Användningen av chip KR1182PM1. Mjuk start av elmotorn

Motorns mjuka startar

Mjuk start av elmotorn har nyligen använts mer och mer ofta. Fälten för dess tillämpning är olika och många. Detta är industri, elektrisk transport, verktyg och jordbruk. Användningen av sådana anordningar kan reducera startbelastningen på motorn och ställdonna avsevärt och därigenom förlänga deras livslängd.

Snabbströmmar

Startströmmar når värden 7 ... 10 gånger högre än i driftläge. Detta leder till en "sjunka" av spänning i försörjningsnätet, vilket negativt påverkar inte bara andra konsumenters arbete utan också själva motorn. Starttiden är försenad, vilket kan leda till överhettning av lindningarna och gradvis förstöring av deras isolering. Detta bidrar till för tidigt fel i motorn.

Mjuka startar kan reducera startbelastningen på elmotorn och elnätet avsevärt, vilket är särskilt viktigt på landsbygden eller när motorn drivs av ett autonomt kraftverk.

Överbelastning av ställdon

Vid start av motorn är momentet på axeln mycket instabilt och överskrider det nominella värdet med mer än fem gånger. Därför ökas startbelastningarna för ställdon också i jämförelse med arbetet i stabilt tillstånd och kan nå upp till 500 procent. Vridmomentets instabilitet vid uppstart leder till chockbelastning på växeltänderna, skärning av tappar och ibland till och med vridning av axlarna.

De mjuka startarna på elmotorn minskar startbelastningen på mekanismen avsevärt: gap mellan växeltänderna väljs smidigt, vilket förhindrar deras nedbrytning. I remdrivningar dras även drivremmen smidigt, vilket minskar slitaget på mekanismerna.

Förutom en mjuk start har manövreringen av mekanismer en gynnsam effekt på det smidiga bromsläget. Om motorn driver pumpen, undviker jämn bromsning vattenhammaren när enheten är avstängd.

Industriella mjuka förrätter

Mjuka förrätter produceras för närvarande av många företag, till exempel Siemens, Danfoss, Schneider Electric. Sådana enheter har många användarprogrammerbara funktioner. Dessa är accelerationstid, bromsningstid, överbelastningsskydd och många andra ytterligare funktioner.

Med alla fördelarna har märkesvaror en nackdel - ett ganska högt pris. Du kan dock skapa en liknande enhet själv. Kostnaden kommer att visa sig vara liten.

Mjuk starter på KR1182PM1-chipet

den den första delen av artikeln pratade om specialiserat chip KR1182PM1representerar en faseffektregulator. Typiska scheman för dess inkludering, anordningar för smidig start av glödlampor och helt enkelt kraftregulatorer i lasten beaktades. Baserat på den här mikrokretsen är det möjligt att skapa en ganska enkel trefasig mjukstart. Enhetsdiagrammet visas i figur 1.

Bild 1. Schema för mjukstartaren.

Mjuk start utförs genom att gradvis öka spänningen på motorlindningarna från noll till nominell. Detta uppnås genom att öka öppningsvinkeln för tyristorknapparna i en tid som kallas starttid.

Kretsbeskrivning

Konstruktionen använder en trefas elektrisk motor på 50 Hz, 380 V. Motorlindningarna anslutna med en "stjärna" är anslutna till utgångskretsarna som anges i diagrammet L1, L2, L3. Mittpunkten för "stjärnan" är ansluten till nätverksneutral (N).

Utmatningsknapparna görs på tyristorer som är anslutna moturs. Konstruktionen använde importerade tyristorer typ 40TPS12. Till en låg kostnad har de en tillräckligt stor ström - upp till 35 A, och deras bakspänning är 1200 V. Förutom dem finns det flera fler element i tangenterna. Deras syfte är som följer: RC-dämpningskretsar anslutna parallellt med tyristorerna förhindrar felaktig omkoppling av den senare (R8C11, R9C12, R10C13 på kretsen), och kopplingsstörningar med en amplitud överstigande 500 V absorberas med varistorer RU1 ... RU3.

Som kontrollnoder för utgångsknapparna används chips DA1 ... DA3 typ KR1182PM1. Dessa mikrokretsar ansågs tillräckligt detaljerade i den första delen av artikeln. Kondensatorer C5 ... C10 inuti mikrokretsen bildar en sågtandspänning, som är synkroniserad av nätverket. Tyristors styrsignaler i mikrokretsen bildas genom att jämföra sågtandspänningen med spänningen mellan terminalerna på mikrokretsen 3 och 6.

För att driva reläet K1 ... K3 har enheten en strömförsörjning som består av endast ett fåtal element. Detta är en transformator T1, en likriktarbro VD1, en utjämningskondensator C4. Vid likriktarens utgång installeras en integrerad stabilisator DA4 av typ 7812, som ger en spänning på 12 V vid utgången och skydd mot kortslutningar och överbelastning vid utgången.

Beskrivning av funktionen för mjuka startmotorer

Nätspänning anbringas på kretsen när strömbrytaren Q1 stängs. Motorn har dock ännu inte startat. Detta beror på att relälindningarna K1 ... K3 fortfarande är strömavkopplade och deras normalt stängda kontakter kringgår stiften 3 och 6 på DA1 ... DA3-kretsarna genom motståndet R1 ... R3. Denna omständighet tillåter inte kondensatorerna C1 ... C3 att laddas, därför producerar inte styrpulserna på mikrokretsen.

Starta enheten

När växelomkopplaren SA1 är stängd, vrids spänningen på 12 V på reläet K1 ... K3. Deras normalt stängda kontakter öppnar, vilket gör det möjligt att ladda kondensatorerna C1 ... C3 från interna strömgeneratorer. Tillsammans med en ökning av spänningen över dessa kondensatorer ökar även tyristorns öppningsvinkel. Detta ger en jämn spänningsökning över motorlindningarna. När kondensatorerna är fulladdade kommer tyristorns tändningsvinkel att nå det maximala värdet, och rotationsfrekvensen för elmotorn når nominellt.

Motorn stängs av, smidig bromsning

För att stänga av motorn, öppna SA1-omkopplaren. Detta utlöser reläet K1 ... K3. Deras normalt stängda kontakter kommer att stängas, vilket kommer att leda till urladdning av kondensatorerna C1 ... C3 genom motstånd R1 ... R3. Urladdningen av kondensatorer kommer att pågå några sekunder, under vilken tid motorn stannar.

När motorn startas kan betydande strömmar strömma i neutralledningen. Det beror på att strömmarna i motorlindningarna under smidig acceleration inte är sinusformade, men du bör inte vara särskilt rädd för detta: startprocessen är ganska kortvarig. I jämnt tillstånd kommer denna ström att vara mycket mindre (högst tio procent av fasströmmen i nominellt läge), vilket beror endast på den tekniska spridningen av lindningsparametrarna och fasobalansen. Det är redan omöjligt att bli av med dessa fenomen.

Delar och konstruktion

Följande delar krävs för att montera enheten:

En transformator med en effekt på högst 15 W, med en spänning på utgångslindningen 15 ... 17 V.

Alla reläer med en spänning på 12 V-spole som har en normalt stängd eller omkopplande kontakt, till exempel TRU-12VDC-SB-SL, kan användas som relä K1 ... K3.

Kondensatorer C11 ... C13 av typ K73-17 för en driftspänning på minst 600 V.

Enheten är tillverkad på ett kretskort. Den monterade anordningen ska placeras i ett plasthölje av lämplig storlek, på frontpanelen där det finns en omkopplare SA1 och lysdioderna HL1 och HL2.

Motoranslutning

Kopplingen Q1 och motorn ansluts av ledningar vars tvärsnitt motsvarar kraften hos den senare.Den neutrala tråden är samma tråd som fastråden. Med klassificeringen av de delar som anges på diagrammet är det möjligt att ansluta motorer med effekt upp till fyra kilowatt.

Om du tänker använda en motor med en effekt på högst en och en halv kilowatt, och startfrekvensen inte överstiger 10 ... 15 per timme, är effekten som sprids på tyristorknapparna obetydlig, därför kan radiatorer utelämnas.

Om den är tänkt att använda en kraftigare motor eller startar kommer att vara mer frekvent, krävs installation av tyristorer på radiatorer tillverkade av en aluminiumlist. Om kylaren ska användas vanligt, bör tyristorerna isoleras från den med glimmer-packningar. För att förbättra kylförhållandena kan du använda värmeöverföringspasta KPT - 8.

Kontrollera och konfigurera enheten

Innan du slår på bör du först kontrollera installationen för att kretsschemat överensstämmer. Detta är en grundregel och det är omöjligt att avvika från det. Trots allt kan försummelse av detta test leda till en mängd förkolade delar, och under lång tid avskräcka önskan att göra "experiment med el". De hittade felen bör elimineras, för den här kretsen drivs ändå av nätverket och skämt är dåliga med det. Och även efter detta test är det för tidigt att ansluta motorn.

Först, istället för motorn, anslut tre identiska glödlampor med en effekt på 60 ... 100 watt. Under testning bör det säkerställas att lamporna "tänds" jämnt.

Otillåten enhetlighet beror på variationen i kondensatorer hos kondensatorerna C1 ... C3, som har en betydande kapacitetstolerans. Därför är det bättre att omedelbart välja dem med hjälp av enheten innan installationen, åtminstone med en noggrannhet på upp till tio procent.

Avstängningstiden beror också på motståndet motståndarna R1 ... R3. Med deras hjälp kan du anpassa ledigheten. Dessa inställningar bör göras om spridningen i på / av-tiden i olika faser överstiger 30 procent.

Motorn kan endast anslutas efter att ovanstående kontroller har passerat normalt, för att inte säga ens perfekt.

Vad mer kan läggas till i designen

Det har redan sagts ovan att sådana enheter för närvarande produceras av olika företag. Naturligtvis är det omöjligt att upprepa alla funktioner för märkesvaror i en sådan provisorisk, men en ändå kommer det antagligen att vara möjligt att kopiera.

Det handlar om den så kallade bypass-kontaktor. Syftet är som följer: när motorn har uppnått nominellt varvtal överbryter kontaktorn helt enkelt tyristorknapparna med sina kontakter. Ström flyter genom dem, förbi tyristorerna. Denna design kallas ofta bypass (från engelska bypass - bypass). För en sådan förbättring måste ytterligare element läggas till styrenheten.

Boris Aladyshkin