Güç anahtarlamada Tristör yerine Transistör (100A-AC)

[yufuk]

Tristörlü anahtarlama devrelerinde yük kısadevre olunca tristörü kurtarmak neredeyse imkansız hale geliyor. Kısadevre korumalı adaptör devrelerinden tanıdığımız kısadevre koruma sistemini güç kontrolünde kullanmak istiyorum.
Acaba bu iş için nasıl bir eleman ve nasıl bir devre yapmamız gerekir? Yardımlarınız için teşekkürler...

[mucitotomasyon]

yükün kısa devre olmasısistemim zaten calışmamasıdır. o nun icin guc faktörünü iyi hasaplamak gerekir

[yufuk]

Elbette sistem kısadevre durumunda çalışmayacak. Amacım , kısadevre ortadan kalkana kadar(müdahale edilip) sürücü devrenin bozulmaması. Sadece uyarı verip kendini koruması.

[elektronik]

tristör ile yük arasına röle (veya kontaktör ) koyup  kısa devre olduğunda röleyi açtırman daha mantıklı sanki.

[emrah_elektronik]

{elektronik} kardeşimizin dedigi gibi;
yükünü kontaktörle kontrol et ve startınıda mühürlemeli olarak yaparsan starta bastıgında enerji gelir bir kısa devre durumunda kontaktör enerjisiz kalacagından devre  durur.
yaptıgım cizimi ekledim  sanırım işini görür.
[img=http://pic1.resimupload.com/r3/thumb_544095805.bmp

[z]

Yukunuz nedir? Isin icinde faz acisi kontrolu varmi?

[yufuk]

Yük; 220V AC bazende 380V AC yaklaşık 100A ve ohmik bir yük. Yani rezistans. Rezistansla ısıtılan bir fırın. Isı kontolü bilgisayar-Plc-Ssr ve tahminime göre PID yöntemi kullanılarak yapılıyor. PID tetikleme sinyalleri 3-4 saniyede bir yaklaşık 2-3 saniye boyunca geliyor. Bu durum kontaktör kullanılmasını imkansız hale getiriyor. SSR ler kullanılarak yüke anahtarlama yapılıyor. Ancak her nedense zaman zaman yük kısadevre durumuna geçip SSR leri patlatıyor. SSR ler tristör tabanlı. Yani çift tristör ters bağlanıp bir triak devresi elde edilmiş hali. Bu devreye aşırı akım kontolü yapsak bile alternans 0V'a düşene kadar tristör yada triak iletimi durmayacağından o kısacık anda SSRnin işi bitiyor. Bende bu duruma çözüm bulmak için transistör kontrollü ve kısadevre korumalı bir anahtarlama devresi düşünüyorum ama akım ve voltaj fazla olduğu için bu devreyi hangi elemanlarla ve nasıl bir yöntemle yapacağım konusunda bilgi eksikliğim var. Eğer bu sorunu çözersek bu site içinde arşiv niteliği taşıyan bir proje olabilir çünkü sanayide ısıtma sistemleri genelde tristör tabanlı SSR'ler ile yapılıyor. Tabi fırınlardaki yüksek ısı zamanla rezistans yapısını ve bağlantıları bozduğundan kısa devre kaçınılmaz oluyor.
İlginiz için teşekkürler...

[xenix]

Tristörlerin bozulma sebebini tam incelemeliyiz, yüksek akımdan olduğuna eminsiniz değil mi?. Çünkü tristörler yarım sinüs dalga şeklindeki çok yüksek akımlara dayanabilir diye biliyorum. Yani 3-5 milisaniye bant genişliğinde akımı ölçebilirsek tristörler sadece 1 adet yarım sinüs dalga şekli görecek.

En doğrusu önce şebeke kısa devre gücünden şebekenin empedansını hesaplayıp akımın kısa devre durumunda en yüksek hangi değerlere çıktığına, ve tristörün buna dayanıp dayanamayacağına bakmalıyız. Örneğin 92 amper rms akım kaldırabilen SKKT92/18, yarım sinüs şeklindeki 10mS lik 2000 amper akıma dayanabiliyor. Eğer şebekenin kısa devre akımı 2000 amperin üzerindeyse seri reaktör takarak kısa devre akımını 2000 amper altına düşürebilirsiniz, transistör kullanmaktan daha ucuz bir çözüm olacaktır.

Eğer transistör kullanırsan, BJT veya IGBT, seri diyot takarak AC de çalışabilir hale getirip yine ters paralel bağlamalısın. Yani 2 tristörün yerini 2 transistör ve 2 diyot alacak, kayıplar neredeyse 3 katına çıkacak çünkü IGBT ve BJT ler tristörlerden daha kayıplı.

Diğer bir husus ise üzerinde yüksek akım olan transistörü iletimden çıkarmak oldukça risklidir, çünkü kaçak endüktansın akımı transistörün Vce gerilimini çok yüksek değerlere götürecek. Artık yarı iletkenler yüksek gerilimden bozulmaya başlayacak. Bu durumu engellemek için doğru bara tasarımı ve snubber seçimi gerekli.

[yufuk]

Amacım "sorunsuz tetikleme devresi" olduğu için illa tansistör kullanalım diye bir derdim yok. Tristörede kısadevre koruması yapabiliriz anladığım kadarıyla. Peki bu nasıl bir devre olabilir? Kısadevre akımına gelince; sistem tamamen bir trafodan besleniyor ve trafo çıkışındaki şalter 4000A lik. Kısadevre durumunda 10ms süreyle tristörden ne kadar akım akacağını kestiremiyorum. Transistörle sürüldüğünde zaten 3-4 sn debir 90A akımı kesip yeniden verecek. Bu kısa zamanda transistörün bozulmasına yol açarsa transistör seçeneğini iptal etmek gerekecek herhalde.