Activación de SSR para un motor de CA a través de la entrada PWM

Los SSRs que has vinculado utilizan triacs para controlar la salida. Un triac es un interruptor semiconductor. Cuando el triac se dispara en su puerta, se vuelve baja resistencia entre sus dos ánodos. Los triac tienen la característica extraña de que permanecerán encendidos después de que se elimine la señal de la puerta hasta que la corriente caiga por debajo de una corriente de retención muy baja. Esto los hace casi inútiles en los circuitos de CC, pero bastante útiles en los circuitos de CA donde la corriente cae a cero en cada cruce cero de la fuente de CA.

Figura1.Paquetesdetriaccomunes.

Figura 2. Símbolo del triac.

Para el control de encendido y apagado, el triac se conmutará para proporcionar una forma de onda de carga como se muestra en la Figura 3.

Figura3.ControldetiempodeCAencendido/apagado.

Normalmente,estoscircuitosusancircuitosdecruceporceroparaencenderlacargaenencruceporceroparaminimizarlainterferenciaelectromagnética.Elpropiotriacseapagaalfinaldelsiguientesemiciclo.Esteenfoquefuncionabienparacargascomoloscalentadoresquerespondenlentamentealapotencia.

Paracircuitosquerespondenmásrápidamenteapulsosdepotencia(comolámparasomotores),elcontroldeencendido/apagadodademasiadosparpadeososacudidas.Enestoscasos,controldeángulodefaseseutilizaparavariareltiempodeencendidodelsuministrodeCAalacarga.

Figura4.Controldeángulodefase.

ElcontroldelángulodefaserequiereSSRdeencendidoinstantáneo(sincruzamientoporcero)peroelcircuitodecontrolnecesitamonitorearlaredeléctricayemitirlosimpulsosenelmomentoadecuadoenrelaciónconlacruzadaporlaredeléctrica.

  

¿QuépasasiutilizounaseñalPWMenlugarde490Hzdefrecuencia,comoporejemplolasalidapredeterminadaArduinoPWM?DadoquelaplacaArduinonotieneDAC,imitalosvoltajesanalógicosmedianteelusodelatécnicaPWM.

NopuedeusarPWMparacontrolarunSSR.Elprimerpulsoloencenderáypermaneceráencendidohastaelpróximocruceporcero.

  

Poralgunarazón,noquierousarsalidasdigitales.

¿Cuáleslarazón?

  

Noquieroqueelreléseenciendayapaguetodoeltiempo,loquecausaríademasiadocalentamiento.

¿Quérelé?¿Calentamientodequé?

  

1-)¿HayunlímitedefrecuenciaparaPWMdondeelreléestaríasiempreactivado?¿OelreléreaccionaríasiemprealencendidodelosciclosdePWM?¿CuáleslafrecuenciadePWM?

NopuedeusarPWMparacontrolarunSSR.Solopuedecontrolarelsemicicloderedmáscercano.

  

2-)Podríausarlasalidadigitalparaelvoltajeanalógicocontinuo,perositengoqueusarlasalidaPWMenciclosdetrabajomuybajos,¿tendríaproblemasconelrelé?

NopuedesusarPWMparacontrolarunSSR.

  

¿ElmotorsesacudiríasiutilizaraPWMcomoentradaanalógicadeCCconesterelé?  pwmrelédeestadosólido

NopuedesusarPWMparacontrolarunSSR.

Finalmente,nopuedeusarPWMparacontrolarunSSR.

Actualizar

  

¿PodríaproporcionarunaformadeondaparalaentradadePWMyelcomportamientodeSSRsiesposibledondepodamosverporquénofunciona?

Figura5.ElresultadodecambiaruntriacconunaseñalPWM.

Alcomienzodeestarespuestaenfaticélaafirmación:"Los triac tienen la característica extraña de que permanecerán encendidos después de que se elimine la señal de la puerta hasta que la corriente caiga por debajo de una corriente de retención muy baja". Esto es clave para el problema. En la Figura 5 podemos ver que la salida del triac está desactivada hasta que se recibe el primer pulso PWM. Luego se enciende y permanece encendido hasta el próximo cruce por cero independientemente de la conmutación PWM. El resultado con PWM continuo será que el triac se enciende con el siguiente pulso de PWM después de cada cruce por cero y permanece encendido. Tenga en cuenta el último medio ciclo en la forma de onda de CA. El triac sigue encendido aunque el PWM se haya detenido.

Esa hoja de datos se refiere a tres SSR diferentes.

Consulte la página 2 para las entradas sobre "tiempo máximo de encendido" y "tiempo máximo de apagado".

Uno de los tres SSR cambia a cero cruces, por lo que no puede cambiar más rápido que 1/2 ciclo de su AC - 100 o 120 veces por segundo.

Los otros dos pueden tomar cada uno hasta 20mSegundos para activarse y hasta 30mSegundos para desactivarse. Entonces, 20 + 30 = 50 msegundos = 20 veces por segundo.

Parece que manejar estos SSR con una señal PWM de Arduino con la tasa de PWM predeterminada es una mala idea.

Los SSR no están diseñados para ser manejados de manera análoga. Están destinados a ser encendidos o apagados.
SSR = RELAY de estado sólido.
Los relés son interruptores. Si pudiera "encenderlo a medias" de alguna manera, eso sería peor para el SSR que encenderlo o apagarlo. Si estuviera "medio encendido", entonces estaría funcionando como una resistencia y tendría que disipar toda la otra mitad de la potencia que no se le permita alcanzar la carga.

Si está tratando de controlar la velocidad del motor, entonces creo que necesita ir por una ruta diferente. Hay otras preguntas en este sitio que tratan con el control de los motores de CA. Haga una búsqueda y vea qué ideas puede encontrar.

No parece haber ninguna razón práctica para conducir un SSR con PWM. Y varias desventajas y posibles peligros.

No sabemos si tiene el tipo de relé de "cruce por cero" o el tipo "instantáneo". El comportamiento de su sistema (controlador, SSR, motor) será diferente según el tipo de relé que tenga.

No sabemos (y quizás usted tampoco sepa) cómo reaccionará su motor a la alimentación de CA pulsada. Depende de qué tipo de motor sea y de cuánta carga tenga sobre él.

Debido a que hay muchas incógnitas aquí (incluidas las que no has pensado), nadie puede predecir cómo funcionará esto. Debes hacer el experimento con tus propios componentes.

  

No quiero que el relé se encienda y apague todo el tiempo, lo que causaría demasiado calentamiento.

Esto simplemente no es cierto. El relé ya se está activando y desactivando 100 o 120 veces por segundo. No puedes hacer que se encienda / apague más rápido que eso.

Parece bastante posible que el motor se sacuda. Oscile, resuene e incluso sobrecaliente si lo alimenta utilizando el régimen propuesto. No se recomienda y no tiene ventajas aparentes. Pero siéntete libre de hacer el experimento por ti mismo. Puede que tengas suerte.