要更大型的散热器。与有接点的继电器相比10A以上含散热器的尺寸差很显著, 小型化的特点会变得不利。 ②散热器的选择
另行安装散热器的SSR (G3NA、G3NE、G3PB (三相)等)中备有标准散热器, 请从商品样本上选择符合负载电流的标准散热器。 例如,
G3NA-220B: Y92B-N100 G3NE—210T(L): Y92B—N50 G3PB—235B-3H-VD: Y92B—P200
使用市场上销售的散热器时, 请选用热电阻小于本公司标准散热器的散热器。 例如、Y92B—N100 的热电阻值为 Y92B—N100的热电阻值=1。631℃/W
如果散热器的热电阻值比该值更小(如1。5℃/W), 则可在额定的条件下使用G3NA-220B。 热电阻值表示每单位热量(W) 的温度上升, 该值越小则散热性越好。 ③散热板面积的计算方法
将另行安装散热器的SSR直接安装在控制柜等框架上使用时,必须注意下列事项。 ·将用于一般柜上的铁材料作为散热板使用时, 请尽量避免10A以上的连续通电。 这是因为, 与铝材相比, 铁的热传导率较低。热传导率(单位:W·m· ℃) 根据材料不同,如下所示。 铁材料=20~50 铝材料=150~220
推荐使用铝板作为直接安装SSR的散热板。必要的散热面积请参见样本中各机种的数据。 ·在SSR的安装面(全部) 和散热板之间, 请务必涂敷散热用的硅酮润滑脂
(东芝硅酮YG6260、信越硅酮G746等) 及热传导薄板.若仅将SSR安装在散热板上, 会留有空隙, 来自SSR的发热不能完全散热, 可能会导致SSR的过热破坏及热老化。 ④控制柜的散热设计
不仅SSR, 使用半导体的控制设备均会自我发热。一旦环境温度上升, 半导体的故障率就会大幅增加, 若温度上升10℃, 则故障率会增加至2倍(阿伦纽斯模型)因此, 要抑制控制柜内的温度上升, 很重要的一点是要确保控制设备的长期可靠性。
控制柜内存在着各种发热设备, 因此必须考虑局部的温度上升。表示作为控制柜整体的散热设计的思路.
假设固体墙两侧的高温流体和低温流体的温度分别为th、tc,传热面积为A时, 通过固体墙移动的传热量Q可表示为下式。 Q=K(th—tc)A
这里的K为热通过系数(W/m2℃) ,该方式也称为热通过的方式。
对于控制柜发出的传热量, 若根据热通过的公式, 控制柜的平均热通过率K(W/m2℃)、 控制柜内温度Th (℃) 控制柜外温度Tc (℃) 控制柜的表面积S(m2)
则控制柜发出的热通过的传热量Q为 Q=k×(Th—Tc)×S 因此,
控制柜内的期望温度 Th 控制柜风的总发热量 P1 (W) 所需冷却能力 P2 (W)
则, 必要冷却能力根据下列公式计算。 P2=P1—k×(Th—Tc)×S
空气中的一般固体墙自然对流时, 热通过率k为4~12 (W/m2℃)。为通常的控制柜(冷却风扇等完全没有时) 时, 若以4~6 (W/m2℃) 来计算,以经验来判断, 则与实际基本一致。
使用该值计算实际控制柜的必要冷却能力, 如下所示。 例
· 控制柜内期望设定温度 40℃ · 控制柜外温度 30℃
· 控制柜尺寸 宽2.5m×高2m×深0.5m的 自立型控制柜(底面部应从表面积中除去) · SSR G3PA—240B 以30A连续使用20台
· SSR以外的控制设备的总发热量500W 控制柜内总发热量P1
P1=输出ON电压下降1.6V×负载电流30A×20台+SSR以外的控制设备的总发热量=960W+500W=1460W
控制柜发出的散热量Q2
Q2=热通过率5×(40℃—30℃)×(2.5m×2m×2+0.5m×2m×2+2。5m×0.5m)=662.5W 因此, 所需冷却能力P2为 P2=1460-663=797W
仅控制柜表面发出的散热还不充分,必须采取将797W以上的热量排放至控制柜外的措施。 通常应设置必要能力换气用的风扇, 但是.仅通过风扇冷却能力仍不足时, 还应设置控制柜用冷气。控制柜用冷气不仅能制冷、还对防湿、防尘也很有效, 对长期使用控制柜是很有效的。
轴流风扇 欧姆龙制 R87B/F/T系列 控制柜用冷气 APISTE制 ENC系列 ⑤冷却装置的种类 换气用风扇
用于通常的换气冷却。
本公司准备了R87F、R87T等的AC轴流风扇系列商品。
热转换器
将控制柜内的热通过热管排放的构造, 可以隔离控制柜内和柜外, 因此也可在多灰尘多油污的地方使用.
控制柜用冷气
可以实现最高冷却能力的同时, 通过隔离控制柜内、柜外, 具有防尘及除湿效果。
■SSR的安装方法 ●安装到控制柜
若为密闭柜, 则SSR所产生的热积聚在内部, 由于SSR的通电能力降低, 还会对其他的电子设备产生不好的影响。使用时请务必在柜的上部和下部设置通风用的孔.以下以G3PA的推荐例进行说明。下述示例仅为标准, 最终使用时请执行④项的「设置后的确认」.
④设置后的确认
上述条件是本公司已确认过的代表例.根据其使用环境也有不同的情况, 需测定最终通电中的环境温度, 并请确认满足各型号所规定的「负载电流-环境温度额定」。 环境温度的测定条件
(1)控制柜内的温度作为最高的通电条件, 请在饱和状态下测定环境温度。 (2)环境温度测定位置请参见图1。若在测定100mm距离以内有导管或其他设备时, 请参见图2。另外, 无法测定侧面温度时, 请参见图3.
(3)在柜内2层以上安装SSR时,请测定所有层的环境温度,并以温度最高的地方为基准。 但是, 测定条件达不到上述要求时,请另外咨询。
环境温度的定义 SSR以通过自然对流形成散热为基本。为此, 将SSR进行散热的空气温度作为环境温度。