आरसी स्नबर सर्किट का उपयोग कर रिले को रोकना

इस लेख में हम भारी प्रेरक भारों को स्विच करते समय रिले संपर्कों के बीच आरिंग को नियंत्रित करने के लिए आरसी सर्किट नेटवर्क को कॉन्फ़िगर करने के सूत्र और तकनीकों पर चर्चा करते हैं।

चाप दमन

स्विच या रिले खोलने पर संपर्कों में एक चाप उत्पन्न होता है। समय के साथ, यह स्थिति संपर्कों को कम कर सकती है।

इस समस्या को दूर करने के लिए, एक रेसिस्टर / कैपेसिटर या आरसी सर्किट संपर्कों के पार तैनात किया जाता है और उन्हें सुरक्षित रखता है। संपर्क खुलने के बाद, लागू वोल्टेज संधारित्र के माध्यम से जाता है और संपर्कों से नहीं।

प्रक्रिया के दौरान, संधारित्र संपर्कों को खोलने के समय की तुलना में तेजी से चार्ज करता है जो अंततः एक चाप को संपर्कों के पार बनाने से बचता है।

दबाव वर्तमान दमन

जब संपर्क बंद होते हैं, तो चार्ज किए गए संधारित्र से विद्युत प्रवाह चालू होता है और आपूर्ति वोल्टेज संपर्कों के लिए रेटिंग की तुलना में काफी अधिक हो सकती है, जिससे वे खराब हो सकते हैं।

इसे रोकने के लिए, संधारित्र के साथ श्रृंखला में एक रोकनेवाला पेश किया जाता है। यह दबाव को कम करने के लिए एक वर्तमान सीमक के रूप में कार्य करता है, जिससे उत्पादित चाप को कम करने और संपर्कों के जीवन का विस्तार होता है।

सी। सी। बेट्स ने आर सी नेटवर्क के लिए आवश्यक प्रतिरोध और समाई मूल्य की गणना के लिए एक सूत्र विकसित किया: सी = = मैं^दो / 10, और Rc = Vo / [10I {1+ (50 / Vo)}]

संपर्क खोलने पर प्रेरित वोल्टेज द्वारा निर्धारित किया जा सकता है

वी = आईआरसी = ( आरसी / आरएल ) वो

• जहां वी_या= वोल्टेज स्रोत
• I = संपर्क खोलने पर करंट लोड करें
• आर_सी= आरसी स्नबर का प्रतिरोध
• सी = आरसी स्नबर का कैपेसिटेंस
• आर_एल= भार प्रतिरोध

हमारे निम्नलिखित उदाहरणों में हम बात करते हैं रीड रिले समस्याएँ उत्पन्न करना और अपने संपर्कों में RC नेटवर्क को डिज़ाइन करने के लिए आवश्यक गणनाओं का मूल्यांकन करने का प्रयास करें।

चूंकि बड़े रिले में भी arcing का सिद्धांत समान हो सकता है, इसलिए रीड रिले में उपयोग किए जाने वाले सूत्र बड़े रिले के लिए RC नेटवर्क को आयाम देने के लिए भी लागू किया जा सकता है।

रीड रिले स्विचिंग में कैसे आर्किंग होता है

एक रिड स्विच या रीड सेंसर का उपयोग एक रिले डिवाइस के नियंत्रण के लिए किया जा सकता है जैसे रिले कॉइल, सोलनॉइड, ट्रांसफार्मर, छोटे उपकरण आदि।

जब रीड स्विच खुलता है, तो डिवाइस में इंडक्शन में रखा गया चार्ज स्विच कॉन्टैक्ट्स को एक हाई वोल्टेज पर मजबूर कर देगा। एक बार स्विच खुलने के बाद, संपर्क अंतराल शुरुआत में छोटा होता है।

इसलिए, संपर्क अंतराल के बीच उत्पन्न होना लगभग तुरंत हो सकता है जबकि स्विच बस खोल रहा है।

घटना प्रतिरोधक और आगमनात्मक दोनों भारों में हो सकती है, लेकिन चूंकि बाद में एक उच्च वोल्टेज उत्पन्न होता है, इसलिए बढ़ती हुई सक्रियता को स्विच जीवन को कम करते हुए देखा जाता है।

उच्च वोल्टेज से बचने के लिए, डीसी आगमनात्मक सर्किट द्वारा एक डायोड का उपयोग आम तौर पर किया जाता है। इस प्रकार के डायोड को फ्लाईबैक, फ़्रीव्हीलिंग या कैच डायोड कहा जाता है।

दुर्भाग्य से, इस डायोड का अनुप्रयोग एसी सर्किट में संभव नहीं है।

तो, हमें एक धातु-ऑक्साइड वैरिस्टर (MOV), एक द्विदिशीय क्षणिक वोल्टेज दबानेवाला यंत्र (TVS) डायोड या एक RC दमन नेटवर्क का उपयोग करना चाहिए, जिसे स्नबर के रूप में भी जाना जाता है।

इन विविध चाप दमन दृष्टिकोणों में कई पेशेवरों और विपक्ष हैं। यदि इसके बिना रिले संपर्क जीवन प्रभावित नहीं है तो दमन का उपयोग करना भी एक विकल्प है।

कई कारक जो निर्धारित करते हैं कि किस दृष्टिकोण की आवश्यकता है, इसमें लागत, संपर्क जीवन, पैकिंग आदि शामिल हैं।

स्पार्क दमन सर्किट डिजाइनों के लिए मूल कारण है कि रिले और स्विच करते समय उत्पन्न होने वाली आवाज़ और उत्पन्न शोर को कम किया जाए।

आरसी डिजाइन विचार

टीवीएस दबानेवाला यंत्र डायोड के साथ डीसी आपूर्ति का उपयोग करना :

एमओवी और टीवीएस डायोड करंट का संचालन तब करते हैं जब थ्रेसहोल्ड वोल्टेज को पार किया जाता है।

आम तौर पर, ये डायोड स्विच संपर्क से समानांतर रूप से जुड़े होते हैं। 24 VAC जैसे कम वोल्टेज पर भी, ये उपकरण कुशलता से काम करने में सक्षम हैं।

इसके अलावा, वे उच्च प्रेरण 120 VAC भार पर भी अच्छी तरह से कार्य कर सकते हैं। टीवीएस डायोड की तुलना में, MOV उपकरणों ने समाई जोड़ी है।

इस प्रकार, जब एक MOV डिवाइस का उपयोग किया जाता है, तो आपको उपयोग किए जाने वाले समाई पर विचार करना चाहिए। हैमलिन एप्लीकेशन नोट इस परिदृश्य का बेहतर वर्णन करता है।

द्विदिश टीवीएस डायोड का उपयोग करना

संपर्क के छोटे होने पर स्विच के खुलने के दौरान स्विच कॉन्टैक्ट वोल्टेज को सीमित करने के कारण RC दमन में बढ़त थी।

इसके अलावा, आरसी दमन को कम भारों को कम करने और प्रतिरोधक भार में सुधार करने के लिए लागू किया जा सकता है।

आरसी के दमन सर्किट पर, श्रृंखला में जुड़ा हुआ एक संधारित्र और अवरोधक नेटवर्क एक समानांतर कनेक्शन में स्विच संपर्क में आरोहित होता है।

एक अन्य विकल्प है कि संधारित्र और अवरोधक को लोड के पार रखना।

स्विच संपर्क में आरसी स्नबर को संलग्न करते समय आदर्श है, एक बड़ा नुकसान है क्योंकि यह स्विच चालू होने पर लोड के लिए एक वर्तमान पथ बनाता है।

यदि स्नबर को लोड पर स्थापित किया गया है, तो यह करंट को समाप्त करता है। हालांकि, कनेक्शन और स्रोत प्रतिबाधा में परिवर्तन चाप दमन की दक्षता को प्रभावित कर सकता है।

स्विच संपर्क के साथ आरसी स्नबर समानांतर लागू करना

स्नबर में, रोकनेवाला और संधारित्र के मान आवश्यकता पर निर्भर होते हैं।

स्विच के संपर्कों को बंद करने पर चुने गए अवरोधक में कैपेसिटिव डिस्चार्ज करंट को प्रतिबंधित करने के लिए पर्याप्त मूल्य होना चाहिए। उसी समय, यह वोल्टेज को प्रतिबंधित करने के लिए पर्याप्त छोटा होना चाहिए जब स्विच संपर्क खुलता है।

यदि आप एक बड़े संधारित्र मान का चयन करते हैं, तो स्विच संपर्क खुलते समय यह निश्चित रूप से वोल्टेज प्रभाव को कम करेगा।

लेकिन बड़े संधारित्र महंगे हो सकते हैं और स्विच के संपर्क के समय उच्च कैपेसिटिव डिस्चार्ज ऊर्जा हो सकती है। यह प्रकार डीसी और एसी सर्किट दोनों पर लागू होता है।

लोड के साथ आरसी (स्नबर) दमन समानांतर का उपयोग करना

चाप दमन के लिए सबसे उपयुक्त प्रतिरोधी मूल्य चुनने के लिए ओम का नियम लागू किया जाता है।

ओम के नियम में आर = वी / आई , हम सूत्र लागू करते हैं आर = 0.5 (वी_पी/ मैं_दप) तथा आर = 0.3 (वी_पी/ मैं_दप) , कहां है वी_पी एसी पीक वोल्टेज है ( १.४१४ वृ ) तथा मैं_दप रिले संपर्क के वर्तमान स्विचिंग वर्तमान है)।

Arcing के कारण संपर्क गिरावट को कम करने के लिए, हमें यह सुनिश्चित करना होगा कि R मान न्यूनतम है। दूसरी तरफ, आर वर्तमान मान के कारण होने वाले रिले संपर्क को कम करने के लिए आर मान को बढ़ाया जाना चाहिए।

इन परिदृश्यों के बीच R का मान निर्धारित करना चुनौती है।

आप के साथ शुरू कर सकते हैं सी = 0.1μF या 100 nF, संधारित्र का चयन करते समय क्योंकि यह मानक मूल्य है और इस प्रकार लागत के अनुकूल है। इस संधारित्र के प्रदर्शन परीक्षा के आधार पर, आप इसे बढ़ा सकते हैं जब तक कि समाई पर्याप्त न हो।

चुने हुए स्नबर मानों के प्रदर्शन का आकलन करने के लिए कई तरीके हैं। कुछ की गणना या अनुकरण द्वारा किया जा सकता है। हालांकि, लोड की प्रतिरोधक और आगमनात्मक विशेषताएं अनिश्चित दिखाई दे सकती हैं।

यह काफी हद तक इलेक्ट्रोमैकेनिकल लोड के इंडक्शन के कारण होता है, जब घटक बदलते हैं।

यह विशेष रूप से संपर्क खोलने के दौरान एक आस्टसीलस्कप के माध्यम से स्विच संपर्कों में वोल्टेज तरंग की जांच करने के लिए एक अच्छा अभ्यास है। स्नबर सिस्टम को कम करना चाहिए या कम से कम उस arcing को कम करना चाहिए जो संपर्क खुलने और बंद होने पर होता है।

बढ़ते वोल्टेज को संपर्क arcing को पुनरारंभ नहीं करना चाहिए। इसके अलावा, स्नबर में संधारित्र के पार का अधिकतम वोल्टेज वोल्टेज की रेटिंग से अधिक नहीं होना चाहिए।

फिर भी यह पता लगाने का एक और तरीका है कि क्या ईख स्विच के लिए स्नबर ठीक से काम कर रहा है या नहीं, स्विच कॉन्टैक्ट गैप को देखने के लिए और आर्क द्वारा उत्पादित प्रकाश की चमक का निरीक्षण करें।

यदि कम रोशनी है, तो इसका मतलब है कि चाप उत्पन्न करने वाली ऊर्जा बहुत कम है और इसलिए जीवन को लंबा करती है।

स्नबर के प्रदर्शन की जांच करने का अंतिम और सबसे सटीक तरीका जीवन परीक्षण करना है।

संपर्क जीवन स्विचिंग चक्रों की संख्या के लिए सीधे आनुपातिक है और संचालित और अप्रभावित घंटों की संख्या के लिए नहीं।

यह सलाह दी जाती है कि आने वाले भार के जीवन परीक्षण के लिए प्रति सेकंड अधिकतम संचालन को 5 से 50 ऑपरेशन प्रति सेकंड के आसपास रखा जाए।

यह अधिकतम आवृत्ति का लगभग 5 से 50 हर्ट्ज है। आपके द्वारा किए जाने वाले परीक्षणों की संख्या विद्युत भार और सुविधा और परिशुद्धता के बीच के अंतर पर निर्भर है।

जब आपको स्नबर के लिए घटकों के विनिर्देशों का पता लगाने की आवश्यकता होती है, तो आपको आर्क मूल्यांकन, उच्चतम कैपेसिटर वोल्टेज और जीवन के वर्णित निरीक्षण के अलावा कुछ अन्य चीजों पर भी विचार करना चाहिए।

यह मौलिक है कि जब एक स्विच संपर्क खोला जाता है, तो स्नबर सर्किट के माध्यम से प्रवाह होता है।

आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि यह करंट स्नबर के एप्लिकेशन के लिए परेशानी का कारण न बने। इसके अलावा, यह पुष्टि करना आवश्यक है कि स्नबर के अवरोधक में बिजली अपव्यय इसकी शक्ति रेटिंग को पार नहीं करता है।

एक और विचार यह है कि एक आरसी स्नबर सर्किट को एमओवी के एक द्विदिश टीवीएस डायोड के साथ संयोजन में उपयोग किया जा सकता है।

आरसी स्नबर शुरुआती रिले संपर्कों में प्रारंभिक वोल्टेज को सीमित करने में एक अत्यधिक कुशल सर्किटरी हो सकता है, जबकि टीवीएस या एमओवी पीक सर्ज वोल्टेज को प्रतिबंधित करने के लिए एक अधिक कुशल विकल्प हो सकता है।

संदर्भ:

https://www.elprocus.com/wp-content/uploads/2020/10/RC-snubber.pdf

https://www.elprocus.com/wp-content/uploads/2020/10/spark_suppression_compart.df

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