Преимуществами электронных аппаратов являются:
• отсутствие подвижной механической системы;
• бездуговая коммутация цепей, отсутствие электрического износа;
• высокая стойкость к ударным механическим нагрузкам и вибрациям;
• практически неограниченное число коммутаций силовых ключей;
• большой ресурс работы; высокое быстродействие;
• надёжная работа во взрывоопасных и агрессивных средах;
• отсутствие акустического шума во время работы;
• широкие возможности по управлению выходными параметрами;
• широкие функциональные возможности; низкое значение мощности, затрачиваемое на управление.
Наряду с неоспоримыми преимуществами силовым электронным аппаратам присущи следующие недостатки:
• зависимость электрических параметров от температуры, приложенного напряжения, наличия источников проникающей радиации и др.;
• существенные различия в электрических параметрах ключей одного типа и класса;
• невысокая глубина коммутации (отношение электрического сопротивления ключа в отключенном и включенном состояниях);
• отсутствие видимого разрыва цепи в выключенном состоянии, наличие остаточного тока, отсутствие гальванической развязки в коммутируемой цепи.
Ключи обладают односторонней проводимостью тока и способны работать при напряжении одной полярности, за исключением отдельных интегральных или гибридных приборов, сочетающих качества различных полупроводниковых элементов. В состоянии высокой проводимости прямое падение напряжения на ключе составляет не менее 0,5–0,7 В (до 3 В), что обусловлено контактной разностью потенциалов на границе полупроводниковых слоёв. Это приводит к существенным потерям мощности, преобразующейся в теплоту, и необходимости применения охладителей.
Для электронных аппаратов характерны невысокая устойчивость к электрическим перегрузкам; требуются специальные схемотехнические решения по защите ключей от перегрузок по напряжению и току, а также по скорости нарастания тока di / dt и напряжения du / dt. В схемах возможны ложные переключения от случайных импульсов с малой продолжительностью, которые могут проникнуть в цепь управления ключом при близких ударах молний, дуговых разрядах в контактных аппаратах, электросварке и т.д.
В связи с этим необходимо заметить, что силовые электронные аппараты не могут заменить большинства видов электромеханических, так как уступают последним в качестве коммутационных ключей. Силовые электронные ключи по принципу действия не обеспечивают такого низкого уровня потерь мощности во включенном состоянии, как металлические контакты и, с другой стороны, не способны создать уровень изоляции, соответствующий разомкнутым контактам электрического аппарата.
Более эффективными оказываются гибридные электрические аппараты, представляющие собой компромиссное техническое решение, соединяющее положительные качества электромеханических и силовых электронных аппаратов в одном комбинированном устройстве. Существенным преимуществом гибридных аппаратов является практическое исключение дуговых явлений при включении и выключении электрических контактов. Это позволяет продлить срок их службы и в ряде случаев улучшить массогабаритные показатели аппаратов в целом. Другим существенным достоинством гибридных электрических аппаратов является возможность сочетания в одном аппарате функций регулятора на интервалах включения и выключения с высокими характеристиками коммутационного аппарата.
Использование достижений микропроцессорной техники в электронных аппаратах позволяет существенно расширить их функциональные возможности, обеспечить эффективный контроль и диагностику, а также возможность управления с различных иерархических уровней системы, в которой используется аппарат.
На основе СПП могут быть выполнены коммутационные и защитные аппараты постоянного и переменного тока низкого и высокого напряжения в широком диапазоне изменения номинальных токов и напряжений. Поэтому в самом общем виде их можно классифицировать по тем же признакам, что и электромеханические аппараты (по назначению, роду тока, номинальному напряжению, конструктивным особенностям и др.).
Дата: 2019-02-25, просмотров: 351.