Motor de curent continuu cu pornire uşoară. Scheme de cablare gratuit

O caracteristică a oricărui motor electric în timpul procesului de pornire este un exces multiplu de curent și sarcină mecanică asupra echipamentului antrenat. În acest caz, apar și supraîncărcări ale rețelei de alimentare, creând o cădere de tensiune și deteriorând calitatea energiei electrice. În multe cazuri este necesar un soft starter (soft starter).

Nevoia de pornire ușoară a motoarelor electrice

Înfășurarea statorului este un inductor, format din rezistență activă și reactivă. Valoarea acestuia din urmă depinde de frecvența tensiunii aplicate. La pornirea motorului, reactanța se modifică de la zero, iar curentul de pornire are o valoare mare, de multe ori mai mare decât cea nominală. Cuplul este, de asemenea, mare și poate distruge echipamentul antrenat. În modul de frânare apar și supratensiuni de curent, ducând la creșterea temperaturii înfășurărilor statorului. În cazul unei situații de urgență asociate cu supraîncălzirea motorului, sunt posibile reparații, dar parametrii oțelului transformatorului se modifică și puterea nominală este redusă cu 30%. Prin urmare, este necesară o pornire ușoară.

Pornirea unui motor electric prin comutarea înfășurărilor

Înfășurările statorului pot fi conectate în stea și triunghi. Când toate capetele înfășurărilor sunt îndepărtate din motor, este posibilă comutarea circuitelor „stea” și „delta” din exterior.

Demarorul soft al motorului electric este asamblat din 3 contactoare, un releu de sarcină și un temporizator.

Motorul pornește în modul stea când contactele K1 și K3 sunt închise. După un interval stabilit de releul de timp, K3 este oprit și circuitul „triunghi” este conectat prin contactorul K2. Acest lucru va aduce motorul la turație maximă. Când accelerează până la viteza nominală, curenții de pornire nu sunt atât de mari.

Dezavantajul circuitului este apariția unui scurtcircuit atunci când două mașini sunt pornite simultan. Acest lucru poate fi evitat prin utilizarea unui comutator cu cuțit. Pentru a organiza invers, este nevoie de o altă unitate de control. În plus, conform schemei „triunghi”, motorul electric se încălzește mai mult și lucrează din greu.

Reglarea frecvenței vitezei de rotație

Arborele motorului este rotit de câmpul magnetic al statorului. Viteza depinde de frecvența tensiunii de alimentare. Unitatea va funcționa mai eficient dacă tensiunea este schimbată suplimentar.

Compoziția demarorului soft al motoarelor asincrone poate include un convertor de frecvență.

Prima etapă a dispozitivului este un redresor, care este alimentat cu o tensiune a unei rețele trifazate sau monofazate. Este asamblat pe diode sau tiristoare și este proiectat să formeze o tensiune DC pulsatorie.

În circuitul intermediar, ondulațiile sunt netezite.

În invertor, semnalul de ieșire este convertit într-o variabilă cu o frecvență și amplitudine date. Funcționează pe principiul modificării amplitudinii sau lățimii impulsurilor.

Toate cele trei elemente primesc semnale de la circuitul electronic de control.

Principiul de funcționare al soft starter-ului

O creștere a curentului de pornire de 6-8 ori și a cuplului necesită utilizarea unui soft starter pentru a efectua următoarele acțiuni la pornirea sau frânarea motorului:

• creșterea treptată a sarcinii;
• reducerea căderii de tensiune;
• controlul pornirii și frânării în anumite momente;
• reducerea interferențelor;
• protecție împotriva supratensiunii, întreruperea fazei etc.;
• creșterea fiabilității acționării electrice.

Softstarterul motorului limitează cantitatea de tensiune aplicată în momentul pornirii. Se reglează prin modificarea unghiului de deschidere al triacurilor conectate la înfășurări.

Curenții de pornire trebuie redusi la o valoare de cel mult 2-4 ori valoarea nominală. Prezența unui contactor de bypass previne supraîncălzirea triacurilor după ce acesta este conectat după ce motorul se rotește. Opțiunile de comutare sunt monofazate, bifazate și trifazate. Fiecare schemă este diferită din punct de vedere funcțional și are un cost diferit. Cea mai perfectă este reglarea în trei faze. Este cel mai funcțional.

Dezavantajele demaroarelor soft pe triac:

• circuitele simple sunt utilizate numai cu sarcini ușoare sau la pornire în gol;
• pornirea prelungită duce la supraîncălzirea înfășurărilor și a elementelor semiconductoare;
• cuplul arborelui este redus și este posibil ca motorul să nu pornească.

Tipuri de SCP

Cele mai comune regulatoare fără feedback pe două sau trei faze. Pentru a face acest lucru, tensiunea și ora de pornire sunt prestabilite. Dezavantajul este lipsa controlului cuplului în funcție de sarcina pe motor. Această problemă este rezolvată de un dispozitiv de feedback împreună cu performanța unor funcții suplimentare pentru a reduce curentul de pornire, a crea protecție împotriva dezechilibrului de fază, suprasarcină etc.

Cele mai moderne softstarter-uri au circuite pentru monitorizarea continuă a sarcinii. Sunt potrivite pentru unități cu încărcare mare.

Selectare soft starter

Majoritatea softstarterelor sunt regulatoare de tensiune triac, care diferă în funcție de funcții, circuite de control și algoritmi de schimbare a tensiunii. În modelele moderne de demaroare soft, sunt utilizate metode de reglare a acționărilor electrice cu orice mod de pornire. Circuitele electrice pot fi cu module tiristoare pentru un număr diferit de faze.

Unul dintre cele mai simple este un soft starter cu reglare monofazată printr-un triac, care permite doar atenuarea sarcinilor de șoc mecanic ale motoarelor de până la 11 kW.

Reglarea în două faze atenuează și șocurile mecanice, dar nu limitează sarcinile curente. Puterea admisă a motorului este de 250 kW. Ambele metode sunt aplicate pe baza unor prețuri rezonabile și a caracteristicilor mecanismelor specifice.

Demarorul soft multifuncțional cu reglare trifazată are cele mai bune caracteristici tehnice. Aceasta oferă posibilitatea frânării dinamice și optimizarea funcționării acestuia. Ca dezavantaje, pot fi remarcate doar prețuri și dimensiuni mari.

Luați ca exemplu demarorul soft Altistart. Puteți alege modele pentru pornirea motoarelor asincrone, a căror putere ajunge la 400 kW.

Aparatul este selectat în funcție de puterea nominală și de modul de funcționare (normal sau greu).

Selectare soft starter

Principalii parametri prin care sunt selectate soft starterele sunt:

• curentul de limitare al demarorului progresiv și al motorului trebuie selectat corect și să corespundă unul cu celălalt;
• parametrul numărului de porniri pe oră este setat ca o caracteristică a softstarterului și nu trebuie depășit în timpul funcționării motorului;
• tensiunea specificată a dispozitivului nu trebuie să fie mai mică decât tensiunea rețelei.

Demaroare soft pentru pompe

Demarorul soft pentru o pompă este proiectat în primul rând pentru a reduce loviturile de berbec în conducte. Demaroarele soft cu control avansat sunt potrivite pentru funcționarea cu acționări ale pompei. Dispozitivele elimină aproape complet lovitura de berbec atunci când conductele sunt umplute, permițându-vă să creșteți durata de viață a echipamentului.

Scule electrice cu pornire soft

Uneltele electrice se caracterizează prin sarcini dinamice ridicate și viteze mari. Reprezentantul său clar este polizorul unghiular (polizorul unghiular). Forțe semnificative de inerție acționează asupra discului de lucru la începutul rotației cutiei de viteze. Supracurenți mari apar nu numai la pornire, ci și la fiecare avans a sculei.

Demarorul soft pentru scule electrice este folosit doar pentru modelele scumpe. O soluție economică este să o instalați singur. Acesta poate fi un bloc prefabricat care se potrivește în interiorul corpului instrumentului. Dar mulți utilizatori asamblează singuri un circuit simplu și îl conectează la întreruperea cablului de alimentare.

Când circuitul motorului este închis, se aplică tensiune regulatorului de fază KR1182PM1 și condensatorul C2 începe să se încarce. Din acest motiv, triacul VS1 pornește cu o întârziere, care scade treptat. Curentul motorului crește treptat și viteza se câștigă treptat. Motorul accelereaza in aproximativ 2 secunde. Puterea furnizată sarcinii ajunge la 2,2 kW.

Aparatul poate fi folosit pentru orice unealtă electrică.

Concluzie

Atunci când alegeți un soft starter, este necesar să analizați cerințele pentru mecanismul și caracteristicile motorului electric. Specificațiile producătorului pot fi găsite în documentația furnizată cu echipamentul. Nu ar trebui să existe nicio greșeală atunci când alegeți, deoarece funcționarea dispozitivului va fi perturbată. Este important să luați în considerare intervalul de viteză pentru a selecta cea mai bună combinație de invertor și motor.

Pornirea unui motor de curent continuu are o serie de caracteristici distinctive.

Acest lucru se explică prin valoarea mare a curentului de pornire, care trebuie mai întâi limitat.

Dacă acest lucru nu se face, circuitul intern al înfășurării armăturii poate fi deteriorat.

Există mai multe moduri de a începe: direct, reostatic și metoda de creștere fără probleme a tensiunii de alimentare.

Pe măsură ce sarcina curentă pe înfășurarea statorului crește, cuplul motorului electric crește, care este transmis prin arbore către partea sa în mișcare - rotorul. Cu cât cuplul crește mai repede, cu atât înfășurarea statorului se încălzește mai mult.

Acest fenomen poate duce la:

• defectarea izolației;
• apariția vibrațiilor;
• deformarea pieselor mecanice ale motorului;
• defectarea completă a motorului.

Curentul mare poate provoca scântei violente sub perii, ceea ce va duce la defectarea colectorului.

Ruperea poate fi evitată prin scăderea curentului de pornire la viteza nominală imediat după pornirea motorului electric. Acest lucru poate fi realizat în mai multe moduri. Alegerea opțiunii optime depinde de caracteristicile tehnice ale motorului și de scopul acestuia.

pornire directă

Această metodă se bazează pe conectarea directă a înfășurării armăturii la rețeaua la tensiunea nominală a motorului. Pornirea directă poate fi utilizată numai dacă există o sursă de alimentare stabilă a motorului, care este conectat rigid la unitate.

Această metodă este una dintre cele mai ușoare. Temperatura în timpul pornirii directe crește ușor, comparativ cu alte metode.

Circuit de pornire directă

Metoda de pornire directă este metoda preferată dacă nu există restricții speciale cu privire la curentul prelevat de la rețea.

Dacă motorul electric funcționează în modul de porniri și opriri frecvente, acesta trebuie să fie echipat cu cel mai simplu echipament. Rolul său poate fi jucat printr-o declanșare acționată manual. În acest caz, tensiunea este aplicată la bornele motorului electric.

Pornirea directă poate fi utilizată numai la motoarele mici, deoarece sarcina maximă la modelele mari poate depăși de 50 de ori sarcina nominală.

Start reostatic

Metoda este potrivită pentru pornirea echipamentelor de mare putere. Procesul se desfășoară după cum urmează:

1. Un reostat este realizat dintr-un fir împărțit în secțiuni și având o rezistivitate ridicată.
2. Curentul de excitație este setat la valoarea nominală.
3. În timpul pornirii, rezistența reostatului scade secvenţial, eliminând astfel supratensiunile de curent electric.

Includerea unui reostat în circuit asigură siguranța pornirii motoarelor de cea mai mare putere.

Start reostatic

Cu o pornire reostatică, motorul accelerează treptat cu o accelerație constantă. Numărul de trepte de reostat depinde de cerințele pentru pornirea lină a motorului și de diferență

Valoarea rezistenței lor este determinată prin calcul. În medie, reostatele de pornire au 2-7 pași.

Sarcina principală a proiectantului este să asigure aceeași valoare a curentului maxim și minim în toate etapele când sunt comutate în intervale de timp date.

Procesul de comutare a reostatului de pornire practic nu este susceptibil de automatizare. Dacă este necesar (de exemplu, în instalaţiile automatizate), se folosesc rezistenţe de pornire, manevrate alternativ de contactele contactoarelor care funcţionează automat.

De îndată ce motorul intră în modul de funcționare, rezistența reostatului trebuie eliminată complet, deoarece este calculată numai pentru funcționarea pe termen scurt. Dacă curentul trece prin reostat pentru o perioadă lungă de timp, pur și simplu va eșua.

Rezistența scade și ea în trepte.

Începeți prin creșterea tensiunii de alimentare

În înfășurarile motoarelor pompelor, transportoarelor, suflantelor, în momentul pornirii, apar curenți crescuti, depășind valoarea nominală a acestora de 6 ori. Acest fenomen afectează negativ componentele motorului, reducându-le durabilitatea. Prin urmare, în echipamentele electrice cu o putere mai mare de 1 kW, se utilizează pornirea soft.

Semnificația acestei metode este următoarea: tensiunea de alimentare crește treptat până când motorul ajunge în modul de funcționare. Reglarea se face cu tiristoare sau triac. Sunt amplasate „spate în spate” și sunt instalate pe fiecare dintre liniile de alimentare.

Starter moale

Tiristoarele sunt activate în stadiul inițial și sunt pornite în serie cu o mică întârziere pentru fiecare jumătate de ciclu. O astfel de schemă de funcționare contribuie la creșterea efectivă a tensiunii (alternanță medie) pe motorul electric până când atinge tensiunea nominală a rețelei.

Odată ce motorul a atins viteza nominală, acesta poate fi comutat direct prin circuitul de bypass.

Se realizează prin intermediul softstarterelor sau convertoarelor de frecvență.

Dar aceste dispozitive înlocuiesc cu succes:

• întrerupătoare;
• separatoare de tensiune maximă.

Acesta din urmă aplică tensiune completă la bornele motorului (principiul pornirii directe). Dar o astfel de schemă este posibilă numai pe instalațiile electrice de putere redusă.

Metodă de pornire uşoară a unui motor asincron cu rotor cu colivie

Există și alte demaroare soft care asigură o oprire lină a motorului. Ele sunt necesare în dispozitivele care, cu o scădere bruscă a vitezei de rotație, pot duce la defectarea lor sau încălcări de altă natură. Un exemplu este o pompă, a cărei oprire rapidă va provoca un ciocan de apă în sistem. O oprire bruscă a benzilor transportoare este nedorită, drept urmare pânza poate eșua.

Caracteristici de pornire soft a motoarelor trifazate

La motoarele electrice de acest tip se folosește o pornire moale stea-triunghi. Circuitul funcționează astfel:

• inițial, înfășurările motorului sunt conectate printr-o stea;
• când motorul atinge parametrii setați, aceștia trec la o conexiune delta.

Sistem de control al motorului trifazat (invertor)

Schema dispozitivului include:

• contactoare pentru fiecare fază;
• un cronometru care stabilește intervalul de timp;
• releu de suprasarcină.

Această metodă vă permite să mențineți curentul de pornire la 30% din valoarea sa în timpul pornirii directe. În consecință, cuplul este mai mic - nu mai mult de 25%.

Metoda stea-triunghi poate fi utilizată numai dacă motorul este încărcat în momentul pornirii acestuia.

Dar nu va fi posibilă accelerarea echipamentelor electrice excesiv de încărcate la viteza nominală din cauza cuplului insuficient.

Dispozitivele netede pot juca rolul unui regulator de tensiune al motorului dacă în circuit este prezent un controler adecvat. Sarcina sa este de a monitoriza factorul de putere al motorului. Depinde de sarcină: dacă este mic, controlerul va reduce tensiunea și curentul motorului electric.

Pornirea subtensiunii circuitului armaturii

Înfășurarea de excitație este alimentată de o altă sursă de tensiune completă care oferă curent de pornire complet.

Această metodă este folosită pentru a porni motoare puternice cu viteză reglabilă.

Inversarea (schimbarea sensului de rotație) se realizează prin schimbarea direcției curentului în înfășurarea de câmp sau armătură.

MINISTERUL STUDIILOR ŞI ŞTIINŢEI DIN UCRAINA

DEPARTAMENTUL SISTEME DE CONTROL AUTOMAT I

ACTIONARE ELECTRICA

PROIECT DE CURS

DISCIPLINĂ: „TEORIA ACȚIUNILOR ELECTRICE”

PE TEMA: „PORNIRE LINĂ A MOTORULUI UNUI RĂU

PE SISTEMUL „CONVERTITOR IMPULS ÎN LĂȚime – MOTOR

POSTIYNY STROUM"

Rozrobiv:

Kerivnik:

PLAN CALENDAR

Student _____________

Kerivnik _____________

„_________”______________________ 200 rub

PERELIK SMART SIGN

SHIP - conversie puls-lățime

DPT - dvigun postyy strumu

AD - dvigun asincron

IP - impulsny peretvoryuvach

EOM - mașină electronică de numărat

IDK - complex de diagnostic vimіryuvalno

SD - motor pas cu pas

VFD - unitatea de reglare a frecvenței

Eficiență - coeficient de eficiență de bază

GPI - generator de coliving dinți de ferăstrău

CERERE

pentru un proiect de curs al unui student

____________________________________

1. Tema lucrării Pornire lină a dvigunului strumului constant după sistemul „Deplasator în lățime-impuls - dvigun strum constant”. Partea principală este dezvoltarea sistemului de pornire soft pentru dvigunul unui jet constant pe baza microcontrolerului PIC 16F 877

2. Rânduri ale sarcinii finalizate de student la 28.01.03

3. Date despre caracteristicile tehnice robotizate ale motorului, caracteristicile tehnice ale principalelor sisteme de modulatoare de lățime a impulsurilor

4. Reconstrucție și notă explicativă a analizei principalelor conversii de impuls și selectarea celor mai optime, elaborarea documentației tehnice pentru stand, elaborarea schemelor de principiu și funcționale, selectarea elementelor de putere.

5. Data scadenței 200 rub

PLAN CALENDAR.. 2

PERELIK AL DENUMIREI INTELIGENTE. 3

CERERE.. 4

Introducere. 6

1. Avantajele și dezavantajele sistemului SHIP-DPT. 8

1.1 Comutarea convertoarelor de tensiune DC (informații generale) 8

1.2 Analiza convertoarelor de impulsuri existente. 8

2. Schema funcțională a standului de laborator. unsprezece

3. Elaborarea documentatiei tehnice pentru standul de laborator al sistemului SHIP-DPT. 13

3.1 Vedere generală a standului de laborator. 13

3.2 Schema schematică a standului după finalizare. 15

3.3 Lista de funcționalități a standului de laborator. 16

3.4 Sistem de control bazat pe microcontroler PIC 16F 877. 17

4. Calculul circuitului echivalent. 24

5. Caracteristicile statice ale sistemului SHIP-DPT. 26

6. Alegerea elementelor de putere. 31

6.1 Alegerea transformatorului de putere. 31

6.2 Alegerea tranzistorului de putere. 32

6.3 Selectarea unei diode de roată liberă. 33

7. Calculul convertorului. 35

8. Calculul caracteristicilor energetice. 42

9. Modelul matematic al sistemului NAVE - DPT. 45

Introducere

Conservarea energiei electrice devine o parte importantă a tendinței generale către protecția mediului. Motoarele electrice care alimentează sistemele în viața de zi cu zi și la locul de muncă consumă o parte semnificativă din energia produsă. Majoritatea acestor motoare funcționează într-o manieră nereglementată și, prin urmare, au o eficiență scăzută. Progresele recente din industria semiconductoarelor, în special în electronica de putere și microcontrolere, au făcut ca variatoarele de viteză să fie mai practice și mult mai puțin costisitoare. Astăzi, variatoarele de viteză sunt necesare nu numai în aplicații industriale extrem de profesionale și puternice, cum ar fi mașinile de prelucrare sau macarale, ci din ce în ce mai mult în aparatele de uz casnic precum mașinile de spălat, compresoarele, pompele mici, aparatele de aer condiționat etc. Aceste unități, controlate de algoritmi avansați folosind microcontrolere, au o serie de avantaje:

crește eficiența energetică a sistemului (controlul vitezei reduce pierderile de putere la motoare)

îmbunătățiri ale performanței (controlul digital poate adăuga caracteristici precum bucle închise inteligente, modificarea proprietăților frecvenței, intervalul de defecțiuni controlabil și interoperabilitatea cu alte sisteme)

simplificarea conversiei electromecanice a puterii (acționările variabile elimină nevoia de transmisii, cutii de viteze, reductoare) ușurință de actualizare a software-ului Sistemele de microcontroler bazate pe flash pot fi schimbate rapid, în funcție de creșterile necesare. Condiția principală pentru utilizarea lor este menținerea costului total al sistemului în limite rezonabile. Pentru o serie de sisteme, în special în casă, costul total ar trebui să fie echivalent cu costul opțiunii nereglementate.

1. Avantajele și dezavantajele sistemului SHIP-DPT

1.1 Comutarea convertoarelor de tensiune DC (informații generale)

Modificarea mărimii tensiunii consumatorului prin intermediul convertoarelor de impulsuri (IP) se numește reglare a impulsurilor.

Folosind un convertor de impulsuri, o sursă de tensiune este conectată periodic la sarcină. Ca rezultat, la ieșirea convertizorului se formează impulsuri de tensiune. Reglarea tensiunii de sarcină se poate face în trei moduri:

prin modificarea intervalului de conductanță cheie la o frecvență de comutare constantă (lățimea pulsului)

prin modificarea frecvenței de comutare la un interval constant de conductanță cheie (frecvență-impuls)

prin modificarea frecvenței de comutare și a intervalului de conducere cheie (timpul-puls)

În acest caz, timpul relativ de conducere al cheii este reglat, ceea ce duce la o schimbare lină a valorii medii a tensiunii la sarcină (în cazul nostru, la armătura motorului de curent continuu)

1.2 Analiza convertoarelor de comutare existente

Circuitul PWM cu comutare capacitivă paralelă este prezentat în Figura 1.1.

Figura 1.1. NAVA cu comutare capacitiva paralela

Dezavantajul PWM cu comutare capacitivă paralelă este că în timpul procesului de comutare, tensiunea la sarcină atinge de două ori valorile tensiunii de alimentare. De asemenea, dezavantajul este dificultatea instalării unui circuit rezonant cu un condensator „C” și un șoc „Dr”.

Figura 1.2 prezintă un circuit SHIP cu un tiristor de comutare suplimentar și un inductor liniar în nodul de comutare.

Dezavantajul schemei este conectarea circuitului de comutare cu circuitul de sarcină. Această caracteristică face dificilă comutarea în modurile de sarcină scăzută și face imposibilă operarea dispozitivului în mod inactiv.

Figura 1.3 prezintă o diagramă a unui IP nereversibil cu un element cheie serial.

Figura 1.3. Spike nereversibil

Acest circuit este cel mai potrivit pentru scopul nostru, deoarece se caracterizează printr-un număr mic de elemente, design simplu, viteză suficient de mare și fiabilitate.

Principiul de funcționare:

Când tranzistorul VT este oprit de la sursa de alimentare, puterea este consumată. Când tranzistorul VT este oprit, curentul de sarcină datorat E.D.S. autoinducția își păstrează direcția anterioară, închizându-se prin dioda inversă VD. Datorită faptului că sursa de alimentare, de regulă, are o inductanță, pentru a proteja tranzistorul de supratensiunile care apar atunci când circuitul de alimentare se întrerupe, la intrarea sursei de alimentare este plasat un filtru trece-jos, legătura de ieșire a care este condensatorul Cvx.

2. Schema funcțională a bancului de laborator

Schema funcțională a unui stand de laborator existent este prezentată în Figura 2.1

Figura 2.1 Schema funcțională a standului

Schema funcțională prezintă principalele elemente ale standului și interacțiunile funcționale dintre acestea.

Elementul principal al standului este convertizorul de frecvență ACS 300. Prin intermediul acestuia, este alimentată un motor asincron cu rotor cu colivie M1 - AOL2-21-4. Standul oferă posibilitatea modului de frânare dinamică asincronă. De asemenea, oferă capacitatea de a controla viteza unui motor asincron, curenții și tensiunile atât IM cât și DCT.

În circuitul de alimentare IM există un senzor de curent trifazat și un senzor de tensiune trifazat, ale căror date sunt transmise prin unitatea de comunicare către EOM. Unitatea de comunicare și EOM formează un complex de măsurare și diagnosticare (IDC). IDK primește semnale de la alți senzori și elemente de control.

3. Elaborarea documentatiei tehnice pentru standul de laborator al sistemului SHIP-DPT

3.1 Vedere generală a standului de laborator

Aspectul standului proiectat este prezentat în figură. 3.1

1. Butonul rezistenței de încărcare

2. Butonul SB2 „Oprire BP”

Pornire lină

comutator motor DC

(DPT)

Este necesar să porniți fără probleme motorul colectorului, de exemplu, pentru a preveni supratensiunile de curent în circuitele de alimentare. Sau pentru a preveni loviturile ascuțite asupra transmisiei de transmisie. Nu este de prisos să aprinzi farurile, pentru a crește durata de viață a lămpilor.

În cazul meu, a fost necesar să se aplice putere maximă motorului de acționare electric al vehiculului electric cu retragerea cheii de control electronic din modul de control PWM, pentru a preveni supraîncălzirea acestuia la sarcină maximă.

Pe fig. 1 și fig. 2 prezintă două scheme pentru implementarea unor astfel de dispozitive.

Construcția 1:

Un circuit simplu al unui circuit de pornire ușoară pe un temporizator integrat KR1006VI1 (sau seria 555 importată)

Fig.1. Design 1

Când se aplică o tensiune de 12V, pornește temporizatorul cu elemente de curele (PWM) și începe să genereze impulsuri la ieșirea 3 a CI cu o frecvență constantă și o lățime a impulsului care se modifică în timp. Timpul este stabilit de capacitatea condensatorului C1. Mai mult, aceste impulsuri sunt alimentate la poarta unui tranzistor puternic cu efect de câmp care controlează sarcina la ieșirea dispozitivului. R3 strict 2Mohm. Tensiunea de funcționare a condensatoarelor electrolitice este de 25 volți.
Notă: Acest dispozitiv este localizat cât mai aproape de ventilatorîn caz contrar, pot apărea interferențe care vor interfera cu funcționarea normală a mașinii (desigur, Zhiguli nu este o piedică).

Construcția 2:

Nu mai puțin simplu circuit pe același temporizator integrat.

Fig.2 Construcție 2

Construcția 3:

Schema aplicata pe o masina electrica. Dispozitivul este pornit prin apăsarea butonului „Start”.

Fig.2 Construcție 3

Valoarea rezistorului R2 trebuie să fie de cel puțin 2,2 mΩ, altfel nu va exista o deschidere completă (100%) a tranzistorilor.
Alimentarea circuitului este limitată la nivelul de 7,5V folosind dioda zener KS175Zh pentru a limita tensiunea de control furnizată la poarta tranzistoarelor. În caz contrar, bazele tranzistoarelor se vor satura.
Dispozitivul este pornit de butonul „Pornit” prin aplicarea puterii, în timp ce se deblochează simultan tranzistoarele de putere. Când dispozitivul este oprit, modul liniar este împiedicat atunci când sursa de alimentare a circuitelor de control este redusă, tranzistoarele sunt închise instantaneu.

Pornirea soft a motorului electric a fost recent folosită din ce în ce mai des. Domeniile sale de aplicare sunt variate și numeroase. Acestea sunt industria, transportul electric, utilitățile și agricultura. Utilizarea unor astfel de dispozitive poate reduce semnificativ sarcinile de pornire ale motorului electric și actuatoarelor, prelungind astfel durata de viață a acestora.

Curenți de pornire

Curenții de pornire ating valori de 7...10 ori mai mari decât în ​​modul de funcționare. Acest lucru duce la o „reducere” a tensiunii în rețeaua de alimentare, care afectează negativ nu numai funcționarea altor consumatori, ci și motorul în sine. Timpul de pornire este întârziat, ceea ce poate duce la supraîncălzirea înfășurărilor și distrugerea treptată a izolației acestora. Acest lucru contribuie la defectarea prematură a motorului electric.

Softstarterele pot reduce semnificativ sarcinile de pornire ale motorului electric și ale rețelei electrice, ceea ce este deosebit de important în zonele rurale sau atunci când motorul este alimentat de la o centrală autonomă.

Supraîncărcări ale actuatorului

În momentul pornirii motorului, cuplul pe arborele acestuia este foarte instabil și depășește valoarea nominală de peste cinci ori. Prin urmare, sarcinile de pornire ale actuatoarelor sunt, de asemenea, crescute în comparație cu funcționarea în regim staționar și pot ajunge până la 500 la sută. Instabilitatea cuplului în timpul pornirii duce la sarcini de șoc pe dinții angrenajului, forfecarea cheilor și uneori chiar răsucirea arborilor.

Demaroarele soft ale motorului electric reduc semnificativ sarcinile de pornire asupra mecanismului: golurile dintre dinții angrenajului sunt selectate fără probleme, ceea ce previne ruperea lor. La transmisiile cu curea, curelele de transmisie sunt, de asemenea, tensionate lin, ceea ce reduce uzura mecanismelor.

Pe lângă pornirea ușoară, modul de frânare lină are un efect benefic asupra funcționării mecanismelor. Dacă motorul antrenează pompa, atunci frânarea moale evită lovitura de berbec atunci când unitatea este oprită.

Demaroare soft industriale

Produs în prezent de multe companii, precum Siemens, Danfoss, Schneider Electric. Astfel de dispozitive au multe funcții care sunt programate de utilizator. Acestea sunt timpul de accelerare, timpul de decelerare, protecția la suprasarcină și multe alte funcții suplimentare.

Cu toate avantajele, dispozitivele de marcă au un dezavantaj - un preț destul de ridicat. Cu toate acestea, puteți crea singur un astfel de dispozitiv. Costul lui va fi mic.

Soft starter pe cipul KR1182PM1

În ea s-a vorbit despre cip specializat KR1182PM1 reprezentând controlerul de putere de fază. Au fost luate în considerare circuite tipice pentru includerea sa, dispozitive de pornire ușoară pentru lămpi cu incandescență și pur și simplu regulatoare de putere în sarcină. Pe baza acestui microcircuit, este posibil să se creeze un dispozitiv destul de simplu pentru un soft starter cu motor electric trifazat. Diagrama dispozitivului este prezentată în Figura 1.

Figura 1. Schema softstarterului motorului.

Pornirea progresivă se realizează prin creșterea treptată a tensiunii de pe înfășurările motorului de la zero la nominal. Acest lucru se realizează prin creșterea unghiului de deschidere al comutatoarelor tiristoare într-un timp numit timp de pornire.

Descrierea circuitului

Designul folosește un motor electric trifazat 50 Hz, 380 V. Înfășurările motorului conectate printr-o „stea” sunt conectate la circuitele de ieșire indicate în diagramă ca L1, L2, L3. Punctul central al „stelei” este conectat la neutrul rețelei (N).

Tastele de ieșire sunt realizate pe tiristoare conectate spate în spate - în paralel. Designul folosește tiristoare importate de tip 40TPS12. La un cost redus, au un curent destul de mare - până la 35 A, iar tensiunea lor inversă este de 1200 V. Pe lângă ele, mai sunt câteva elemente în taste. Scopul lor este următorul: amortizarea circuitelor RC, conectate în paralel cu tiristoare, împiedică pornirea falsă a acestora din urmă (în diagramă sunt R8C11, R9C12, R10C13), iar cu ajutorul varistoarelor RU1 ... RU3 zgomotul de comutare este absorbit, a cărui amplitudine depășește 500 V.

Microcircuitele DA1…DA3 de tip KR1182PM1 sunt folosite ca unități de control pentru cheile de ieșire. Aceste microcircuite au fost discutate suficient de detaliat în. Condensatorii C5 ... C10 din interiorul microcircuitului formează o tensiune din dinte de ferăstrău, care este sincronizată de rețea. Semnalele de control tiristoare din microcircuit sunt formate prin compararea tensiunii din dinte de ferăstrău cu tensiunea dintre pinii 3 și 6 al microcircuitului.

Pentru a alimenta releul K1 ... K3, dispozitivul are o sursă de alimentare, care constă doar din câteva elemente. Acesta este un transformator T1, o punte redresoare VD1, un condensator de netezire C4. La ieșirea redresorului este instalat un stabilizator integral DA4 tip 7812, care asigură o tensiune de 12 V la ieșire și protecție împotriva scurtcircuitelor și supraîncărcărilor la ieșire.

Descrierea funcționării softstarterului pentru motoare electrice

Tensiunea de rețea este aplicată circuitului atunci când întrerupătorul Q1 este închis. Cu toate acestea, motorul nu pornește încă. Acest lucru se datorează faptului că înfășurările releului K1 ... K3 sunt încă dezactivate, iar contactele lor normal închise decurg pinii 3 și 6 ai microcircuitelor DA1 ... DA3 prin rezistențele R1 ... R3. Această circumstanță nu permite încărcarea condensatoarelor C1 ... C3, astfel încât microcircuitele nu generează impulsuri de control.

Punerea în funcțiune a dispozitivului

Când comutatorul SA1 este închis, o tensiune de 12 V pornește releul K1 ... K3. Contactele lor normal închise se deschid, ceea ce face posibilă încărcarea condensatoarelor C1 ... C3 de la generatoarele interne de curent. Împreună cu creșterea tensiunii între acești condensatori, crește și unghiul de deschidere al tiristoarelor. Astfel, se obține o creștere lină a tensiunii pe înfășurările motorului. Când condensatoarele sunt complet încărcate, unghiul de pornire al tiristoarelor va atinge valoarea maximă, iar turația motorului va atinge valoarea nominală.

Oprire motor, frânare moale

Pentru a opri motorul, deschideți comutatorul SA1, acest lucru va opri releul K1 ... K3. Contactele lor normal închise se vor închide, ceea ce va duce la descărcarea condensatoarelor C1 ... C3 prin rezistențele R1 ... R3. Descărcarea condensatoarelor va dura câteva secunde, în același timp motorul se va opri.

La pornirea motorului, pot curge curenți semnificativi în firul neutru. Acest lucru se datorează faptului că, în procesul de accelerare lină, curenții din înfășurările motorului sunt nesinusoidali, dar nu ar trebui să vă fie teamă de acest lucru: procesul de pornire este destul de scurt. În starea de echilibru, acest curent va fi mult mai mic (nu mai mult de zece procente din curentul de fază în modul nominal), ceea ce se datorează numai răspândirii tehnologice a parametrilor de înfășurare și „înclinării” fazelor. Nu se mai poate scăpa de aceste fenomene.

Detalii si design

Următoarele piese sunt necesare pentru asamblarea dispozitivului:

Transformator cu o putere de cel mult 15 W, cu o tensiune de ieșire de 15 ... 17 V.

Ca relee K1 ... K3, sunt potrivite oricare cu o tensiune de bobină de 12 V, având un contact normal închis sau comutator, de exemplu TRU-12VDC-SB-SL.

Condensatoare C11 ... C13 tip K73-17 pentru o tensiune de funcționare de cel puțin 600 V.

Dispozitivul este realizat pe o placă de circuit imprimat. Dispozitivul asamblat trebuie așezat într-o carcasă din plastic de dimensiuni adecvate, pe panoul frontal al căreia să fie amplasate comutatorul SA1 și LED-urile HL1 și HL2.

Conexiune motor

Conectarea întrerupătorului Q1 și a motorului se realizează prin fire, a căror secțiune corespunde puterii acestuia din urmă. Firul neutru este realizat cu același fir ca și firele de fază. Cu valorile nominale ale pieselor indicate în diagramă, este posibilă conectarea motoarelor cu o putere de până la patru kilowați.

Dacă se plănuiește utilizarea unui motor cu o putere de cel mult un kilowați și jumătate, iar frecvența pornirilor nu va depăși 10 ... 15 pe oră, atunci puterea disipată pe comutatoarele tiristoare este neglijabilă, astfel încât radiatoarele pot fi omis.

Dacă ar trebui să folosească un motor mai puternic sau pornirile vor fi mai frecvente, va fi necesar să instalați tiristoare pe radiatoarele din bandă de aluminiu. Dacă radiatorul ar trebui să fie folosit ca unul obișnuit, atunci tiristoarele ar trebui izolate de acesta folosind garnituri de mica. Pentru a îmbunătăți condițiile de răcire, puteți utiliza pasta termoconductoare KPT-8.

Verificarea și reglarea dispozitivului

Înainte de a porni, în primul rând, ar trebui să verificați instalația pentru conformitatea cu schema circuitului. Aceasta este regula de bază și nu te poți abate de la ea. La urma urmei, neglijarea acestei verificări poate duce la o grămadă de piese carbonizate și pentru o lungă perioadă de timp te descurajează să faci „experimente cu electricitate”. Erorile găsite ar trebui eliminate, pentru că totuși acest circuit este alimentat de rețea, iar glumele sunt proaste cu el. Și chiar și după verificarea specificată, este încă prea devreme pentru a conecta motorul.

Mai întâi, în loc de motor, conectați trei lămpi cu incandescență identice cu o putere de 60 ... 100 W. La testare, trebuie să vă asigurați că lămpile „se aprind” uniform.

Timpul de pornire inegal se datorează răspândirii capacităților condensatoarelor C1 ... C3, care au o toleranță semnificativă la capacitate. Prin urmare, este mai bine să le ridicați imediat cu ajutorul dispozitivului înainte de instalare, cel puțin cu o precizie de până la zece procente.

Timpul de oprire este determinat și de rezistența rezistențelor R1 ... R3. Cu ajutorul lor, puteți uniformiza timpul de oprire. Aceste setări ar trebui făcute dacă intervalul timpilor de pornire și oprire în diferite faze depășește 30 la sută.

Motorul poate fi conectat doar după ce verificările de mai sus au trecut normal, nici măcar perfect bine.

Ce altceva se mai poate adăuga la design

S-a spus deja mai sus că astfel de dispozitive sunt produse în prezent de diferite companii. Desigur, este imposibil să repeți toate funcțiile dispozitivelor de marcă într-un astfel de dispozitiv de casă, dar probabil că va fi posibil să copiați unul până la urmă.

Este vorba despre așa-zisa. Scopul său este următorul: după ce motorul a atins turația nominală, contactorul pur și simplu unește cheile tiristoarelor cu contactele sale. Curentul curge prin ele ocolind tiristoarele. Acest design este adesea numit bypass (din engleză bypass - bypass). Pentru o astfel de îmbunătățire, în unitatea de control vor trebui introduse elemente suplimentare.

Boris Aladyshkin