Utilizarea cipului KR1182PM1. Pornire moale a motorului electric

Demaror moale motor

Pornirea moale a motorului electric a fost aplicată recent din ce în ce mai des. Domeniile de aplicare ale acestuia sunt diverse și numeroase. Aceasta este industria, transportul electric, utilitățile și agricultura. Utilizarea unor astfel de dispozitive poate reduce semnificativ sarcina de pornire a motorului electric și a actuatoarelor, prelungindu-și astfel durata de funcționare.

Curenți de intrare

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

Starterele moi pot reduce semnificativ sarcina de pornire a motorului electric și a rețelei, ceea ce este deosebit de important în zonele rurale sau când motorul este alimentat de o centrală autonomă.

Supraîncărcările actuatorului

În momentul pornirii motorului, momentul de pe arborele său este foarte instabil și depășește valoarea nominală de mai mult de cinci ori. Prin urmare, sarcinile de pornire ale actuatoarelor sunt de asemenea crescute în comparație cu lucrările în stare de echilibru și pot ajunge până la 500 la sută. Instabilitatea cuplului în timpul pornirii duce la șocuri pe dinții angrenajului, la diblurile de tăiere și, uneori, chiar la răsucirea arborelor.

Starterele moi ale motorului electric reduc semnificativ sarcinile de pornire ale mecanismului: golurile dintre dinții angrenajului sunt bine alese, ceea ce împiedică defalcarea acestora. În acțiunile cu curea centurile de antrenare sunt, de asemenea, trase cu ușurință, ceea ce reduce uzura mecanismelor.

În plus față de o pornire ușoară, funcționarea mecanismelor are un efect benefic asupra modului de frânare lină. Dacă motorul conduce pompa, atunci frânarea lină evită ciocanul de apă atunci când unitatea este oprită.

Startere soft industriale

Startere moi produs în prezent de multe companii, de exemplu Siemens, Danfoss, Schneider Electric. Astfel de dispozitive au multe funcții programabile de către utilizator. Acestea sunt timp de accelerare, timp de frânare, protecție la suprasarcină și multe alte funcții suplimentare.

Cu toate avantajele, dispozitivele de marcă au un singur dezavantaj - un preț destul de ridicat. Cu toate acestea, puteți crea singur un dispozitiv similar. Costul său se va dovedi a fi mic.

Starter soft pe cipul KR1182PM1

prima parte a articolului vorbit despre cip specializat KR1182PM1reprezentând un regulator de putere de fază. Au fost luate în considerare scheme tipice pentru includerea sa, dispozitive pentru pornirea lină a lămpilor incandescente și pur și simplu regulatoare de putere în sarcină. Pe baza acestui microcircuit, este posibil să se creeze un demaror moale trifazat destul de simplu. Diagrama dispozitivului este prezentată în figura 1.

Figura 1. Schema demarorului soft.

O pornire ușoară se realizează prin creșterea treptată a tensiunii la înfășurările motorului de la zero la nominal. Acest lucru se realizează prin creșterea unghiului de deschidere a tastelor tiristorului într-un timp numit ora de pornire.

Descrierea circuitului

Proiectarea utilizează un motor electric trifazat de 50 Hz, 380 V. Înfășurările motorului conectate de o "stea" sunt conectate la circuitele de ieșire indicate pe diagrama ca L1, L2, L3. Punctul mediu al „stelei” este conectat la rețeaua neutră (N).

Tastele de ieșire sunt realizate pe tiristoare conectate în sens invers acelor de ceasornic. Proiectul folosit tiristoarele importate tip 40TPS12. La un cost redus, acestea au un curent suficient de mare - până la 35 A, iar tensiunea inversă a acestora este de 1200 V. În plus față de acestea, există mai multe elemente în chei. Scopul lor este următorul: circuitele de amortizare RC conectate în paralel cu tiristoarele împiedică comutarea falsă a acestora din urmă (R8C11, R9C12, R10C13 pe circuit), iar comutarea interferenței cu o amplitudine care depășește 500 V este absorbită folosind varistorii RU1 ... RU3.

Ca noduri de control pentru tastele de ieșire se folosesc jetoane DA1 ... DA3 tip KR1182PM1. Aceste microcircuite au fost considerate în detalii suficiente prima parte a articolului. Condensatoarele C5 ... C10 din interiorul microcircuitului formează o tensiune din ferăstrău, care este sincronizată de rețea. Semnalele de comandă a tiristorului din microcircuitul sunt formate prin compararea tensiunii din ferăstrău cu tensiunea dintre bornele microcircuitului 3 și 6.

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

Descrierea funcționării motoarelor de pornire moale

Tensiunea de rețea este aplicată circuitului atunci când întrerupătorul Q1 se închide. Cu toate acestea, motorul nu a pornit încă. Acest lucru se datorează faptului că înfășurările releului K1 ... K3 sunt încă energizate, iar contactele lor normal închise ocolesc pinii 3 și 6 ai circuitelor DA1 ... DA3 prin rezistențele R1 ... R3. Această circumstanță nu permite încărcarea condensatorilor C1 ... C3, prin urmare, impulsurile de control ale microcircuitului nu produc.

Porniți dispozitivul

Când comutatorul de comutare SA1 este închis, tensiunea de 12 V pornește releul K1 ... K3. Contactele lor normal închise se deschid, ceea ce face posibilă încărcarea condensatorilor C1 ... C3 de la generatoare de curent intern. Împreună cu o creștere a tensiunii în aceste condensatoare, crește și unghiul de deschidere al tiristoarelor. Aceasta asigură o creștere lină a tensiunii la înfășurările motorului. Când condensatoarele sunt complet încărcate, unghiul de pornire al tiristoarelor va atinge valoarea maximă, iar frecvența de rotație a motorului electric va atinge valoarea nominală.

Oprire motor, frânare lină

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

Atunci când motorul este pornit, în firul neutru pot curge curenți importanți. Acest lucru se datorează faptului că în timpul unei accelerații netede, curenții în înfășurările motorului nu sunt sinusoidali, dar nu ar trebui să vă fie în special teamă de acest lucru: procesul de pornire este de scurtă durată. În stare constantă, acest curent va fi mult mai mic (nu mai mult de zece la sută din curentul de fază în modul nominal), ceea ce se datorează numai răspândirii tehnologice a parametrilor de înfășurare și dezechilibrului de fază. Este deja imposibil să scapi de aceste fenomene.

Piese și construcții

Următoarele piese sunt necesare pentru asamblarea dispozitivului:

Un transformator cu o putere de cel mult 15 W, cu o tensiune a înfășurării de ieșire 15 ... 17 V.

Orice releu cu o tensiune de 12 V bobină care are un contact normal închis sau de comutare, de exemplu TRU-12VDC-SB-SL, poate fi utilizat ca releu K1 ... K3.

Condensatoare C11 ... C13 de 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 amplasat într-o cutie de plastic de dimensiuni adecvate, pe panoul frontal al cărei interrupător SA1 și LED-uri HL1 și HL2.

Racord motor

Conexiunea întrerupătorului Q1 și motorul se realizează prin fire, a căror secțiune transversală corespunde puterii acestuia din urmă.Firul neutru este același fir ca și firul de fază. Cu cotele pieselor indicate în diagramă, este posibilă conectarea motoarelor cu o putere de până la patru kilowati.

Dacă intenționați să utilizați un motor cu o putere de cel mult un kilowatt și jumătate, iar frecvența de pornire nu va depăși 10 ... 15 pe oră, atunci puterea disipată pe tastele tiristorului este nesemnificativă, prin urmare, caloriferele pot fi omise.

Dacă se presupune că va folosi un motor mai puternic sau pornirea va fi mai frecventă, va fi necesară instalarea tiristoarelor pe caloriferele realizate dintr-o bandă de aluminiu. Dacă se presupune că radiatorul este folosit obișnuit, tiristorii ar trebui izolați de acesta folosind garnituri de mica. Pentru a îmbunătăți condițiile de răcire, puteți utiliza pasta de transfer de căldură KPT - 8.

Verificați și configurați dispozitivul

Înainte de a porni, mai întâi de toate, verificați dacă instalația respectă schema circuitului. Aceasta este o regulă de bază și este imposibil să se abată de la ea. La urma urmei, neglijarea acestui test poate duce la o mulțime de părți carbonizate și descurajează mult timp să faci „experimente cu electricitate”. Erorile găsite ar trebui eliminate, deoarece totuși acest circuit este alimentat de rețea, iar glumele sunt proaste cu acesta. Și chiar și după acest test, este prea devreme să conectați motorul.

Mai întâi, în loc de motor, conectați trei lămpi incandescente identice, cu o putere de 60 ... 100 wați. În timpul testării, trebuie să se asigure că lămpile „se aprind” uniform.

Neuniformitatea timpului se datorează variației capacităților condensatorilor C1 ... C3, care au o toleranță semnificativă în capacitate. Prin urmare, este mai bine să le selectați imediat folosind dispozitivul înainte de instalare, cel puțin cu o precizie de până la zece la sută.

Timpul de oprire se datorează și rezistenței rezistențelor R1 ... R3. Cu ajutorul lor, puteți alinia intervalul de timp. Aceste setări ar trebui să fie făcute dacă durata de pornire / oprire în diferite faze depășește 30%.

Motorul poate fi conectat numai după ce verificările de mai sus au trecut în mod normal, ca să nu spunem chiar perfect.

Ce altceva poate fi adăugat la design

S-a spus deja mai sus că astfel de dispozitive sunt produse în prezent de diferite companii. Desigur, este imposibil să repetați toate funcțiile dispozitivelor de marcă într-o astfel de casă, dar încă se poate copia.

Este vorba despre așa-numitele contactor bypass. Scopul său este următorul: după ce motorul a atins viteza nominală, contactorul puntează pur și simplu cheile tiristorului cu contactele sale. Curentul curge prin ele, ocolind tiristoarele. Acest design este adesea denumit bypass (din engleză bypass - bypass). Pentru o astfel de îmbunătățire, vor trebui adăugate elemente suplimentare la unitatea de control.

Boris Aladyshkin