BEVEILIGING VAN HET STUURSTROOMCIRCUIT

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "BEVEILIGING VAN HET STUURSTROOMCIRCUIT"

Lien Desmet
5 jaren geleden
Aantal bezoeken:

BEVEILIGING VAN HET STUURSTROOMCIRCUIT Beveiliging van de stuurstroomtransformator: EN60204-1 stelt: Transformatoren moeten beveiligd zijn tegen overbelasting in overeenstemming met de het datasheet

1 BEVEILIGING VAN HET STUURSTROOMCIRCUIT Beveiliging van de stuurstroomtransformator: EN stelt: Transformatoren moeten beveiligd zijn tegen overbelasting in overeenstemming met de het datasheet van de fabrikant waarbij: - de beveiliging niet spontaan mag aanspreken bij inschakelen van de transformator; - de temperatuur van de wikkelingen niet ontoelaatbaar hoog mag worden bij kortsluiting van de secondaire wikkeling. Primair beveiligen: Primair beveiligen tegen overbelasting kan in theorie maar in de praktijk gaat het lastig door de inschakelstroom van de transformator. Een primaire beveiliging tript snel op de inschakelstroom wat niet de bedoeling is. Primair moet wel een kortsluitbeveiling opgenomen zijn die de bedrading naar de primaire wikkeling en de wikkeling afschakelt bij kortsluiting. Een zekering in de fase-geleider bij aansluiting tussen fase en nul of een zekering in beide fase-geleiders bij aansluiting tussen 2 fasen die een zodanige waarde heeft dat er een goede bescherming is bij kortsluiting maar dat de zekering er niet uit gaat bij inschakelen is al voldoende. Secundair beveiligen: Secundair beveiligen tegen overbelasting met een zekering kan uitstekend. Bij gebruik van een glaszekering gelijk aan de nominale secundaire stroomwaarde is de transformator normaliter voldoende tegen overbelasting en kortsluiting beveiligd. 1 zekering is normaal voldoende wanneer deze de geleider met de kleinste doorsnede in het aangesloten stuurstroomcircuit effectief beveiligd. Wanneer 1 van de geleiders geaard is dan moet de zekering opgenomen worden in de niet geaarde geleider. Een alternatief voor een glaszekering is een zelfherstellende zekering. Deze smelt niet door maar kan na aanspreken gereset worden door de voeding gedurende c.a. 1 minuut uit te schakelen.

Beveiliging van het stuurstroomcircuit na de transformator: AC circuit: Wanneer de bedrading en componenten qua doorsnede en stroomwaarde voldoende beveiligd zijn door de secundaire zekering bij de

2 Beveiliging van het stuurstroomcircuit na de transformator: AC circuit: Wanneer de bedrading en componenten qua doorsnede en stroomwaarde voldoende beveiligd zijn door de secundaire zekering bij de transformator dan geeft deze zekering voldoende beveiliging. Wanneer circuits voorkomen van kleinere doorsnede en lagere stroomwaarde die niet voldoende beveiligd zijn door de secundaire zekering bij de transformator dan moeten deze circuits apart beveiligd worden met een extra kleinere zekering. DC circuit: Bij een DC circuit dat door een AC circuit wordt gevoed wordt een gelijkrichter gebruikt. Deze gelijkrichter heeft een inschakelstroom die aanzienlijk groter is dan de normale DC belastingstroom. De juiste wijze van beveiligen is daarom: - Een zekering plaatsen achter de trafo voor de gelijkrichter die zo groot is dat deze er niet uit gaat bij inschakelen van de gelijkrichter maar klein genoeg dat de zekering er wel uit gaat bij kortsluiting intern in de gelijkrichter. Een waarde voor deze zekering van 2 maal de waarde van de nominale secundaire stroom van de trafo is een gangbare waarde. - Een zekering plaatsen achter de gelijkrichter die past bij de normale te verwachten DC belastingstroom. - Eventueel extra kleinere zekeringen wanneer DC circuits voorkomen van kleinere doorsnede en lagere stroomwaarde.

3 Gestabiliseerde voeding: Voor bepaalde apparaten is een gestabiliseerde voedingsspanning nodig. Er zijn IC s te koop, de spanningsregulators, waarin een gestabiliseerde voeding is opgenomen die direct op een ongestabiliseerde gelijkrichter aangesloten kunnen worden. Een nadeel van deze spanningsregulators is dat de absolute maximum ingangsspanning vaak maar 40 VDC mag zijn. Wanneer de benodigde AC voeding van een 24V stuurstroomtrafo wordt betrokken is de onbelaste spanning vaak al 25,5 a 26V om volbelast 24V te kunnen leveren. Neem daarbij nog het gegeven dat de netspanning gemakkelijk 10% naar onder of naar boven af kan wijken dan zou de maximum spanning bij 26V onbelast 28,6V kunnen worden bij 10% hogere voedingsspanning. Voor de ongestabiliseerde gelijkspanning geldt dan: Het zal zeker niet de eerste spanningsregulator zijn die daar op doorslaat. Denk ook aan de mogelijkheid van piekspanningen op de netspanning, dat maakt het risico van doorslag nog groter. Bij doorslag wordt de uitgangsspanning van de regulator de ongestabiliseerde gelijkspanning. De ongestabiliseerde gelijkspanning zal in vele gevallen te hoog zijn voor het te voeden apparaat waardoor verdere schade ontstaat. Het is mogelijk om met eenvoudige middelen een meer robuuste gestabiliseerde voeding te bouwen die beter bestand is tegen overspanningen. Door gebruik te maken van een zenerdiode voor de referentiespanning en een vermogenstransistor met een doorslagspanning van 60V als regulator wordt een gestabiliseerde voeding verkregen die beter bestand is tegen overspanningen. Als voorbeeld dit schema: Deze gestabiliseerde voeding kan 0,5A bij 24VDC leveren. Bij kortsluiten van + en loopt er 1,5A en gaat de 0,8A zekering door.

4 De zenerdiode is een 500mW type en heeft een referentiespanning van 24V. Bij een zenerdiode van wat groter vermogen, bijvoorbeeld 1300mW, en verkleining van de 1K weerstand tot bijvoorbeeld 330 Ohm 1W, kan meer stroom aan de uitgang afgenomen worden. Met een BZX85C24 zenerdiode en een 330 Ohm 1W weerstand wordt het c.a. 1A bij 24VDC en de stroom bij kortsluiting van + en c.a. 3A. De bufferelco van 1000µF moet dan ook vergroot worden tot 2000µF, de 2A zekering moet verzwaard worden naar 4A en de 0,8A zekering moet verzwaard worden naar 1,5A. Kleiner kan ook: Voor een apparaat dat slechts 80mA bij 24VDC nodig heeft bouwen wij deze voeding met in plaats van de 1K weerstand een weerstand van 4K7 en de BZX55C24 als zenerdiode. De bufferelco bij deze voeding is 470µF, de zekering is een 300mA zelfherstellende zekering en de voorgeschakelde zekering is een 1,1A zelfherstellende zekering. Deze voeding kan 150mA leveren bij 24VDC. Bij kortsluiten van + en loopt er 750mA en schakelt de 300mA zekering de stroom af. Bij deze kleine voeding is een koelplaat voor de vermogenstransistor niet nodig. Bij de grotere voedingen is een koelplaat wel nodig afhankelijk van de af te nemen stroom. De uitgangsspanning is de 24V referentiespanning van de zenerdiode de spanning die valt over de BE aansluiting van de transistor. In de praktijk is de uitgangsspanning c.a. 23,5V. Mocht dat te weinig zijn dan is het altijd mogelijk om een extra normale gelijkrichtdiode in doorlaat in serie te schakelen met de zenerdiode. De positieve spanningsval over deze extra diode compenseert dan de negatieve spanningsval over de BE aansluiting van de transistor. Leo van Wallenburg W & K Level Control Systems Grafiek zenerdiodes:

5 Specificaties vermogenstransistor:

Vergelijkbare documenten

Zelf een hoogspanningsgenerator (9 kv gelijkspanning) bouwen

Zelf een hoogspanningsgenerator (9 kv gelijkspanning) bouwen Inhoud De schakeling Een blokspanning van 15 V opwekken De wisselspanning omhoog transformeren Analyse van de maximale stroom door de primaire