中心議題：

• 固態(tài)繼電器的特點及分類
• 繼電器如何更好地充當(dāng)受控開關(guān)器件

解決方案：

• 設(shè)計PLC控制的三相交流電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路
• 設(shè)計PLC控制的Y-△降壓起動控制電路

引言

PLC為晶體管輸出型，輸出單元允許所帶負(fù)載工作電源為DC 12～24 V，尢法直接驅(qū)動交流接觸器，只能先驅(qū)DC 12～24 V的中問繼電器，再用中間繼電器來帶AC 380 V的負(fù)載，這樣就會使得外部接線變得繁瑣，而且由于傳統(tǒng)的交流接觸器為電磁式開關(guān)，其機(jī)械觸點的壽命及可靠性與PLC控制系統(tǒng)相差甚遠(yuǎn)，較大地阻礙了控制系統(tǒng)性能的發(fā)揮。因此像這類的負(fù)載，我們需要選擇一種更為合適的繼電器來充當(dāng)其受控的開關(guān)器件。

1 固態(tài)繼電器的特點及分類

1．1 固態(tài)繼電器的特點

固態(tài)繼電器SSR是近年來世界上新興的控制繼電器，這種繼電器用幾毫安的微小信號可以控制大功率負(fù)載的起動與關(guān)斷，正符合了晶體管輸出型PLC的特點。并且其輸入信號（控制端）和輸出信號（受控端）采用光電隔離電路，保證了輸入與輸出互不干擾，輸出端采用無觸點大功率輸出電路，整個電路用環(huán)氧樹脂澆鑄為一體。因此，固態(tài)繼電器運(yùn)行時無火花、無噪音、無污染、不產(chǎn)生電磁干擾，比電磁繼電器具有開關(guān)速度快、體積小、壽命長、耐震、耐腐蝕、防潮、防腐、輸出端在接通瞬間無震顫現(xiàn)象等優(yōu)點，可以在嚴(yán)重污染和震動的環(huán)境下使用，更具有很高的靈敏度和抗干擾能力，被廣泛應(yīng)用于石油化工儀器設(shè)備，燈光照明設(shè)備，紡織機(jī)械、數(shù)控車床、娛樂設(shè)施等各種自動化控制領(lǐng)域，特別適用在腐蝕、防塵、要求防爆等惡劣環(huán)境，及頻繁開關(guān)場合。

1．2 固態(tài)繼電器的分類

交流固態(tài)繼電器按開關(guān)方式分有電壓過零導(dǎo)通型和隨機(jī)導(dǎo)通型；按輸出開關(guān)元件分有雙向可控硅輸出型（普通型）和單向可控硅反并聯(lián)型（增強(qiáng)型）；按安裝方式分有印刷線路板上用的針插式（自然冷卻，不必帶散熱器）和固定在金屬底板上的裝置式（靠散熱器冷卻）；另外輸入端又有寬范圍輸入（DC 3～32 V）的恒流源型和串電阻限流型等。

單相SSR為四端有源器件，其中兩個輸入控制端，兩個輸出端，輸入輸出間為光隔離，輸入端加上直流或脈沖信號到一定電流值后，輸出端就能從斷態(tài)轉(zhuǎn)變成通態(tài)。而三相交流固態(tài)繼電器則是集三只單相交流固態(tài)繼電器為一體，并以單一輸入端對三相負(fù)載進(jìn)行直接開關(guān)切換，可方便地控制l一相交流電機(jī)、加熱器等三相負(fù)載，圖1為三相交流固態(tài)繼電器的基本接線圖。三相交流固態(tài)繼電器的相與相問，輸入輸出間，以及與基板之間絕緣電壓大于2 000 VAC，其他基本指標(biāo)與相應(yīng)的單相固態(tài)繼電器相同。需要指出的是對實際負(fù)載電流不大的場合，比如實驗室教學(xué)，三相SSR使用起來比較方便，但電流大時發(fā)熱亦大，這時使用三只單相SSR更為可靠。
 

2 應(yīng)用實例

2．1 PLC控制的三相交流電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路

圖2為PLC控制的三相交流電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路，其中X1、X2、X3，分別表示PLC的輸入，控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)動方向與起停；Y1、Y1表示PLC的輸出。當(dāng)Y1有效時，SSR1輸入端得到DC24V的直流信號，則三相輸出端從斷態(tài)轉(zhuǎn)變成通態(tài)，三相交流電動機(jī)得電，反轉(zhuǎn)；同理當(dāng)Y 有效時，SSR2的三相輸出端接通，因A、c換向則電動機(jī)正轉(zhuǎn)。
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2．2 PLC控制的Y-△降壓起動控制電路

圖3為PLC控制的Y-△降壓起動控制電路，其中X1、X2分別表示PLC的輸入，控制電動機(jī)的起停；Y1、Y2、Y3表示PLC的輸出。當(dāng)Y1和Y3有效時，對應(yīng)的SSR1和SSR3也同時有效，此時電動機(jī)為Y型接法，延時幾秒后，Y3失效，Y2有效，則對應(yīng)的SSR3三相輸出端斷開，SSR2三相輸出端合上，則電動機(jī)變?yōu)椤鹘臃ǎ瓿闪薡一△降壓起動。
 

3 結(jié)論

三相交流固態(tài)繼電器是集三只單相交流固態(tài)繼電器為一體，以單一輸入端對三相負(fù)載進(jìn)行直接開關(guān)切換，并可以用幾毫安的微小信號來控制大功率負(fù)載的起動與切斷的開關(guān)器件。經(jīng)驗證，它能可靠、安全、方便地控制三相交流電機(jī)、加熱器等三相負(fù)載，并使PLC的外部接線變得簡單。