Basado en la sobrecorriente del circuito del elemento Hall SCR y la protección contra sobrecarga del motor
Su principio de funcionamiento básico es que un circuito magnético cerrado con un cierto espacio está compuesto por dos imanes en forma de U y dos elementos Hall integrados de tres terminales. Como sistema de detección de corriente, una carga y un cable de corriente de tiristor pasan a través del centro del plano del circuito magnético para generar un campo magnético alterno en el circuito magnético, como se muestra en la FIG. Cuando el valor actual del tiristor está dentro del rango nominal, la intensidad del campo magnético generado en el circuito magnético es pequeña, menor que la intensidad del campo magnético operativo del elemento Hall, y el circuito de protección no funciona. En el caso de una condición de sobrecorriente, la fuerza del campo magnético aumentará, lo que excederá la fuerza operativa del elemento Hall, y el elemento Hall se activará para girar y también activará el circuito de protección. Apaga el circuito de disparo del tiristor del circuito principal y apaga el tiristor después del cruce por cero.
IC1 e IC2 en el circuito son Hall IC ULN3020. En condiciones normales de trabajo, sus pies terminales de salida son siempre de bajo nivel. D2, D3 cortado, el tiristor T1 también está apagado, el tubo luminoso L4 no emite luz y la fuente de alimentación positiva forma un bucle a través de R6, L1, IC4, R5, VT hacia el suelo. Si la base del transistor de interruptor de control VT es extremadamente alta, estará en un estado conductor. Por lo tanto, el flip-flop IC4 de cruce por cero se enciende, activando el silicio bidireccional T3 para conducir, y la carga RL funciona eléctricamente, y su corriente generará un campo magnético alterno en el circuito magnético. Cuando el pico de la intensidad del campo magnético no alcanza la intensidad del campo magnético de apertura de los dos elementos Hall, tanto IC1 como IC2 permanecen sin cambios. Cuando la corriente aumenta anormalmente debido a una carga anormal u otras razones, uno de IC1 e IC2 estará en un estado de salida alta de corto tiempo. Por lo tanto, el tiristor T1 se enciende mediante D2 o D3, y D5 se enciende, de modo que el flip-flop IC4 de cruce por cero se apaga, y el tiristor T3 se apaga después de que la fuente de alimentación se cruza por cero. Al mismo tiempo, el tubo emisor de luz L4 está encendido, D4 también está encendido, y el zumbador BU emite un sonido de alarma, y el tiristor T1 puede mantenerse encendido hasta que se apaga la alimentación del circuito de control.
IC1 e IC2 en el circuito son Hall IC ULN3020. En condiciones normales de trabajo, sus pies terminales de salida son siempre de bajo nivel. D2, D3 cortado, el tiristor T1 también está apagado, el tubo luminoso L4 no emite luz y la fuente de alimentación positiva forma un bucle a través de R6, L1, IC4, R5, VT hacia el suelo. Si la base del transistor de interruptor de control VT es extremadamente alta, estará en un estado conductor. Por lo tanto, el flip-flop IC4 de cruce por cero se enciende, activando el silicio bidireccional T3 para conducir, y la carga RL funciona eléctricamente, y su corriente generará un campo magnético alterno en el circuito magnético. Cuando el pico de la intensidad del campo magnético no alcanza la intensidad del campo magnético de apertura de los dos elementos Hall, tanto IC1 como IC2 permanecen sin cambios. Cuando la corriente aumenta anormalmente debido a una carga anormal u otras razones, uno de IC1 e IC2 estará en un estado de salida alta de corto tiempo. Por lo tanto, el tiristor T1 se enciende mediante D2 o D3, y D5 se enciende, de modo que el flip-flop IC4 de cruce por cero se apaga, y el tiristor T3 se apaga después de que la fuente de alimentación se cruza por cero. Al mismo tiempo, el tubo emisor de luz L4 está encendido, D4 también está encendido, y el zumbador BU emite un sonido de alarma, y el tiristor T1 puede mantenerse encendido hasta que se apaga la alimentación del circuito de control.
También hay un conjunto de circuitos de protección contra sobrecalentamiento de tiristores en este circuito. IC3 es un elemento de interruptor de detección de temperatura de dos patas tipo paquete 67L070 TO-220, su temperatura de funcionamiento es 70 ° C, en el estado de temperatura normal normalmente está cerrado. Está montado en el disipador de calor del tiristor T3. Cuando el tiristor está sobrecargado o no, el consumo de energía aumenta considerablemente. Una vez que la temperatura del disipador de calor alcanza los 70 ° C, IC3 cambiará de normalmente cerrado a normalmente abierto. En este momento, T2 se encenderá con R10, y D6 también se encenderá, lo que cortará IC4 y cortará el tiristor T3. Al mismo tiempo, D7 también está encendido, el tubo emisor de luz L3 está encendido, D6 está encendido, el zumbador BU está funcionando y se emite un sonido de alarma. El tiristor T2 también puede permanecer en estado conductor en todo momento. Finalmente, hasta que se apague el control.
La magnitud de la corriente que hace que el elemento Hall funcione puede determinarse ajustando el espacio entre los dos núcleos en forma de U. Para el tiristor de 40 A utilizado en este circuito, la corriente máxima a través de él debe limitarse a menos de 40 A. La sección transversal del núcleo utilizada aquí es de 5 mm * 4 mm, y el intervalo entre los dos núcleos es de aproximadamente 2,0 mm. Sin embargo, debido a la diferencia en la permeabilidad magnética de diferentes materiales magnéticos y la diferencia en los parámetros de los elementos Hall, los intervalos específicos pueden ser ligeramente diferentes. La corriente de protección real se determina preferiblemente por medición real y se sella en el tablero impreso con pegamento. El requisito para la instalación de dos componentes Hall es que para la sección transversal del cuerpo magnético, la impresión esté orientada en una sola dirección. Solo de esta manera pueden los dos elementos Hall detectar los semiciclos positivos y negativos de la corriente alterna.
Para mayor protección, también se proporciona un interruptor de aire de 32 A en el circuito principal, que también funciona para proteger el tiristor y también sirve como interruptor de control para el circuito principal.
La desventaja de este circuito de protección es que cuando la carga y el circuito se cortocircuitan severamente, el efecto de protección en el tiristor es ligeramente insuficiente. Debido a que ha habido casos en los que el tiristor está en cortocircuito, esto se debe principalmente a que después de que funciona el circuito de protección, el tiristor solo se puede apagar naturalmente después de que la fuente de alimentación haya pasado a cero. La velocidad de ruptura del interruptor de aire también es limitada. Por lo tanto, si es necesario, se deben usar otras medidas como la fusión rápida para la protección final contra cortocircuitos.
