Contactor estático
Un contactor de estado sólido o relé de estado sólido es un dispositivo que permite la conmutación de una corriente eléctrica sin recurrir a elementos mecánicos o electromecánicos .
Constitución
El contactor de estado sólido está formado por un conjunto de componentes electrónicos, en particular semiconductores. Como un relé electromecánico , tiene al menos un par de conexiones para el control y uno o más pares de polos para la alimentación. Para la parte de control, generalmente se usa un optoacoplador para asegurar, como su equivalente electromecánico, un aislamiento galvánico entre el circuito de control y el circuito de potencia, requiriendo solo una corriente de solo unas pocas decenas de miliamperios (ver en algunos casos , cientos de miliamperios). El circuito de potencia está formado por componentes electrónicos de potencia , como el tiristor , el GTO , el triac o el IGBT .
Detección de cruce por cero
Muchos relés de estado sólido están equipados con un dispositivo para detectar el cruce por cero (cruce por cero o cruce en X). Este dispositivo permite activar la conmutación de la potencia cuando la tensión cruza cero, lo que reduce considerablemente la contaminación eléctrica y electromagnética cuando la carga conmutada es resistiva. Este dispositivo es, por el contrario, perjudicial cuando la carga conmutada es, por ejemplo, el primario de un transformador, donde el momento ideal de conmutación es, en este caso, a la tensión máxima.
Ventajas
- Vida útil / confiabilidad de varios millones de ciclos de conmutación, en comparación con los contactores mecánicos para los que la vida útil promedio es de unos cientos de miles de ciclos.
- Funcionamiento prácticamente silencioso.
- Ausencia de perturbaciones electromagnéticas vinculadas a "rebotes" de contactos mecánicos durante la conmutación de un contactor estático.
- Otra ventaja derivada de las características anteriores: su alta frecuencia de conmutación, toma su medida en muchas aplicaciones como la regulación del todo o nada de un horno con resistencias eléctricas (hornos de alimentos, cafeteras, moldeadoras y moldeadoras. Inyección de plástico, termoformado máquinas, etc.).
Desventajas
- Uno de sus principales inconvenientes es el costo de fabricación significativamente más alto que los contactores electromecánicos. Esta diferencia de costo está disminuyendo con el progreso realizado en la electrónica de potencia.
- Otro de sus principales inconvenientes es que en caso de alta corriente y destrucción del elemento semiconductor (parpadeo), o el contacto permanece abierto (a veces), o solo pasa una corriente débil (raro), o aparece un cortocircuito. hacia el control (raro), o el contacto permanece cerrado (a menudo).
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Resistencia interna no nula de semiconductores que provocan pérdidas por efecto Joule cuando fluye corriente. Estas pérdidas son generalmente más altas que las de los contactores electromecánicos. La presencia de disipadores de calor, así como los dispositivos de convección forzada (para dispositivos de alta potencia) necesarios para evacuar estas pérdidas, la mayoría de las veces conducen a dimensiones mayores.
- El contacto normalmente cerrado no se puede hacer con un contactor de estado sólido. Esto prohíbe su uso en aplicaciones que requieren el cierre de contactos en ausencia de voltaje.
- Un contactor estático no permite aislar galvánicamente la carga de la red eléctrica, ya que la rotura se realiza mediante semiconductores y no mediante elementos mecánicos. La consecuencia es, por tanto, la presencia de una corriente residual en la carga en todo momento (unos miliamperios), y la obligación de instalar un disyuntor o un fusible antes del contactor estático para proteger al usuario en caso de contacto con la carga, y para proteger la instalación en caso de avería en la carga.
Apéndices
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