Korzystanie z softstartera. Urządzenie do łagodnego rozruchu silnika elektrycznego. Jak to działa. Miękki start silnika jednofazowego

Urządzenie miękki start(UPP) to specjalny „mechanizm”, którego głównym celem jest płynny start i takie samo płynne zatrzymanie silnika elektrycznego. Urządzenie miękkiego rozruchu silnika elektrycznego może być mechaniczne, elektromechaniczne lub elektroniczne.

Charakterystyka softstartera

W trybach rozruchu i zatrzymania napędów elektrycznych współpracujących z silnikami asynchronicznymi prąd chwilowy jest 5-8 razy większy od wartości znamionowych. Logiczne jest, że tak zwiększony prąd powoduje większe obciążenie sieci zasilającej, co ostatecznie może prowadzić do zwarcia lub przegrzania, a w rezultacie do szybkiego zużycia uzwojeń rozrusznika. Jednocześnie moment obrotowy wirnika prawie się podwaja, co prowadzi do wstrząsów dynamicznych i szybkiego zużycia elementów silnika elektrycznego.
Opisanych powyżej problemów można uniknąć, stosując softstarter do silników asynchronicznych. Podczas uruchamiania silnika takie urządzenie liniowo zwiększa napięcie zasilające - od 30% do wartości nominalnej. Ponadto urządzenie miękkiego rozruchu silnika ogranicza górną granicę prądu rozruchowego, umożliwiając jego wzrost tylko w granicach 3-5-krotności wartości nominalnej.

Urządzenie do łagodnego rozruchu silnika można montować w układach napędowych:

• ✓wentylatory;
• ✓sprężarki;
• ✓pompy i pompy;
• ✓przenośniki i linie przenośnikowe;
• ✓wirówki, młyny, kruszarki (układy o dużej bezwładności);
• ✓w połączeniu z napędami łańcuchowymi, pasowymi i przekładniami nawrotnymi.

Działanie takich „miękkich” rozruszników opiera się na współdziałaniu tyrystorów mocy typu back-to-back. Zmienność tych urządzeń wynika z różnic w sposobach zmiany napięcia, które mogą zależeć od obciążenia silnika elektrycznego, a także od funkcji obsługowych i obwodów sterujących.
Schematy sterowania są określone przez bezpośrednie podłączenie softstartera do sieci energetycznej:

• ✓Jednofazowe – w celu złagodzenia udarowych obciążeń mechanicznych. Nie ma płynnego hamowania, a prąd rozruchowy nie jest ograniczony. Takie softstarty można stosować wyłącznie do silników elektrycznych o mocy do 11 kW.
• ✓Dwufazowy – do uruchomienia napędu elektrycznego o mocy do 250 kW w trybach świetlnych.
• ✓Rozruszniki trójfazowe typ uniwersalny, odpowiedni do częstych startów i zatrzymań. Takie urządzenia są w stanie dokładnie zachować specyfikacje użytkownika.

Dodatkowe funkcje serwisowe znacznie poszerzają zakres ich zastosowania. Zatem UPP można dodatkowo wykorzystać do:

• ✓kontrola momentu obrotowego (ważna funkcja, aby system działał na stabilnych obrotach);
• ✓ochrona urządzeń przed przeciążeniami mechanicznymi;
• ✓sygnalizacja wszelkich niezrównoważeń lub zaników faz;
• ✓zabezpieczenie termiczne;
• ✓regulacja pseudoczęstotliwościowa (zmniejszanie prędkości obrotowej silnika elektrycznego tylko na określony czas);
• ✓hamowanie dynamiczne;
• ✓przełączenie mechanizmu w tryb impulsowy (tylko dla mechanizmów o dużej masie bezwładności).

Ustawianie parametrów wyjściowych pracy softstartera (hamowanie początkowe, rozruch silnika i czas hamowania) odbywa się ręcznie. Jeśli chodzi o sterowanie zewnętrzne, może ono być analogowe lub cyfrowe. Modele ze sterowaniem analogowym regulowane są za pomocą specjalnych potencjometrów lub za pomocą dodatkowych urządzeń zewnętrznych. Urządzenia cyfrowe sterują parametrami wyjściowymi poprzez sterowniki mikroprocesorowe. Warto również dodać, że cyfrowe softstarty charakteryzują się świetną funkcjonalnością i szerokim zakresem ustawień. Duża liczba wysokiej jakości cyfrowych softstartów jest produkowana pod następującymi markami:

• ✓softstarter Schneidera;
• ✓softstarter altistart;
• ✓Softstarter Abb;
• ✓Softstarter elektryczny firmy Schneider.

Dobór odpowiedniego softstartera powinien opierać się na jego wytrzymałości przeciążeniowej, a także uwzględnić wymagania dotyczące prądu całkowitego i rozruchowego silnika elektrycznego oraz szacunkową liczbę wymaganych rozruchów w ciągu godziny. Prąd znamionowy silnika elektrycznego musi być mniejszy niż prąd softstartera. Obwód przełączający takiego urządzenia jest bardzo złożony, dlatego w niektórych przypadkach, jeśli zachodzi potrzeba zainstalowania softstartu, należy skontaktować się ze specjalistami, którzy doradzą i prawidłowo dobiorą wymagany sprzęt.
W naszym sklepie internetowym znajdziesz szeroką gamę różnorodnego sprzętu elektrycznego, spośród którego z łatwością wybierzesz softstarter. Zakup softstartera jest dość prosty, wystarczy wybrać odpowiedni model i wypełnić prosty formularz zamówienia. W asortymencie naszego internetowego rynku znajdziesz softstarty zarówno zagraniczne, jak i krajowe. Cena tego sprzętu jest różna i zależy od właściwości techniczne, a także marka producenta.

Miękki rozrusznik- urządzenie elektryczne stosowane w asynchronicznych silnikach elektrycznych, które pozwala na utrzymanie parametrów silnika (prądu, napięcia itp.) w bezpiecznych granicach podczas rozruchu. Jego zastosowanie zmniejsza prądy rozruchowe, zmniejsza prawdopodobieństwo przegrzania silnika, eliminuje szarpnięcia w napędach mechanicznych, co ostatecznie zwiększa żywotność silnika elektrycznego.

Zamiar

Sterowanie procesem rozruchu, pracy i zatrzymywania silników elektrycznych. Główne problemy asynchronicznych silników elektrycznych to:

• brak możliwości dopasowania momentu obrotowego silnika do momentu obciążenia,
• wysoki prąd rozruchowy.

Podczas rozruchu moment obrotowy często osiąga 150-200% w ułamku sekundy, co może prowadzić do awarii łańcucha kinematycznego napędu. W takim przypadku prąd rozruchowy może być 6-8 razy większy od prądu znamionowego, powodując problemy ze stabilnością mocy. Softstartery pozwalają uniknąć tych problemów, powodując wolniejsze przyspieszanie i zwalnianie silnika. Pozwala to zmniejszyć prądy rozruchowe i uniknąć szarpnięć w mechanicznej części napędu lub wstrząsów hydraulicznych w rurach i zaworach podczas uruchamiania i zatrzymywania silników.

Zasada działania softstartera

Głównym problemem asynchronicznych silników elektrycznych jest to, że moment obrotowy wytwarzany przez silnik elektryczny jest proporcjonalny do kwadratu przyłożonego do niego napięcia, co powoduje gwałtowne szarpanie wirnika podczas uruchamiania i zatrzymywania silnika, co z kolei powoduje duże prąd indukowany.

Softstartery mogą być mechaniczne lub elektryczne, lub stanowić kombinację obu.

Urządzenia mechaniczne bezpośrednio przeciwdziałają gwałtownemu wzrostowi prędkości obrotowej silnika, ograniczając moment obrotowy. Mogą to być klocki hamulcowe, sprzęgła hydrauliczne, zamki magnetyczne, przeciwwagi śrutowe itp.

Te urządzenia elektryczne umożliwiają stopniowe zwiększanie prądu lub napięcia od początkowego niskiego poziomu (napięcie odniesienia) do poziomu maksymalnego w celu płynnego uruchomienia i przyspieszenia silnika elektrycznego do jego prędkości znamionowej. Takie softstarty zwykle wykorzystują metody kontroli amplitudy i dlatego radzą sobie z urządzeniami rozruchowymi w trybach biegu jałowego lub lekko obciążonego. Nowsza generacja softstartów (na przykład urządzenia EnergySaver) wykorzystuje metody kontroli fazy i dlatego jest w stanie uruchamiać napędy elektryczne charakteryzujące się trudnymi trybami rozruchu „od znamionowego do znamionowego”. Takie softstarty umożliwiają częstszy rozruch i mają wbudowany tryb oszczędzania energii i korekcji współczynnika mocy.

Wybór softstartera

Po włączeniu silnika asynchronicznego w jego wirniku na krótki czas pojawia się prąd zwarciowy, którego siła po nabraniu prędkości maleje do wartości nominalnej odpowiadającej mocy pobieranej przez maszynę elektryczną. Zjawisko to pogłębia fakt, że w momencie przyspieszania moment obrotowy na wale gwałtownie wzrasta. W rezultacie mogą zadziałać urządzenia zabezpieczające wyłączniki automatyczne, a jeśli nie są zainstalowane, oznacza to awarię innych urządzeń elektrycznych podłączonych do tej samej linii. W każdym razie, nawet jeśli nie dojdzie do wypadku, podczas uruchamiania silników elektrycznych obserwuje się zwiększone zużycie energii. Aby skompensować lub całkowicie wyeliminować to zjawisko, stosuje się softstarty (SFD).

Jak realizowany jest miękki start?

Aby płynnie uruchomić silnik elektryczny i zapobiec prądowi rozruchowemu, stosuje się dwie metody:

1. Ogranicz prąd w uzwojeniu wirnika. Aby to zrobić, składa się z trzech cewek połączonych w konfigurację gwiazdy. Ich wolne końce prowadzą do pierścieni ślizgowych (kolektorów) osadzonych na trzonie wału. Do kolektora podłączony jest reostat, którego rezystancja jest maksymalna w momencie rozruchu. Gdy maleje, prąd wirnika wzrasta, a silnik się obraca. Takie maszyny nazywane są silnikami z uzwojonym wirnikiem. Stosowane są w urządzeniach dźwigowych oraz jako elektryczne silniki trakcyjne w trolejbusach i tramwajach.
2. Zmniejsz napięcie i prąd dostarczany do stojana. Z kolei jest to realizowane za pomocą:

a) autotransformator lub reostat;

b) kluczowe obwody oparte na tyrystorach lub triakach.

To właśnie kluczowe obwody stanowią podstawę budowy urządzeń elektrycznych, które zwykle nazywane są softstartami lub softstartami. Należy pamiętać, że przetwornice częstotliwości umożliwiają również płynny rozruch silnika elektrycznego, ale kompensują jedynie gwałtowny wzrost momentu obrotowego, nie ograniczając prądu rozruchowego.

Zasada działania obwodu kluczowego polega na tym, że tyrystory są odblokowane na pewien czas w momencie przejścia sinusoidy przez zero. Zwykle w tej części fazy, w której napięcie wzrasta. Rzadziej - kiedy spada. W efekcie na wyjściu softstartera rejestrowane jest pulsujące napięcie, którego kształt jedynie w przybliżeniu przypomina sinusoidę. Amplituda tej krzywej wzrasta wraz ze wzrostem przedziału czasu, w którym tyrystor jest odblokowany.

Kryteria wyboru softstartu

Kryteria wyboru urządzeń ułożone są według malejącego stopnia ważności w następującej kolejności:

• Moc.
• Liczba kontrolowanych faz.
• Informacja zwrotna.
• Funkcjonalność.
• Metoda kontroli.
• Dodatkowe funkcje.

Moc

Głównym parametrem softstartera jest wartość I nom - natężenie prądu, dla którego zaprojektowano tyrystory. Powinien być kilkukrotnie większy niż prąd przepływający przez uzwojenie silnika po osiągnięciu prędkości znamionowej. Częstotliwość zależy od ciężkości uruchomienia. Jeśli jest lekki - maszyny do cięcia metalu, wentylatory, pompy, wówczas prąd rozruchowy jest trzykrotnie wyższy niż prąd znamionowy. Twardy rozruch jest typowy dla napędów o znacznym momencie bezwładności. Są to na przykład przenośniki pionowe, tartaki i prasy. Prąd jest pięciokrotnie większy niż prąd znamionowy. Szczególnie trudny jest także rozruch, jaki towarzyszy pracy pomp tłokowych, wirówek, pił taśmowych... Wtedy ocena I softstartu powinna być 8-10 razy większa.

Dotkliwość uruchomienia wpływa również na czas potrzebny do jego zakończenia. Może trwać od dziesięciu do czterdziestu sekund. W tym czasie tyrystory nagrzewają się bardzo, ponieważ rozpraszają część energii elektrycznej. Aby powtórzyć, muszą ostygnąć, a to zajmuje tyle samo czasu, co cykl pracy. Dlatego jeśli proces technologiczny wymaga częstego włączania i wyłączania, wówczas do ciężkiego rozruchu wybierz softstart. Nawet jeśli Twoje urządzenie nie jest załadowane i łatwo przyspiesza.

Liczba faz

Można sterować jedną, dwiema lub trzema fazami. W pierwszym przypadku urządzenie łagodzi wzrost momentu rozruchowego w większym stopniu niż prądu. Najczęściej stosowane są rozruszniki dwufazowe. A w przypadkach ciężkiego i szczególnie trudnego rozruchu - trójfazowy.

Informacja zwrotna

SCP może pracować według zadanego programu - w określonym czasie podwyższyć napięcie do wartości nominalnej. To najprostsze i najczęściej spotykane rozwiązanie. Obecność informacji zwrotnej uelastycznia proces zarządzania. Parametry tego to porównanie napięcia i momentu obrotowego lub przesunięcia fazowego pomiędzy prądami wirnika i stojana.

Funkcjonalność

Możliwość pracy przy przyspieszaniu lub hamowaniu. Obecność dodatkowego stycznika, który omija obwód kluczowy i umożliwia jego ochłodzenie, a także eliminuje asymetrię fazową z powodu naruszenia kształtu sinusoidy, co prowadzi do przegrzania uzwojeń.

Metoda kontroli

Może być analogowy, obracając potencjometry na panelu, i cyfrowy, wykorzystując cyfrowy mikrokontroler.

Dodatkowe funkcje

Wszystkie rodzaje zabezpieczeń, tryb oszczędzania energii, możliwość startu od szarpnięcia, praca na zmniejszonych obrotach (regulacja pseudoczęstotliwości).

Prawidłowo dobrany softstart podwaja żywotność silników elektrycznych, oszczędzado 30 proc Elektryczność.

Dlaczego potrzebujesz softstartera?

Coraz częściej przy uruchamianiu napędów elektrycznych pomp i wentylatorów stosuje się urządzenie miękkiego startu (softstarter). Z czym to się wiąże? W naszym artykule postaramy się naświetlić tę kwestię.

Silniki indukcyjne są w użyciu od ponad stu lat i przez ten czas stosunkowo niewiele zmieniło się w ich działaniu. Uruchomienie tych urządzeń i problemy z nim związane są doskonale znane ich właścicielom. Prądy rozruchowe prowadzą do spadków napięcia i przeciążeń przewodów, co powoduje:

niektóre urządzenia elektryczne mogą samoistnie się wyłączyć;

możliwa awaria sprzętu itp.

Terminowo zainstalowany, zakupiony i podłączony softstart pozwala uniknąć niepotrzebnej straty pieniędzy i problemów.

Jaki jest prąd rozruchowy

Zasada działania silników asynchronicznych opiera się na zjawisku Indukcja elektromagnetyczna. Zwiększanie odwrotnej siły elektromotorycznej (EMF s), która jest tworzona przez zastosowanie zmiany pole magnetyczne podczas rozruchu silnika, prowadzi do procesów przejściowych w układzie elektrycznym. Ten stan przejściowy może mieć wpływ na system zasilania i inne podłączone do niego urządzenia.

Podczas uruchamiania silnik elektryczny przyspiesza do pełnej prędkości. Czas trwania początkowych stanów nieustalonych zależy od konstrukcji urządzenia i charakterystyki obciążenia. Moment rozruchowy powinien być największy, a prądy rozruchowe najmniejsze. Te ostatnie pociągają za sobą szkodliwe skutki dla samego urządzenia, systemu zasilania i podłączonych do niego urządzeń.

W początkowym okresie prąd rozruchowy może osiągnąć od pięciu do ośmiu razy wartość prądu pełnego obciążenia. Podczas rozruchu silnika kable są zmuszone przewodzić większy prąd niż w okresie stanu ustalonego. Spadek napięcia w systemie będzie także znacznie większy przy rozruchu niż w trakcie stabilna praca– staje się to szczególnie widoczne podczas uruchamiania potężnej jednostki lub duża liczba jednocześnie silniki elektryczne.

Metody ochrony silnika

W miarę upowszechniania się silników elektrycznych, przezwyciężenie problemów z ich uruchomieniem stało się wyzwaniem. Na przestrzeni lat opracowano kilka metod rozwiązywania tych problemów, każda z nich ma swoje zalety i ograniczenia.

W Ostatnio Znaczący postęp nastąpił w zastosowaniu elektroniki do regulacji mocy elektrycznej silników. Coraz częściej softstartery wykorzystuje się przy uruchamianiu napędów elektrycznych pomp i wentylatorów. Chodzi o to, że urządzenie ma wiele funkcji.

Cechą szczególną rozrusznika jest to, że płynnie dostarcza napięcie do uzwojeń silnika od zera do wartości znamionowej, umożliwiając silnikowi płynne przyspieszanie do maksymalnej prędkości. Mechaniczny moment obrotowy wytwarzany przez silnik elektryczny jest proporcjonalny do kwadratu przyłożonego do niego napięcia.

Podczas procesu rozruchu softstarter stopniowo zwiększa dostarczane napięcie, a silnik elektryczny przyspiesza do znamionowej prędkości obrotowej bez dużych skoków momentu obrotowego i szczytowego prądu.

Rodzaje softstartów

Obecnie do płynnego rozruchu urządzeń stosuje się trzy rodzaje softstartów: z jedną, dwiema i wszystkimi kontrolowanymi fazami.

Pierwszy typ stosowany jest w przypadku silnika jednofazowego, aby zapewnić niezawodną ochronę przed przeciążeniem, przegrzaniem i zmniejszyć wpływ zakłóceń elektromagnetycznych.

Z reguły drugi typ obwodu zawiera oprócz półprzewodnikowej płytki sterującej stycznik obejściowy. Gdy silnik osiągnie prędkość znamionową, stycznik obejściowy zostaje aktywowany i dostarcza napięcie stałe do silnika.

Najbardziej optymalnym i zaawansowanym technicznie rozwiązaniem jest typ trójfazowy. Zapewnia ograniczenie natężenia prądu i pola magnetycznego bez nierównowagi faz.

Dlaczego potrzebujesz softstartera?

Popularność softstartów ze względu na ich stosunkowo niską cenę nabiera tempa. nowoczesny rynek przemysłowe i sprzęt AGD. Aby przedłużyć jego żywotność, niezbędny jest softstarter do asynchronicznego silnika elektrycznego. Dużą zaletą softstartu jest to, że start odbywa się z płynnym przyspieszaniem, bez szarpnięć.

Silnik indukcyjny ma zdolność samoczynnego rozruchu dzięki oddziaływaniu strumienia wirującego pola magnetycznego ze strumieniem uzwojenia wirnika, powodując w nim duży prąd. W rezultacie stojan pobiera duży prąd, który do czasu osiągnięcia przez silnik pełnej prędkości staje się większy niż znamionowy, co może prowadzić do przegrzania silnika i jego uszkodzenia. Aby temu zapobiec, wymagane jest urządzenie łagodnego rozruchu silnika elektrycznego.

Zasada działania rozrusznika

Polega to na tym, że urządzenie reguluje napięcie przyłożone do silnika podczas rozruchu, kontrolując charakterystykę prądu. W przypadku silników asynchronicznych moment rozruchowy jest w przybliżeniu proporcjonalny do kwadratu prądu rozruchowego. Jest ono proporcjonalne do przyłożonego napięcia. Moment obrotowy można również uznać za w przybliżeniu proporcjonalny do przyłożonego napięcia, zatem regulując napięcie podczas rozruchu, prąd pobierany przez maszynę i jej moment obrotowy są kontrolowane przez urządzenie i można je zmniejszyć.

Wykorzystując sześć tyrystorów w pokazanej konfiguracji, softstarter może regulować napięcie dostarczane do silnika podczas rozruchu od 0 woltów do znamionowego napięcia sieciowego. Miękki rozruch silnika elektrycznego można przeprowadzić na trzy sposoby:

1. Rozruch bezpośredni przy pełnym napięciu obciążenia.
2. Stosowanie stopniowo zmniejszane.
3. Zastosowanie rozruchu częściowego uzwojenia za pomocą rozrusznika autotransformatorowego.

SCP może być dwojakiego rodzaju:

1. Otwarte zarządzanie: Napięcie rozruchowe jest podawane z opóźnieniem, niezależnie od prądu i prędkości silnika. Dla każdej fazy wykonywane są najpierw dwa SCR opóźnione o 180 stopni dla odpowiednich cykli półfalowych (dla których wykonywany jest każdy SCR). Opóźnienie to stopniowo maleje z biegiem czasu, aż przyłożone napięcie osiągnie wartość nominalną. Nazywany jest także tymczasowym systemem napięcia. Ta metoda w rzeczywistości nie kontroluje przyspieszenia silnika.
2. Sterowanie w zamkniętej pętli: Monitorowane są wszelkie cechy wyjściowe silnika, takie jak prąd lub prędkość. Napięcie wyzwalania jest odpowiednio zmieniane, aby uzyskać wymaganą reakcję. Zatem zadaniem softstartera jest kontrolowanie kąta przewodzenia tyrystora i kontrolowanie napięcia zasilania.

Korzyści z miękkiego rozruchu

Softstarty półprzewodnikowe wykorzystują urządzenia półprzewodnikowe do tymczasowego obniżania parametrów na zaciskach silnika. Zapewnia to kontrolę prądu silnika w celu zmniejszenia ograniczenia momentu obrotowego silnika. Sterowanie polega na sterowaniu napięciem na zaciskach silnika na dwóch lub trzech fazach.

Kilka powodów, dla których ta metoda jest lepsza od innych:

1. Zwiększona wydajność: Wydajność układu softstartu wykorzystującego przełączniki półprzewodnikowe wynika głównie z warunków niskiego napięcia.
2. Kontrolowane uruchomienie: Parametry rozruchu można kontrolować poprzez ich łatwą zmianę, co gwarantuje uruchomienie bez szarpnięć.
3. Kontrolowane przyspieszenie: Przyspieszenie silnika jest kontrolowane płynnie.
4. Niski koszt i rozmiar: Osiąga się to za pomocą przełączników półprzewodnikowych.

Komponenty półprzewodnikowe

Przełączniki mocy, takie jak tyrystory SCR, które są sterowane fazowo dla każdej części cyklu. W przypadku silnika trójfazowego do każdej fazy podłączone są dwa tyrystory SCR. Przekaźniki miękkiego startu silnika muszą mieć moc znamionową co najmniej trzykrotność napięcia sieciowego.

Działający przykład układu trójfazowego silnika asynchronicznego. System składa się z 6 tyrystorów SCR, logiki sterującej w postaci dwóch komparatorów - LM324 i LM339 do pomiaru poziomu i napięcia rampowego oraz optoizolatora do kontrolowania podawania napięcia bramki do tyrystora SCR na każdej fazie.

Zatem kontrolując czas trwania pomiędzy impulsami lub ich opóźnienie, kontrolowany kąt SCR monitoruje i reguluje zasilanie w fazie rozruchu silnika. Cały proces jest w rzeczywistości systemem sterowania w otwartej pętli, który kontroluje czas stosowania impulsów wyzwalających bramkę dla każdego tyrystora SCR.

Podstawy SCR

SCR (Silicon Controlled Rectifier) ​​to kontrolowany stabilizator mocy prąd stały z dużą mocą. Softstartery do silników asynchronicznych SCR to czterowarstwowe krzemowe urządzenie półprzewodnikowe PNPN. Ma trzy zewnętrzne zaciski i wykorzystuje alternatywne symbole na rysunku 2 (a) oraz ma obwód zastępczy tranzystora na rysunku 2 (b).

Głównym sposobem wykorzystania SCR jest przełącznik z dodatnią anodą względem katody, sterowany podczas uruchamiania maszyny.

Za pomocą tych diagramów można zrozumieć główne cechy SCR. Softstarter silnika może zostać włączony i przystosowany do działania jako krzemowy prostownik polaryzacji przewodzenia poprzez krótkie przyłożenie do niego prądu bramki przez S2. SCR szybko (w ciągu kilku mikrosekund) automatycznie zatrzaskuje się w stanie włączenia i pozostaje włączony nawet po wyjęciu napędu bramy.

Działanie to pokazano na rysunku 2 (b). Początkowy prąd bramki jest włączany przez Q1, a prąd kolektora Q1 jest włączany przez Q2, prąd kolektora Q2 utrzymuje następnie Q1 nawet po usunięciu napędu bramki. Pomiędzy anodą i katodą powstaje potencjał nasycenia o wartości około 1 V.

Do włączenia tyrystora SCR potrzebny jest jedynie krótki impuls bramki. Po zatrzaśnięciu tyrystora SCR można go ponownie wyłączyć, zmniejszając na krótko prąd płytki poniżej określonej wartości, zwykle kilku miliamperów; w zastosowaniach prądu przemiennego wyłączenie następuje automatycznie w punkcie przejścia przez zero w każdym półokresie.

Pomiędzy bramką a anodą tyrystora SCR dostępne jest znaczne wzmocnienie, a niskie wartości prądu bramki (zwykle kilka mA lub mniej) mogą kontrolować wysokie wartości prądu anodowego (do kilkudziesięciu wzmacniaczy). Większość SCR ma wartości znamionowe anod rzędu setek woltów. Charakterystyka bramki SCR jest podobna do charakterystyki złącza tranzystorowego – emitera tranzystora (patrz rys. 2(b)).

Pomiędzy anodą a bramką tyrystora SCR występuje wewnętrzna pojemność (kilka pF), a nagły wzrost napięcia pojawiający się na anodzie może spowodować przedostanie się wystarczającej ilości sygnału do bramki i włączenie tyrystora. Ten „efekt prędkości” może być spowodowany stanami nieustalonymi linii energetycznej itp. Problemy z efektem prędkości można przezwyciężyć, uruchamiając sieć wygładzającą CR pomiędzy anodą i katodą, aby ograniczyć prędkość narastania do bezpiecznej wartości.

Napięcie sieciowe prądu przemiennego (rys. 5) prostowane jest za pomocą pasywnego mostka diodowego. Oznacza to, że diody zapalają się, gdy napięcie sieciowe jest większe niż napięcie na sekcji kondensatora. Powstały przebieg ma dwa impulsy podczas każdego półokresu, po jednym dla każdego okna przewodzenia diody.

Przebieg pokazuje pewien ciągły prąd podczas przechodzenia z jednej diody do drugiej. Jest to typowe, gdy jest ono używane w obwodzie prądu stałego przemiennika częstotliwości i występuje pewne obciążenie. Falowniki wykorzystują modulację szerokości impulsu do tworzenia sygnałów wyjściowych. Przy częstotliwości nośnej, z której przełączy się falownik IGBT, generowany jest sygnał trójkątny.

Przebieg ten porównywany jest z przebiegiem sinusoidalnym o częstotliwości podstawowej, która musi być dostarczona do silnika. Rezultatem jest przebieg U pokazany na rysunku.

Na wyjściu falownika może występować dowolna częstotliwość niższa lub wyższa od częstotliwości sieciowej, aż do granic falownika i/lub ograniczeń mechanicznych silnika. Należy pamiętać, że napęd zawsze działa w zakresie dopuszczalnego poślizgu silnika.

Rozpocznij proces kontroli

Taktowanie tyrystora jest kluczem do kontrolowania napięcia wyjściowego softstartera. Podczas uruchamiania logika softstartera określa, kiedy włączyć tyrystor SCR. Nie włącza tyrystora SCR w momencie zmiany napięcia z ujemnego na dodatnie, lecz czeka chwilę potem. Jest to znany proces zwany „stopniowym odzyskiwaniem” SCR. Punkt załączenia SCR jest ustawiony lub zaprogramowany w taki sposób, że początkowy moment obrotowy, początkowy prąd lub ograniczenie prądu są ściśle regulowane.

Wynik stopniowego odzyskiwania SCR nie jest sinusoidalny pod napięciem na zaciskach silnika, co pokazano na rysunkach. Ponieważ silnik jest indukcyjny, a prąd opóźnia się w stosunku do napięcia, tyrystor SCR pozostaje włączony i przewodzi, aż prąd osiągnie zero. Dzieje się tak, gdy napięcie staje się ujemne. Indywidualne wyjście napięciowe SCR.

W porównaniu z przebiegiem pełnego napięcia widać, że napięcie szczytowe jest takie samo, jak napięcie pełnej fali. Jednakże prąd nie wzrasta do tego samego poziomu, jak w przypadku przyłożenia pełnego napięcia ze względu na indukcyjny charakter silników. Po przyłożeniu tego napięcia do silnika prąd wyjściowy wygląda jak na rysunku.

Ponieważ częstotliwość napięcia jest taka sama jak częstotliwość linii, częstotliwość prądu jest również taka sama. Tyrystory przechodzą do pełnego przewodzenia etapami, a przerwy w prądzie są wypełniane, aż kształt fali będzie wyglądał tak samo jak silnik.

Taki miękki start asynchronicznego silnika elektrycznego, w odróżnieniu od napędu prądu przemiennego, charakteryzuje się charakterystyką prądu w sieci, a prąd silnika jest zawsze taki sam. Podczas rozruchu zmiana prądu zależy bezpośrednio od wielkości przyłożonego napięcia. Moment obrotowy silnika zmienia się jako kwadrat przyłożonego napięcia lub prądu.

Najważniejszym czynnikiem oceny jest moment obrotowy silnika. Silniki standardowe wytwarzają w momencie rozruchu około 180% momentu obrotowego przy pełnym obciążeniu. Dlatego też obniżenie wartości znamionowych o 25% będzie równe momentowi obrotowemu przy pełnym obciążeniu. Jeżeli podczas rozruchu silnik pobiera 600% prądu pełnego obciążenia, wówczas prąd w tym obwodzie zmniejszy prąd rozruchowy z 600% do 450% obciążenia.

Schematy podłączenia rozrusznika

Istnieją dwie opcje, za pomocą których rozrusznik uruchamia silnik elektryczny: obwód standardowy i wewnątrz trójkąta.

Schemat standardowy. Rozrusznik jest podłączony szeregowo z napięciem sieciowym dostarczanym do silnika.

Wewnątrz trójkąta znajduje się kolejny obwód, za pomocą którego podłączony jest rozrusznik, zwany wewnętrznym obwodem trójkąta. W tym obwodzie dwa kable podłączone do jednego z silników zostaną podłączone bezpośrednio do zasilacza I/P, a drugi kabel zostanie podłączony przez rozrusznik. Cechą tego obwodu jest to, że rozrusznik można stosować w przypadku dużych silników, takich jak silniki o mocy 100 kW, ponieważ prądy fazowe są podzielone na 2 części.

Silniki elektryczne są szeroko stosowane we wszystkich obszarach działalności człowieka. Jednak podczas uruchamiania silnika elektrycznego następuje siedmiokrotny pobór prądu, powodujący nie tylko przeciążenie sieci zasilającej, ale także nagrzanie uzwojeń stojana, a także awarię części mechanicznych. Aby wyeliminować ten niepożądany efekt, radioamatorzy zalecają stosowanie softstartów do silnika elektrycznego.

Płynny rozruch silnika

Stojan silnika elektrycznego jest cewką indukcyjną, dlatego istnieją aktywne i reaktywne składniki rezystancji (R). Wartość składnika biernego zależy od charakterystyki częstotliwościowej zasilacza i podczas rozruchu waha się od 0 do wartości obliczonej (w czasie pracy narzędzia). Ponadto zmienia się prąd zwany prądem rozruchowym.

Prąd rozruchowy jest 7-krotnością wartości znamionowej. Podczas tego procesu uzwojenia cewki stojana nagrzewają się i jeśli drut tworzący uzwojenie jest stary, może dojść do zwarcia międzyzwojowego (w miarę zmniejszania się wartości R prąd osiąga wartość maksymalną). Przegrzanie prowadzi do skrócenia żywotności narzędzia. Aby zapobiec temu problemowi, istnieje kilka opcji stosowania softstartów.

Poprzez przełączanie uzwojeń urządzenie miękkiego rozruchu silnika (USP) składa się z następujących głównych elementów: 2 typów przekaźników (kontrola czasu i obciążenia), trzech styczników (rysunek 1).

Rysunek 1 - Ogólny schemat urządzenia miękkiego startu dla silników asynchronicznych (miękki start).

Rysunek 1 przedstawia silnik asynchroniczny. Jego uzwojenia są połączone za pomocą połączenia typu gwiazda. Rozruch odbywa się przy zamkniętych stycznikach K1 i K3. Po upływie określonego czasu (ustawionego za pomocą przekaźnika czasowego) stycznik K3 otwiera swój styk (następuje wyłączenie) i załącza się styk K2. Schemat na rysunku 1 ma również zastosowanie do softstarterów silnikowych różnych typów.

Główną wadą jest powstawanie prądów zwarciowych, gdy 2 wyłączniki są włączone jednocześnie. Problem ten rozwiązuje się poprzez wprowadzenie przełącznika do obwodu zamiast styczników. Jednakże uzwojenia stojana nadal się nagrzewają.

Przy elektronicznym sterowaniu częstotliwością rozruchową silnika elektrycznego stosowana jest zasada zmiany częstotliwości napięcia zasilającego. Głównym elementem tych konwerterów jest przetwornica częstotliwości, w tym:

1. Prostownik jest montowany na mocnych diodach półprzewodnikowych (możliwa jest wersja tyrystorowa). Przekształca napięcie sieciowe w pulsujący prąd stały.
2. Obwód pośredni wygładza zakłócenia i tętnienia.
3. Falownik jest niezbędny do przekształcenia sygnału odbieranego na wyjściu obwodu pośredniego na sygnał o zmiennej charakterystyce amplitudy i częstotliwości.
4. Elektroniczny obwód sterujący generuje sygnały dla wszystkich elementów przetwornika.

Zasada działania, rodzaje i wybór

Przy 7-krotnym zwiększeniu momentu obrotowego i IP wirnika w celu wydłużenia żywotności konieczne jest zastosowanie softstartu, który spełnia następujące wymagania:

1. Jednolity i płynny wzrost wszystkich wskaźników.
2. Sterowanie hamowaniem elektrycznym i uruchamianiem silnika w określonych odstępach czasu.
3. Ochrona przed przepięciami, utratą dowolnej fazy (w przypadku silnika elektrycznego 3-fazowego) i różnego rodzaju zakłóceniami.
4. Zwiększona odporność na zużycie.

Zasada działania softstartera triaka: ograniczenie wartości napięcia poprzez zmianę kąta otwarcia półprzewodników triaka (triaków) podłączonych do cewek stojana silnika elektrycznego (rysunek 2).

Rysunek 2 - Schemat łagodnego rozruchu silnika elektrycznego za pomocą triaków.

Dzięki zastosowaniu triaków możliwe staje się zmniejszenie prądów rozruchowych 2 lub więcej razy, a obecność stycznika pozwala uniknąć przegrzania triaków (na rysunku 2: Obejście). Główne wady softstartów triakowych:

1. Zastosowanie prostych obwodów jest możliwe tylko przy niewielkich obciążeniach lub rozruchu na biegu jałowym. W przeciwnym razie schemat stanie się bardziej skomplikowany.
2. Podczas długotrwałego rozruchu dochodzi do przegrzania uzwojeń i urządzeń półprzewodnikowych.
3. Silnik czasami się nie uruchamia (co prowadzi do znacznego przegrzania uzwojeń).
4. Po włączeniu hamulca elektrycznego uzwojenia mogą się przegrzać.

Powszechnie stosowane są softstarty z regulatorami, w których nie ma sprzężenia zwrotnego (1 lub 3 fazy). W modelach tego typu konieczne jest ustawienie czasu i napięcia rozruchu silnika elektrycznego bezpośrednio przed uruchomieniem. Wadą tych urządzeń jest brak możliwości regulacji momentu obrotowego ruchomych części mechanicznych w zależności od obciążenia. Aby wyeliminować ten problem, należy zastosować urządzenie zmniejszające Ip, zabezpieczające przed różnymi różnicami fazowymi (występującymi podczas niezrównoważenia faz) i przeciążeniami mechanicznymi.

Droższe modele softstartów obejmują możliwość monitorowania parametrów pracy silnika elektrycznego w trybie ciągłym.

Urządzenia zawierające silniki elektryczne wyposażane są w softstarty oparte na triakach. Różnią się obwodem i sposobem regulacji napięcia sieciowego. Najprostsze obwody to obwody z regulacją jednofazową. Wykonywane są na jednym triaku i pozwalają złagodzić obciążenie części mechanicznej i są stosowane w silnikach elektrycznych o mocy mniejszej niż 12 kV. Przedsiębiorstwa stosują trójfazową regulację napięcia dla silników elektrycznych o mocy do 260 kW. Przy wyborze rodzaju softstartu musisz kierować się następującymi parametrami:

1. Moc urządzenia.
2. Tryb pracy.
3. Równość Ip silnika i softstartera.
4. Liczba uruchomień w określonym czasie.

Do ochrony pomp odpowiednie są softstartery, które chronią przed uderzeniami elementu hydraulicznego rury (sterowanie zaawansowane). Softstartery do narzędzi dobierane są w oparciu o obciążenia i duże prędkości. W drogich modelach występuje ten rodzaj zabezpieczenia w postaci softstartu, ale w przypadku modeli budżetowych trzeba to zrobić samodzielnie. Stosowany w laboratoriach chemicznych do płynnego uruchamiania wentylatora chłodzącego ciecze.

Powody używania młynka

Ze względu na cechy konstrukcyjne na początku narożnik szlifierka na częściach narzędzi występują duże obciążenia dynamiczne. Podczas początkowego obrotu dysku, Na oś skrzyni biegów działają siły bezwładności:

1. Szarpnięcie bezwładnościowe może wyrwać szlifierkę z rąk. Istnieje zagrożenie życia i zdrowia, ponieważ narzędzie to jest bardzo niebezpieczne i wymaga ścisłego przestrzegania środków bezpieczeństwa.
2. Podczas rozruchu następuje przetężenie (Istart = 7*Inom). Występuje przedwczesne zużycie szczotek i przegrzanie uzwojeń.
3. Skrzynia biegów zużywa się.
4. Zniszczenie tarczy tnącej.

Niedostrojony instrument staje się bardzo niebezpieczny, gdyż istnieje możliwość spowodowania zagrożenia zdrowia i życia. Dlatego konieczne jest jego zabezpieczenie. W tym celu własnoręcznie montują softstarty do elektronarzędzi.

Tworzenie DIY

W przypadku budżetowych modeli szlifierek kątowych i innych narzędzi należy złożyć własny softstart. Nie jest to trudne, ponieważ dzięki Internetowi można znaleźć ogromną liczbę schematów. Najprostszym, a jednocześnie skutecznym jest uniwersalny obwód softstartera oparty na triaku i mikroukładzie.

Po włączeniu szlifierki kątowej lub innego narzędzia następuje uszkodzenie uzwojeń i przekładni narzędzia w wyniku nagłego uruchomienia. Radioamatorzy znaleźli wyjście z tej sytuacji i zaproponowali prosty miękki rozruch elektronarzędzia typu „zrób to sam” (schemat 1), zmontowany w osobnym bloku (w obudowie jest bardzo mało miejsca).

Schemat 1 - Schemat miękkiego startu elektronarzędzia.

Softstarter jest realizowany własnymi rękami w oparciu o KR118PM1 (kontrola fazy) i jednostkę napędową wykorzystującą triaki. Główną zaletą urządzenia jest jego wszechstronność, ponieważ można do niego podłączyć dowolne elektronarzędzie. Jest nie tylko łatwy w instalacji, ale także nie wymaga wstępnej konfiguracji. W zasadzie podłączenie układu do instrumentu nie jest skomplikowane i montuje się je w przerwie kabla zasilającego.

Cechy modułu softstartera

Gdy szlifierka jest włączona, do KR118PM1 przykładane jest napięcie, a na kondensatorze sterującym (C2) następuje płynny wzrost napięcia w miarę wzrostu ładunku. Tyrystory znajdujące się w mikroukładzie otwierają się stopniowo z pewnym opóźnieniem. Triak otwiera się z przerwą równą opóźnieniu tyrystorów. Z każdym kolejnym okresem napięcia opóźnienie stopniowo maleje i narzędzie uruchamia się płynnie.

Czas uzyskania obrotów zależy od pojemności C2 (przy 47 mikronach czas rozruchu wynosi 2 sekundy). Opóźnienie to jest optymalne, choć można je zmienić zwiększając pojemność C2. Po wyłączeniu szlifierki kątowej kondensator C2 rozładowuje się dzięki rezystorowi R1 (czas rozładowania wynosi około 3 sekundy przy 68k).

Ten obwód do regulacji prędkości silnika elektrycznego można ulepszyć, zastępując R1 rezystorem zmiennym. Kiedy zmienia się wartość rezystancji rezystora zmiennego, zmienia się moc silnika elektrycznego. Rezystor R2 pełni funkcję sterowania ilością prądu przepływającego przez wejście triaka VS1 (wskazane jest zapewnienie chłodzenia przez wentylator), który jest rezystorem sterującym. Kondensatory C1 i C3 służą do ochrony i sterowania mikroukładem.

Triak jest wybierany z następującymi cechami: maksymalne napięcie stałe wynosi do 400–500 V, a minimalny prąd przepływający przez przejścia musi wynosić co najmniej 25 A. Przy produkcji softstartu zgodnie z tym schematem rezerwa mocy może wynosić od 2 kW do 5 kW.

Dlatego, aby zwiększyć żywotność narzędzi i silników, konieczne jest ich płynne uruchamianie. Jest to powiązane z cecha konstrukcyjna silniki elektryczne typu asynchronicznego i komutatorowego. Podczas rozruchu następuje szybki pobór prądu, co powoduje zużycie części elektrycznych i mechanicznych. Stosowanie softstartera umożliwia ochronę elektronarzędzia poprzez przestrzeganie przepisów bezpieczeństwa. Podczas modernizacji narzędzia istnieje możliwość zakupu gotowych modeli, a także zmontowania prostego i niezawodnego urządzenia uniwersalnego, które nie tylko różni się, ale nawet przewyższa niektóre fabryczne softstarty.

W ostatnim czasie coraz częściej stosuje się miękki rozruch silnika elektrycznego. Obszary jego zastosowań są różnorodne i liczne. Należą do nich przemysł, transport elektryczny, usługi użyteczności publicznej i Rolnictwo. Zastosowanie takich urządzeń może znacznie zmniejszyć obciążenia rozruchowe silnika elektrycznego i siłowników, wydłużając w ten sposób ich żywotność.

Prądy rozruchowe

Prądy rozruchowe osiągają wartości 7...10 razy wyższe niż w trybie pracy. Prowadzi to do „zapadu” napięcia w sieci zasilającej, co negatywnie wpływa nie tylko na działanie innych odbiorców, ale także na sam silnik. Czas rozruchu jest opóźniony, co może prowadzić do przegrzania uzwojeń i stopniowego niszczenia ich izolacji. Przyczynia się to do przedwczesnej awarii silnika elektrycznego.

Urządzenia miękkiego startu mogą znacznie zmniejszyć obciążenie rozruchowe silnika elektrycznego i sieci elektrycznej, co jest szczególnie ważne na obszarach wiejskich lub gdy silnik zasilany jest z autonomicznej elektrowni.

Przeciążenie siłowników

Po uruchomieniu silnika moment obrotowy na jego wale jest bardzo niestabilny i ponad pięciokrotnie przekracza wartość znamionową. Dlatego obciążenia rozruchowe siłowników są również zwiększone w porównaniu do pracy w stanie ustalonym i mogą sięgać nawet 500 procent. Niestabilność momentu rozruchowego prowadzi do obciążeń udarowych zębów przekładni, ścinania wpustów, a czasem nawet skręcenia wałów.

Urządzenia do miękkiego rozruchu silników elektrycznych znacznie zmniejszają obciążenia rozruchowe mechanizmu: szczeliny między zębami przekładni są płynnie dobierane, co zapobiega ich pękaniu. Napędy pasowe płynnie napinają również paski napędowe, co zmniejsza zużycie mechanizmów.

Oprócz płynnego startu, tryb płynnego hamowania korzystnie wpływa na działanie mechanizmów. Jeśli silnik napędza pompę, płynne hamowanie pozwala uniknąć uderzenia wodnego, gdy urządzenie jest wyłączone.

Softstarty przemysłowe

Obecnie produkowane przez wiele firm, np. Siemens, Danfoss, Schneider Electric. Urządzenia takie posiadają wiele funkcji, które użytkownik może programować. Są to czas przyspieszania, czas hamowania, zabezpieczenie przed przeciążeniem i wiele innych dodatkowych funkcji.

Przy wszystkich zaletach markowe urządzenia mają jedną wadę - dość wysoką cenę. Jednocześnie możesz tworzyć podobne urządzenie na własną rękę. Jednocześnie jego koszt będzie niewielki.

Urządzenie miękkiego startu oparte na mikroukładzie KR1182PM1

Historia była o specjalistyczny układ KR1182PM1, reprezentujący regulator mocy fazowej. Rozważono typowe obwody do jego włączania, urządzenia miękkiego startu do lamp żarowych i proste regulatory mocy obciążenia. W oparciu o ten mikroukład można stworzyć dość proste urządzenie łagodnego rozruchu dla trójfazowego silnika elektrycznego. Schemat urządzenia pokazano na rysunku 1.

Rysunek 1. Schemat urządzenia miękkiego rozruchu silnika.

Miękki start odbywa się poprzez stopniowe zwiększanie napięcia na uzwojeniach silnika od zera do wartości nominalnej. Osiąga się to poprzez zwiększenie kąta otwarcia przełączników tyrystorowych w czasie zwanym czasem rozruchu.

Opis obwodu

Projekt wykorzystuje trójfazowy silnik elektryczny 50 Hz, 380 V. Uzwojenia silnika połączone w gwiazdę są podłączone do obwodów wyjściowych oznaczonych na schemacie jako L1, L2, L3. Centralny punkt gwiazdy jest podłączony do przewodu neutralnego sieci (N).

Przełączniki wyjściowe wykonane są na tyrystorach połączonych tyłem do siebie - równolegle. W konstrukcji zastosowano importowane tyrystory typu 40TPS12. Przy niskim koszcie mają dość duży prąd - do 35 A, a ich napięcie wsteczne wynosi 1200 V. Oprócz nich klucze zawierają jeszcze kilka elementów. Ich cel jest następujący: tłumienie obwodów RC połączonych równolegle z tyrystorami zapobiega fałszywemu załączeniu tych ostatnich (na schemacie są to R8C11, R9C12, R10C13), a za pomocą warystorów RU1...RU3 pochłaniane są szumy przełączania , którego amplituda przekracza 500 V.

Jako węzły sterujące dla przełączników wyjściowych stosowane są mikroukłady DA1...DA3 typu KR1182PM1. Te mikroukłady zostały szczegółowo omówione w. Kondensatory C5...C10 wewnątrz mikroukładu wytwarzają napięcie piłokształtne, które jest zsynchronizowane z napięciem sieciowym. Sygnały sterujące tyrystora w mikroukładzie są generowane poprzez porównanie napięcia zęba piłokształtnego z napięciem pomiędzy pinami 3 i 6 mikroukładu.

Do zasilania przekaźników K1…K3 urządzenie posiada zasilacz, który składa się tylko z kilku elementów. To jest transformator T1, mostek prostowniczy VD1, kondensator wygładzający C4. Na wyjściu prostownika zamontowany jest zintegrowany stabilizator DA4 typu 7812 zapewniający napięcie wyjściowe 12 V oraz zabezpieczenie przed zwarciami i przeciążeniami na wyjściu.

Opis działania softstartera do silników elektrycznych

Napięcie sieciowe jest dostarczane do obwodu, gdy wyłącznik zasilania Q1 jest zamknięty. Jednak silnik jeszcze się nie uruchamia. Dzieje się tak, ponieważ uzwojenia przekaźnika K1...K3 są nadal pozbawione napięcia, a ich styki normalnie zwarte omijają piny 3 i 6 mikroukładów DA1...DA3 poprzez rezystory R1...R3. Ta okoliczność uniemożliwia ładowanie kondensatorów C1...C3, więc mikroukład nie generuje impulsów sterujących.

Uruchomienie urządzenia

Gdy przełącznik SA1 jest zamknięty, napięcie 12 V włącza przekaźnik K1…K3. Ich normalnie zwarte styki otwierają się, co umożliwia ładowanie kondensatorów C1...C3 z wewnętrznych generatorów prądu. Wraz ze wzrostem napięcia na tych kondensatorach zwiększa się również kąt otwarcia tyrystorów. Dzięki temu uzyskuje się płynny wzrost napięcia na uzwojeniach silnika. Gdy kondensatory zostaną w pełni naładowane, kąt przełączania tyrystorów osiągnie wartość maksymalną, a prędkość obrotowa silnika elektrycznego osiągnie prędkość znamionową.

Wyłączenie silnika, płynne hamowanie

Aby wyłączyć silnik, otwórz przełącznik SA1. Spowoduje to wyłączenie przekaźnika K1...K3. Są normalne - zwarte styki zostaną zwarte, co doprowadzi do rozładowania kondensatorów C1...C3 przez rezystory R1...R3. Rozładowanie kondensatorów będzie trwało kilka sekund, w tym czasie silnik się zatrzyma.

Podczas uruchamiania silnika w przewodzie neutralnym mogą płynąć znaczne prądy. Dzieje się tak, ponieważ podczas płynnego przyspieszania prądy w uzwojeniach silnika nie są sinusoidalne, ale nie trzeba się tego szczególnie bać: proces rozruchu jest dość krótkotrwały. W trybie ustalonym prąd ten będzie znacznie mniejszy (nie więcej niż dziesięć procent prądu fazowego w trybie nominalnym), co wynika jedynie z technologicznego rozproszenia parametrów uzwojenia i „niewspółosiowości” faz. Nie da się już pozbyć tych zjawisk.

Szczegóły i projekt

Do montażu urządzenia potrzebne są następujące części:

Transformator o mocy nie większej niż 15 W, o napięciu wyjściowym uzwojenia 15...17 V.

Przekaźniki K1...K3 przystosowane są do dowolnego napięcia cewki 12 V, posiadające styk normalnie zwarty lub przełączający, np. TRU-12VDC-SB-SL.

Kondensatory C11…C13 typu K73-17 na napięcie robocze co najmniej 600 V.

Urządzenie wykonane jest na płytce drukowanej. Zmontowane urządzenie należy umieścić w plastikowej obudowie o odpowiednich wymiarach, na której przednim panelu należy umieścić przełącznik SA1 oraz diody LED HL1 i HL2.

Podłączenie silnika

Połączenie przełącznika Q1 z silnikiem odbywa się za pomocą przewodów, których przekrój odpowiada mocy tego ostatniego. Przewód neutralny wykonany jest z tego samego drutu co przewody fazowe. Przy mocach komponentów wskazanych na schemacie możliwe jest podłączenie silników o mocy do czterech kilowatów.

Jeśli planujesz zastosować silnik o mocy nie większej niż półtora kilowata, a częstotliwość rozruchu nie przekroczy 10...15 na godzinę, wówczas moc rozpraszana przez przełączniki tyrystorowe jest niewielka, więc grzejniki nie można zainstalować.

Jeśli planujesz zastosować mocniejszy silnik lub rozruchy będą częstsze, będziesz musiał zamontować tyrystory na chłodnicach wykonanych z listwy aluminiowej. Jeżeli grzejnik ma być używany jako zwykły, należy odizolować od niego tyrystory za pomocą mikowych przekładek. Aby poprawić warunki chłodzenia, można zastosować pastę przewodzącą ciepło KPT-8.

Sprawdzenie i konfiguracja urządzenia

Przed włączeniem należy przede wszystkim sprawdzić zgodność instalacji schemat. To podstawowa zasada i nie można od niej odstąpić. W końcu zaniedbanie tej kontroli może spowodować zwęglenie wielu części i na długi czas zniechęcić do „eksperymentów z elektrycznością”. Należy wyeliminować znalezione błędy, bo przecież ten układ zasilany jest z sieci, a z tym nie ma żartów. A nawet po tym sprawdzeniu jest jeszcze za wcześnie na podłączenie silnika.

Najpierw zamiast silnika należy podłączyć trzy identyczne żarówki o mocy 60...100 W. Podczas testów należy upewnić się, że lampy „zapalają się” równomiernie.

Nierówny czas włączenia wynika z rozproszenia pojemności kondensatorów C1...C3, które mają znaczną tolerancję pojemności. Dlatego lepiej jest je wybrać od razu za pomocą urządzenia przed instalacją, przynajmniej z dokładnością do dziesięciu procent.

Czas wyłączenia zależy również od rezystancji rezystorów R1…R3. Za ich pomocą możesz dostosować czas wyłączenia. Nastawy tej należy dokonać, jeśli rozpiętość czasu załączenia i wyłączenia w różnych fazach przekracza 30 procent.

Silnik można podłączyć dopiero, gdy powyższe kontrole przejdą normalnie, żeby nie powiedzieć idealnie.

Co jeszcze można dodać do projektu?

Zostało już powiedziane powyżej, że tego typu urządzenia są obecnie produkowane przez różne firmy. Oczywiście nie da się odtworzyć wszystkich funkcji markowych urządzeń w takim domowym urządzeniu, ale prawdopodobnie nadal można je skopiować.

Mówimy o tzw. Jego cel jest następujący: po osiągnięciu przez silnik prędkości znamionowej stycznik po prostu mostkuje przełączniki tyrystorowe swoimi stykami. Prąd przepływa przez nie, omijając tyrystory. Ten projekt jest często nazywany obwodnicą (od angielskiego obwodnicy - obwodnicą). Aby uzyskać takie ulepszenie, do jednostki sterującej trzeba będzie wprowadzić dodatkowe elementy.

Borys Aladyszkin