Утечка тока ТТР - HD-2522-10U

Здравствуйте Дорогие Коллеги!

В декабре 2012 года в качестве эксперимента приобрел 2 шт ТТР HD-2522-10U для регулирования нагрузки на ТЭНах с кварцево-металлической оболочкой.
Задача: защита элементов конструкции ТЭНов от теплового удара и управления температурой процесса в газовой камере низкого давления.
Основной алгоритм управления работой ТЭНов, помимо поддержания заданного теплового потока, заключается в плавном прогреве нагревательных спиралей (нихром и вольфрам) в начале рабочего цикла и плавном охлаждении в конце рабочего цикла. В процессе тестирования разработанного алгоритма работы обнаружил неприятно большую утечку (до 210мА) на корпус камеры и в землю. Далее проверил оба ТТР отдельно на простых нагрузках:
Нагрузка №1 - лампа накаливания 49,73(+- 0,01)Ом при комнатной температуре.
Нагрузка №2 – ТЭН для воды 48,73 Ом при комнатной температуре.
Напряжение сети 50Гц - 229(+-1)В;

На управлении ТТР - 0В (разомкнуто или замкнуто заметного влияния нет).
На клеммах нагрузки №1: напряжение U колеблется 7,2-8,4 В, ток I в цепи нагрузки 140-170мА, на клеммах ТТР U= 221,3 - 222,6В;
На клеммах нагрузки №2: U=10,8-11,3 В при этом ток в цепи нагрузки I = 170-210мА, а на клеммах ТТР U= 218,7-220,4В;
На управлении ТТР – 10,07В. На клеммах нагрузки №2 218,1-219,4В при токе 4,38-4,39А, при повышении до 10,172 изменений не наблюдается.
В целом работает нормально, но при плавном повышении сигнала управления от 0 до 10В с шагом 0,001мВ в 10мс по напряжению постоянно идут броски (существенных бросков по току не заметил). При напряжении управления до 4В напряжение на нагрузке бросает вверх до 205-217В с длительностью до 150мс с частотой 2-3Гц, а свыше 8В и при бросает вниз на 30-40В длительностью до 300мс. Броски не имеют систематического характера в интервале 1с с дискретностью 10мс, но происходят систематически каждые 2 – 3 секунды даже при удержании в этих диапазонах. А в интервале 4-8В все чисто, и держит ровно.

Вопрос: такие утечки в RC цепочке или через затвор? Это нормально для ТТР kippribor, что рабочий диапазон ПП не согласован с ключем управления или это брак (судя по описанию эта величина нормирована до 10мА)?

Завтра попробую записать осциллограммы.

Спасибо.

Сегодня связался с начальником группы технической поддержки ОВЕН Пугачевым А.А. и получил разъяснения. Ток утечки до 10мА указанный в технических характеристиках для управляемых реле типа HD-xx44.VA, HD-xx22.10U и HD-xx25.LA – ЭТО ОПЕЧАТКА.

В действительности читать можно и так: ток утечки не превышает 5% расчетного тока нагрузки. Например: сопротивление нагрузки 10Ом, то 220В/10Ом=22А при 10В на управлении, тогда при 0В на управлении или разомкнутых контактах ток утечки будет 10В/10Ом = 1А. Хочется верить, что между цепями управления и нагрузки есть развязка (оптосимистор).

Цитата:

---

Сообщение от Ser.zh

Сегодня связался с начальником группы технической поддержки ОВЕН Пугачевым А.А. и получил разъяснения. Ток утечки до 10мА указанный в технических характеристиках для управляемых реле типа HD-xx44.VA, HD-xx22.10U и HD-xx25.LA – ЭТО ОПЕЧАТКА.

В действительности читать можно и так: ток утечки не превышает 5% расчетного тока нагрузки. Например: сопротивление нагрузки 10Ом, то 220В/10Ом=22А при 10В на управлении, тогда при 0В на управлении или разомкнутых контактах ток утечки будет 10В/10Ом = 1А. Хочется верить, что между цепями управления и нагрузки есть развязка (оптосимистор).

---

1 А - это очень много. Такого быть не может. Электронный ключ с такими утечками можно смело выбрасывать в помойку. Ток утечки в коммутируемой цепи ≤10 мА - это похоже на правду. Скорее всего Вы не поняли друг друга.

Добрый день.

Оговорюсь сразу, что речь пойдет твердотельных реле типа HD-XX22.10U, поскольку тема касается данной марки.
1. Само понятие "ток утечки" не корректно применять для данных ТТР. То что указано в каталоге скорее не опечатка, не самое удачное предоставление информации о реле. Если посмотреть такой важный параметр как "Диапазон коммутируемого напряжения", то можно понять, что реле осуществляет регулировку от 10В до номинального напряжения, которое подано на силовые клеммы реле. Это значит, что даже при отсутствии сигнала управления, на выходе реле будет присутствовать минимальное напряжение до 10В. Ток при этом будет зависеть от сопротивления нагрузки + 10мА (тот самый ток утечки RC-цепочки)
2.

Цитата:

---

В целом работает нормально, но при плавном повышении сигнала управления от 0 до 10В с шагом 0,001мВ в 10мс по напряжению постоянно идут броски (существенных бросков по току не заметил). При напряжении управления до 4В напряжение на нагрузке бросает вверх до 205-217В с длительностью до 150мс с частотой 2-3Гц, а свыше 8В и при бросает вниз на 30-40В длительностью до 300мс. Броски не имеют систематического характера в интервале 1с с дискретностью 10мс, но происходят систематически каждые 2 – 3 секунды даже при удержании в этих диапазонах. А в интервале 4-8В все чисто, и держит ровно.

---

При шаге 0,001мВ (0,000001В) нужно сделать 10000000 шагов что бы достичь напряжения в 10В. С интервалом в 10мс на это надо потратить около 28 часов времени. Завидую усидчивости. Касательно бросков напряжения, прошу проверить задатчик напряжения, который использовался при замерах.
3.

Цитата:

---

Хочется верить, что между цепями управления и нагрузки есть развязка (оптосимистор).

---

В данном реле присутствует гальваническая развязка силовой цепи от управления

Вообще, симистор такая штука, которая по определению течет в закрытом состоянии. Вспоминаю вариант неудачной переделки дискретных выходных модулей ПЛК с ~110V на ~220V. При включенном выходе все хорошо - симистор не греется, при отключенном - мощность утечки возрасла вдвое, и радиатора не хватило, в результате прегрев симистора и его самопроизвольное открытие.

Цитата:

---

Сообщение от Алексей Дмитриев

Вообще, симистор такая штука, которая по определению течет в закрытом состоянии. Вспоминаю вариант неудачной переделки дискретных выходных модулей ПЛК с ~110V на ~220V. При включенном выходе все хорошо - симистор не греется, при отключенном - мощность утечки возрасла вдвое, и радиатора не хватило, в результате прегрев симистора и его самопроизвольное открытие.

---

Надо грамотно использовать симистор, тогда и проблем не будет.

Цитата:

---

Сообщение от IVM

Надо грамотно использовать симистор, тогда и проблем не будет.

---

Это как? Радиатор увеличить не было возможности. Хотел сказать, что этот прибор - полный отстой. Использовать можно, но очень осторожно, и только если нет других приемлемых решений.

"...да Вы их просто готовить не умеете!"
Есть такая характеристика у тиристоров, симисторов и динисторов - максимальная скорость нарастания напряжения dU/dt на приборе, выше которой прибор откроется без управляющего сигнала.
И неприятное следствие из этого - необходимость применения демпфирующих RC-цепей, особенно сильно это проявляется при работе на индуктивную нагрузку.
Если такие цепи не подключаются, чёткое закрытие симисторов будет только в идеальных условиях лабораторного макета, но никак не в цеху.

Есть и другие нюансы, один из которых формирование сигнала управления по переходу фазы через ноль, но сейчас это часто уже реализовано внутри твердотельного реле. Надо внимательно изучать документацию.

Цитата:

---

Сообщение от Алексей Дмитриев

Это как? Радиатор увеличить не было возможности. Хотел сказать, что этот прибор - полный отстой. Использовать можно, но очень осторожно, и только если нет других приемлемых решений.

---

Дело не в радиаторе. Вы подробно расскажите как была сделана переделка дискретных выходных модулей ПЛК с ~110V на ~220V.

Цитата:

---

Сообщение от IVM

Дело не в радиаторе. Вы подробно расскажите как была сделана переделка дискретных выходных модулей ПЛК с ~110V на ~220V.

---

Именно в радиаторе, симисторы стояли киловольтные, по напряжению никаких проблем - просто увеличили несколько сопротивление резисторов в управляющей цепи, для обеспечения того-же тока в цепи управления, что был при напряжении 110 вольт. Работает это все на катушку контактора, ток 100 мА. Никаких переходных режимов, контактор час включен, два выключен. Греется при выключенном выходе от утечки в самом приборе порядка 10 мА. Считаем 220*0.01=2.2 Вт. При 110 вольтах 110*0.005=0.55 Вт. Соответственно, радиатор нормально рассеивал 0.55 Вт, но не мог 2.2 Вт. Идею не удалось реализовать, поставили промежуточные реле с катушкой на 110 В.:(

Цитата:

---

Сообщение от Алексей Дмитриев

Именно в радиаторе, симисторы стояли киловольтные, по напряжению никаких проблем - просто увеличили несколько сопротивление резисторов в управляющей цепи, для обеспечения того-же тока в цепи управления, что был при напряжении 110 вольт. Работает это все на катушку контактора, ток 100 мА. Никаких переходных режимов, контактор час включен, два выключен. Греется при выключенном выходе от утечки в самом приборе порядка 10 мА. Считаем 220*0.01=2.2 Вт. При 110 вольтах 110*0.005=0.55 Вт. Соответственно, радиатор нормально рассеивал 0.55 Вт, но не мог 2.2 Вт. Идею не удалось реализовать, поставили промежуточные реле с катушкой на 110 В.:(

---

Причина неудачи, вероятно, заключается в том, что для коммутации маломощной нагрузки (0,1 А) был использован мощный симистор с рабочим током в десятки ампер и током утечки 0,01 А. Для такого симистора и радиатор должен быть соответствующий. Если бы Вы использовали симистор с рабочим током 0,5 А, то и ток утечки в закрытом состоянии был бы меньше и радиатор большой не нужен. А так получился курьез, в открытом состоянии на симисторе рассеивается 0,1[А] x 1,5[В] = 0, 15 [Вт], а в закрытом 0,01[А] x 220[В] = 2,2 [Вт]. А должно быть наоборот.
Вывод – выбранный симисторный выход не соответствует нагрузке.