Učinite sami soft start 12V elektromotora. Primjena mikrokola KR1182PM1. Glatko pokretanje elektromotora. Šema kola mekog startera

Glatko pokretanje indukcionog motora uvijek je težak zadatak jer pokretanje asinhronog motora zahtijeva veliku struju i okretni moment, što može izgorjeti namotaj motora. Inženjeri stalno predlažu i implementiraju zanimljiva tehnička rješenja za prevazilaženje ovog problema, na primjer, korištenjem sklopnog kola, autotransformatora itd.

Trenutno se slične metode koriste u raznim industrijskim instalacijama za nesmetani rad elektromotora.

Princip rada indukcijskog elektromotora poznat je iz fizike, čija je cijela suština korištenje razlike između frekvencija rotacije magnetskih polja statora i rotora. Magnetno polje rotora, pokušavajući sustići magnetsko polje statora, doprinosi pobuđivanju velike početne struje. Motor radi punom brzinom, a vrijednost momenta također raste zajedno sa strujom. Kao rezultat toga, namotaj jedinice može se oštetiti zbog pregrijavanja.

Stoga postaje neophodno instalirati soft starter. Meki starteri za trofazne asinkrone motore omogućuju vam da zaštitite jedinice od početne velike struje i momenta koji nastaju zbog efekta klizanja pri radu asinkronog motora.

Prednosti korištenja kola s uređajem meki start(UPP):

1. smanjenje početne struje;
2. smanjenje troškova energije;
3. povećanje efikasnosti;
4. relativno niska cijena;
5. postizanje maksimalne brzine bez oštećenja jedinice.

Kako nesmetano pokrenuti motor?

Postoji pet glavnih metoda mekog pokretanja.

• Visok obrtni moment može se stvoriti dodavanjem vanjskog otpora u krug rotora kao što je prikazano na slici.

• Uključivanjem automatskog transformatora u krug, startna struja i moment mogu se održavati smanjenjem početnog napona. Pogledajte sliku ispod.

• Direktno lansiranje je najjednostavniji i jeftin način, jer je indukcioni motor direktno povezan na izvor napajanja.
• Priključci pomoću posebne konfiguracije namotaja - metoda je primjenjiva za motore namijenjene za rad u normalnim uvjetima.

• Korištenje SCP-a je najnaprednija metoda od svih navedenih metoda. Ovdje poluvodički uređaji kao što su tiristori ili SCR, koji kontroliraju brzinu indukcionog motora, uspješno zamjenjuju mehaničke komponente.

Regulator brzine motora komutatora

Većina sklopova za kućanske aparate i električne alate bazirana je na komutatoru od 220 V. Ova potražnja se objašnjava njegovom svestranošću. Jedinice se mogu napajati iz istosmjerne struje ili AC napon. Prednost kruga je zbog pružanja efektivnog startnog momenta.

Da bi se postigao glatkiji start i imala mogućnost podešavanja brzine rotacije, koriste se regulatori brzine.

Na primjer, na ovaj način možete pokrenuti električni motor vlastitim rukama.

Meko pokretanje se široko koristi u sigurnom pokretanju elektromotora. Prilikom pokretanja motora, nazivna struja (In) je prekoračena za 7 puta. Kao rezultat ovog procesa dolazi do smanjenja radnog perioda motora, odnosno namotaja statora i značajnog opterećenja na ležajevima. Iz tog razloga se preporučuje lagani start električnog alata vlastitim rukama, gdje to nije predviđeno.

Opće informacije

Stator elektromotora je induktivni kalem, dakle, postoje otpori sa aktivnom i reaktivnom komponentom.

Kada curi električna struja preko radioelemenata imaju otpor s aktivnom komponentom, gubici nastaju zbog pretvaranja dijela snage u toplinsku energiju. Na primjer, otpornik i namotaji statora elektromotora imaju otpor s aktivnom komponentom. Izračunavanje aktivnog otpora nije teško, jer se faze struje (I) i napona (U) poklapaju. Koristeći Ohmov zakon za dio kola, možete izračunati aktivni otpor: R = U/I. Zavisi od materijala, površine poprečnog presjeka, dužine i njegove temperature.

Ako struja prolazi kroz reaktivni tip elementa (sa kapacitivnim i induktivnim karakteristikama), tada se u ovom slučaju pojavljuje reaktivni R Induktor sa praktički br aktivni otpor(proračuni ne uzimaju u obzir R njegovih namotaja). Ovaj tip R nastaje zbog elektromotorne sile (EMF) samoindukcije, koja je direktno proporcionalna induktivnosti i frekvenciji I koja prolazi kroz svoje zavoje: Xl = wL, gdje je w kutna frekvencija AC(w = 2*Pi*f, gdje je f frekvencija mrežne struje) i L je induktivnost (L = n * n / Rm, n je broj zavoja, a Rm je magnetni otpor).

Kada je elektromotor uključen, startna struja je 7 puta veća od nazivne struje (struja koja se troši tokom rada alata) i namoti statora se zagrijavaju. Ako je zavojnica statora stara, može doći do kratkog spoja između okreta, što će dovesti do kvara električnog alata. Da biste to učinili, trebate koristiti soft starter za električni alat.

Jedna od metoda za smanjenje udarne struje (Ip) je prebacivanje namotaja. Za njegovu implementaciju potrebna su 2 tipa releja (vremenski i opterećenje) i prisustvo tri kontaktora.

Pokretanje elektromotora sa namotima spojenim u tipu zvijezde moguće je samo sa 2 kontaktora koja nisu istovremeno zatvorena. Nakon određenog vremenskog intervala, koji je postavljen vremenskim relejem, jedan od kontaktora se isključuje, a drugi, koji prethodno nije korišten, uključuje se. Zahvaljujući ovoj izmjeni uključivanja namotaja, udarna struja se smanjuje. Ova metoda ima značajan nedostatak, jer kada su dva kontaktora istovremeno zatvorena, dolazi do struje kratkog spoja. Međutim, kada se koristi ova metoda, namoti se nastavljaju zagrijavati.

Drugi način smanjenja startne struje je kontrola frekvencije pokretanja elektromotora. Princip ovog pristupa je promjena frekvencije napajanja U. Glavni element ovog tipa soft startera je frekventni pretvarač, koji se sastoji od sljedećih elemenata:

1. Ispravljač.
2. Srednji lanac.
3. Inverter.
4. Elektronsko kolo menadžment.

Ispravljač je napravljen od snažnih dioda ili tiristora, koji djeluje kao pretvarač U mrežnog napajanja u jednosmjernu pulsirajuću struju. Međukrug izglađuje pulsiranje D.C. na izlazu ispravljača, koji se skuplja na velikim kondenzatorima. Inverter je neophodan da direktno konvertuje signal na izlazu međukola u signal amplitude i frekvencije promenljive komponente. Elektronski upravljački krug je potreban za generiranje signala potrebnih za upravljanje ispravljačem ili pretvaračem.

Princip rada

Prilikom pokretanja elektromotora komutatorskog tipa dolazi do značajnog kratkotrajnog povećanja potrošnje struje, što uzrokuje prijevremeni kvar električnog alata i zahtijeva njegov popravak. Električni dijelovi se troše (struja prelazi 7 puta) i mehanički dijelovi (oštar start). Za organizaciju „mekog“ pokretanja treba koristiti uređaje za meki start (u daljem tekstu soft starters). Ovi uređaji moraju ispunjavati osnovne zahtjeve:

Najrasprostranjeniji su trijačni meki starteri, čiji je princip rada glatka regulacija U podešavanjem ugla otvaranja trijačnog spoja. Triac mora biti spojen direktno na namote motora i to vam omogućava da smanjite početnu struju od 2 do 5 puta (ovisno o triaku i upravljačkom krugu). Glavni nedostaci triac soft startera su sljedeći:

1. Složene šeme.
2. Pregrijavanje namotaja tokom dužeg pokretanja.
3. Problemi s pokretanjem motora (dovode do značajnog zagrijavanja namotaja statora).

Krugovi postaju složeniji kada se koriste snažni motori, međutim, uz mala opterećenja i brzinu u praznom hodu, mogu se koristiti jednostavni krugovi.

Meki starteri s regulatorima bez povratnih informacija (1 ili 3 faze) postali su široko rasprostranjeni. Kod modela ovog tipa postaje moguće unaprijed podesiti vrijeme početka i U vrijednost prije pokretanja motora. Međutim, u ovom slučaju nemoguće je regulirati količinu obrtnog momenta pod opterećenjem. Kod ovog modela se koristi poseban uređaj za smanjenje startne struje, zaštitu od gubitka faze i neravnoteže, kao i od preopterećenja. Tvornički modeli imaju funkciju za praćenje stanja elektromotora.

Najjednostavniji jednofazni upravljački krugovi se izvode na jednom triaku i koriste se za instrumente snage do 12 kW. Postoje složeniji krugovi koji vam omogućuju podešavanje parametara snage motora snage do 260 kW. Prilikom odabira tvornički proizvedenog mekog pokretača potrebno je uzeti u obzir sljedeće parametre: snagu, moguće načine rada, jednakost dozvoljenih struja i broj pokretanja u određenom vremenskom periodu.

Primjena u kutnoj brusilici

Prilikom pokretanja kutne brusilice (kutne brusilice) pojavljuju se velika dinamička opterećenja na dijelovima alata.

Skupi modeli opremljeni su mekim starterom, ali ne i običnim sortama, na primjer, kutnim brusilicama kompanije Interskol. Inercijski trzaj može vam otrgnuti kutnu brusilicu iz ruku, a to predstavlja prijetnju životu i zdravlju. Osim toga, prilikom pokretanja elektromotora alata dolazi do prekomjerne struje i, kao posljedica toga, do habanja četkica i značajnog zagrijavanja namotaja statora, do habanja mjenjača i mogućeg uništenja reznog diska, koji može popucati na u bilo koje vrijeme i uzrokovati štetu zdravlju, a možda i životu. Alat mora biti osiguran, a za to trebate napraviti lagan početak vlastitim rukama.

Domaće opcije

Postoji mnogo shema za modernizaciju električnih alata pomoću mekih pokretača. Među svim varijantama, uređaji zasnovani na triacima se široko koriste. triac - poluprovodnički element, što vam omogućava da glatko prilagodite postavke napajanja. Postoje jednostavni i složeni krugovi koji se razlikuju po opcijama dizajna, kao i po podržanoj snazi ​​priključenog električnog alata. Dizajn uključuje unutrašnje, koje im omogućavaju da se ugrade unutar kućišta, i vanjske, proizvedene u obliku zasebnog modula, koji djeluje kao ograničavač brzine i početna struja prilikom direktnog pokretanja kutne brusilice.

Najjednostavnija shema

Meki starter s kontrolom brzine na tiristoru KU 202 ima široku primjenu zbog vrlo jednostavnog dizajna (dijagram 1). Povezivanje ne zahtijeva nikakve posebne vještine. Radio elemente za to je vrlo lako nabaviti. Ovaj model regulatora sastoji se od diodnog mosta, varijabilni otpornik(djeluje kao U regulator) i tiristorski krug za podešavanje (U napajanje na kontrolni izlaz nominalne vrijednosti 6,3 volta) domaćeg proizvođača.

Shema 1. Električna shema unutrašnje jedinice sa kontrolom brzine i mekim startom (električni dijagram)

Zbog veličine i broja dijelova, ovaj tip regulatora može se ugraditi u tijelo električnog alata. Dodatno, dugme varijabilnog otpornika treba ukloniti, a sam regulator brzine se može modifikovati integracijom dugmeta ispred diodnog mosta.

Osnovni princip rada je regulacija brzine elektromotora alata ograničavanjem snage u ručnom načinu rada. Ovaj krug vam omogućava korištenje električnih alata snage do 1,5 kW. Da biste povećali ovaj pokazatelj, potrebno je zamijeniti tiristor snažnijim (informacije o tome mogu se naći na Internetu ili u referentnoj knjizi). Osim toga, morate uzeti u obzir činjenicu da će se tiristorski upravljački krug razlikovati od originalnog. KU 202 je odličan tiristor, ali njegov značajan nedostatak je njegova konfiguracija (izbor dijelova za upravljački krug). Za implementaciju mekog pokretanja u automatskom načinu rada koristi se shema 2 (soft starter na mikrokrugu).

Meki start na čipu

Najbolja opcija za proizvodnju mekog startera je krug mekog pokretača s jednim triakom i mikrokolo koje kontrolira meko otvaranje p-n spoj tip. Uređaj se napaja iz mreže od 220 V i lako ga je sami sastaviti. Vrlo jednostavan i univerzalan krug za meki start za elektromotor također vam omogućava regulaciju brzine (dijagram 2). Triac se može zamijeniti istim ili sa karakteristikama koje su veće od originalnih, prema referentnoj knjizi radioelemenata poluvodičkog tipa.

Šema 2. Šema za meki start električnog alata

Uređaj je implementiran na bazi mikrokola KR118PM1 i triaka. Zbog svestranosti uređaja, može se koristiti za bilo koji alat. Ne zahtijeva konfiguraciju i ugrađuje se u kabel za napajanje.

Kada se elektromotor pokrene, U se dovodi do KR118PM1 i napunjenost kondenzatora C2 se postepeno povećava. Tiristor se otvara postepeno sa zakašnjenjem u zavisnosti od kapaciteta kontrolnog kondenzatora C2. Sa kapacitetom od C2 = 47 μF, postoji kašnjenje pri pokretanju od oko 2 sekunde. Zavisi u direktnoj proporciji sa kapacitetom kondenzatora (sa većim kapacitetom, vrijeme pokretanja se povećava). Kada je kutna brusilica isključena, kondenzator C2 se prazni pomoću otpornika R2, čiji je otpor 68 k, a vrijeme pražnjenja je oko 4 sekunde.

Da biste regulirali brzinu, trebate zamijeniti R1 promjenjivim otpornikom. Prilikom promjene parametra promjenjivog otpornika mijenja se snaga elektromotora. R2 mijenja količinu struje koja teče kroz triac ulaz. Triac treba hlađenje i stoga se ventilator može ugraditi u kućište modula.

Glavna funkcija kondenzatora C1 i C3 je zaštita i kontrola čipa. Triac treba izabrati na osnovu sledećih karakteristika: direktna U treba da bude 400..500 V i jednosmerna struja najmanje 25 A. Sa ovakvim snagama radio elemenata moguće je priključiti alat snage od 2 kW do 5 kW na soft starter.

Dakle, za pokretanje elektromotora raznih alata potrebno je koristiti tvornički ili domaće soft startere. Meki starteri se koriste za produžavanje vijeka trajanja alata. Prilikom pokretanja motora dolazi do naglog povećanja potrošnje struje za 7 puta. Zbog toga namotaji statora mogu izgorjeti i mehanički dio se može istrošiti. Meki starteri mogu značajno smanjiti startnu struju. Kada sami pravite soft starter, morate se pridržavati sigurnosnih pravila pri radu s električnom energijom.

Ko se želi naprezati, trošiti novac i vrijeme na preopremanje uređaja i mehanizama koji već savršeno rade? Kao što praksa pokazuje, mnogi to rade. Iako se ne susreću svi u životu s industrijskom opremom opremljenom snažnim elektromotorima, u svakodnevnom životu se stalno susreću s, iako ne tako proždrljivim i snažnim, elektromotorima. Pa, vjerovatno su svi koristili lift.

Elektromotori i opterećenja - problem?

Činjenica je da gotovo svaki elektromotor, u trenutku pokretanja ili zaustavljanja rotora, doživljava ogromna opterećenja. Što je snažniji motor i oprema koju pokreće, to su veći troškovi pokretanja.

Vjerojatno najznačajnije opterećenje na motoru u trenutku pokretanja je višestruki, iako kratkoročni, višak nazivne radne struje jedinice. Nakon samo nekoliko sekundi rada, kada elektromotor dostigne svoju normalnu brzinu, struja koju on troši također će se vratiti na normalne razine. Za osiguranje potrebnog napajanja moraju povećati snagu električne opreme i provodnih vodova, što dovodi do njihovog poskupljenja.

Prilikom pokretanja snažnog elektromotora, zbog velike potrošnje, napon napajanja „pada“, što može dovesti do kvarova ili kvara opreme koja se napaja iz istog voda. Osim toga, smanjuje se vijek trajanja opreme za napajanje.

Ako dođe do hitnih situacija koje rezultiraju sagorevanjem motora ili teškim pregrijavanjem, svojstva transformatorskog čelika se mogu promijeniti toliko da će nakon popravke motor izgubiti i do trideset posto snage. U takvim okolnostima više nije pogodan za dalju upotrebu i zahtijeva zamjenu, što također nije jeftino.

Zašto vam je potreban meki start?

Čini se da je sve ispravno, a oprema je dizajnirana za to. Ali uvijek postoji “ali”. U našem slučaju postoji nekoliko njih:

• u trenutku pokretanja elektromotora, struja napajanja može premašiti nazivnu za četiri i pol do pet puta, što dovodi do značajnog zagrijavanja namotaja, a to nije baš dobro;
• pokretanje motora direktnim prebacivanjem dovodi do trzaja, koji prvenstveno utječu na gustoću istih namotaja, povećavajući trenje vodiča tijekom rada, ubrzava uništavanje njihove izolacije i s vremenom može dovesti do kratkog spoja između okreta;
• gore navedeni trzaji i vibracije se prenose na cijelu pogonsku jedinicu. Ovo je već potpuno nezdravo, jer može uzrokovati oštećenje njegovih pokretnih dijelova: sistemi zupčanika, pogonske trake, transportne trake ili samo zamislite da se vozite u liftu koji se trza. U slučaju pumpi i ventilatora, to je rizik od deformacije i uništenja turbina i lopatica;
• Također ne treba zaboraviti na proizvode koji mogu biti uključeni proizvodna linija. Mogu pasti, slomiti se ili slomiti zbog takvog trzaja;
• Pa, i vjerovatno posljednja točka koja zaslužuje pažnju je trošak rada takve opreme. Ne govorimo samo o skupim popravcima povezanim s čestim kritičnim opterećenjima, već i o značajnoj količini neefikasno potrošene električne energije.

Čini se da su sve gore navedene poteškoće u radu svojstvene samo snažnoj i glomaznoj industrijskoj opremi, međutim, to nije tako. Sve ovo može postati glavobolja za svakog prosječnog čovjeka. To se prvenstveno odnosi na električne alate.

Specifična upotreba takvih jedinica kao što su ubodne testere, bušilice, brusilice i slično zahtevaju više ciklusa pokretanja i zaustavljanja u relativno kratkom vremenskom periodu. Ovaj način rada utječe na njihovu izdržljivost i potrošnju energije u istoj mjeri kao i njihove industrijske kolege. Uz sve ovo, ne zaboravite na sisteme mekog pokretanja ne može regulisati brzinu motora ili obrnuti njihov smjer. Također je nemoguće povećati početni moment ili smanjiti struju ispod one potrebne za početak rotacije rotora motora.

Video: Meki start, podešavanje i zaštita komutatora. motor

Opcije za soft start sisteme za elektromotore

Star-delta sistem

Jedan od najčešće korištenih sistema za pokretanje industrijskih asinhronih motora. Njegova glavna prednost je jednostavnost. Motor se pokreće kada se namotaji zvezdastog sistema uključe, nakon čega, kada se dostigne normalna brzina, automatski prelazi na trougao. Ovo je početna opcija omogućava vam da postignete struju skoro za trećinu nižu nego kod direktnog pokretanja elektromotora.

Međutim, ova metoda nije prikladna za mehanizme s malom rotacijskom inercijom. To, na primjer, uključuje ventilatore i male pumpe, zbog male veličine i težine njihovih turbina. U trenutku prelaska iz konfiguracije "zvijezde" u "trokut" naglo će smanjiti brzinu ili će se potpuno zaustaviti. Kao rezultat toga, nakon prebacivanja, električni motor se u suštini ponovo pokreće. Odnosno, na kraju ne samo da nećete postići uštede u vijeku motora, već ćete, najvjerovatnije, završiti i s prekomjernom potrošnjom energije.

Video: Spajanje trofaznog asinhronog elektromotora sa zvijezdom ili trokutom

Elektronski sistem mekog pokretanja motora

Glatko pokretanje motora može se postići pomoću trijaka spojenih na upravljački krug. Postoje tri sheme za takvo povezivanje: jednofazno, dvofazno i ​​trofazno. Svaki od njih se razlikuje po svojoj funkcionalnosti i konačnoj cijeni.

Sa takvim šemama, obično moguće je smanjiti startnu struju do dva ili tri nominalna. Osim toga, moguće je smanjiti značajno zagrijavanje koje je svojstveno gore spomenutom sistemu zvijezda-trokut, što pomaže da se produži vijek trajanja elektromotora. Zbog činjenice da se pokretanje motora kontrolira smanjenjem napona, rotor se ubrzava glatko, a ne naglo, kao kod drugih krugova.

Općenito, sistemima mekog pokretanja motora dodijeljeno je nekoliko ključnih zadataka:

• glavni je smanjiti početnu struju na tri do četiri nazivne;
• smanjenje napona napajanja motora, ako postoji odgovarajuća snaga i ožičenje;
• poboljšanje parametara pokretanja i kočenja;
• hitna zaštita mreže od strujnih preopterećenja.

Monofazni startni krug

Ovaj krug je dizajniran za pokretanje elektromotora snage ne veće od jedanaest kilovata. Ova opcija se koristi ako je potrebno ublažiti udar pri pokretanju, a kočenje, meko pokretanje i smanjenje startne struje nisu bitni. Prvenstveno zbog nemogućnosti organiziranja potonjeg u ovakvoj šemi. Ali zbog jeftinije proizvodnje poluprovodnika, uključujući trijake, oni su ukinuti i rijetko se viđaju;

Dvofazni startni krug

Ovaj krug je dizajniran za regulaciju i pokretanje motora snage do dvjesto pedeset vati. Ovakvi sistemi mekog pokretanja ponekad opremljen obilaznim kontaktorom kako bi se smanjila cijena uređaja, međutim, to ne rješava problem asimetrije faze napajanja, što može dovesti do pregrijavanja;

Trofazni startni krug

Ova shema je najpouzdanija i univerzalni sistem nesmetan start elektromotora. Maksimalna snaga motora kojima upravlja takav uređaj ograničena je isključivo maksimalnom termičkom i električnom izdržljivošću korištenih triaka. Njegovo svestranost vam omogućava da implementirate mnogo funkcija kao što su: dinamička kočnica, povratni udar ili balansiranje ograničenja magnetno polje i struja.

Važan element posljednjeg od navedenih kola je premosni kontaktor, koji je ranije spomenut. On omogućava vam da osigurate ispravne termičke uslove sistema mekog pokretanja elektromotora, nakon što motor dostigne normalnu radnu brzinu, sprečavajući ga od pregrijavanja.

Uređaji za meki start za elektromotore koji danas postoje, pored navedenih svojstava, dizajnirani su da rade zajedno sa raznim kontrolerima i sistemima automatizacije. Imaju mogućnost da se aktiviraju komandom operatera ili globalnog kontrolnog sistema. U takvim okolnostima, kada su opterećenja uključena, mogu se pojaviti smetnje koje mogu dovesti do kvarova u automatizaciji, pa je stoga vrijedno obratiti pažnju na sisteme zaštite. Upotreba kola mekog pokretanja može značajno smanjiti njihov utjecaj.

Uradi sam soft start

Većina gore navedenih sistema zapravo nije primjenjiva u domaćim uslovima. Prvenstveno iz razloga što kod kuće izuzetno rijetko koristimo trofazne asinkrone motore. Ali postoji više nego dovoljno komutatorskih jednofaznih motora.

Postoji mnogo shema za glatko pokretanje motora. Izbor određenog u potpunosti zavisi od vas, ali u principu, posedovanje određenog znanja iz radiotehnike, vešte ruke i želja, sasvim možete sastaviti pristojan domaći starter koji će produžiti vijek trajanja vašeg električnog alata i kućanskih aparata dugi niz godina.

Aleksandar Sitnikov (regija Kirov)

Krug o kojem se govori u članku omogućava pokretanje i kočenje elektromotora bez udara, povećavajući vijek trajanja opreme i smanjujući opterećenje električne mreže. postiže se regulacijom napona na namotajima motora energetskim tiristorima.

Uređaji za meki start (SFD) se široko koriste u različitim električnim pogonima. Blok dijagram Razvijeni soft starter je prikazan na slici 1, a dijagram rada soft startera prikazan je na slici 2. Osnovu soft startera čine tri para tiristora VS1 - VS6, spojenih na prekid svakog od njih. faza. Meki start se izvodi zbog postepenog

povećanje mrežnog napona primijenjenog na namotaje motora od određene početne vrijednosti Un do nazivne Unom. Ovo se postiže postepenim povećanjem ugla provodljivosti tiristora VS1 - VS6 od minimalne vrednosti do maksimuma tokom vremena Tstart, koje se naziva vreme početka.

Tipično, vrijednost Unat iznosi 30...60% od Unom, tako da je startni moment elektromotora znatno manji nego ako je elektromotor priključen na puni mrežni napon. U ovom slučaju, pogonski remeni se postupno zategnu, a zupčanici mjenjača su glatko uključeni. To ima blagotvoran učinak na smanjenje dinamičkih opterećenja električnog pogona i, kao rezultat, pomaže produžiti vijek trajanja mehanizama i povećati interval između popravaka.

Upotreba mekog pokretača također omogućava smanjenje opterećenja na električnoj mreži, jer je u ovom slučaju početna struja elektromotora 2 - 4 puta veća od struje motora, a ne 5 - 7 stupnjeva, kao kod direktnih počinje. Ovo je važno kada se električne instalacije napajaju iz izvora energije ograničene snage, na primjer, dizel agregati, izvori neprekidno napajanje i trafostanice male snage

(posebno u ruralnim područjima). Nakon završenog puštanja u rad, tiristori se bajpasuju bajpasom (bypass kontaktor) K, zbog čega za vrijeme Trab tiristori ne rasipaju snagu, što znači da se energija štedi.

Kada motor koči, procesi se odvijaju obrnutim redoslijedom: nakon što se kontaktor K isključi, ugao provodljivosti tiristora je maksimalan, napon na namotajima motora jednak je naponu mreže minus pad napona na tiristorima. . Tada se ugao provodljivosti tiristora za vrijeme Ttorm smanjuje na minimalnu vrijednost, koja odgovara graničnom naponu Uots, nakon čega ugao provodljivosti tiristora postaje nula i napon se ne primjenjuje na namote. Na slici 3 prikazani su dijagrami struje jedne od faza motora uz postepeno povećanje ugla provodljivosti tiristora.

Slika 4 prikazuje fragmente temeljnog električni dijagram UPP. Kompletan dijagram dostupan je na web stranici časopisa. Za njegov rad potreban je napon tri faze A, B, Sa standardnom mrežom od 380 V sa frekvencijom od 50 Hz. Namotaji elektromotora mogu biti povezani ili zvijezdom ili trouglom.

Niskobudžetni uređaji tipa 40TPS12 u kućištu TO-247 sa jednosmernom strujom Ipr = 35 A koriste se kao energetski tiristori VS1 - VS6. Dozvoljena struja kroz fazu je Iadd = 2Ipr = 70 A. Pretpostavljamo da je maksimalna početna struja. 4Ir, što znači da Inom< Iдоп/4 = 17,5 А. Просматривая стандартный ряд мощностей электродвигателей, находим, что к УПП допустимо подключать двигатель мощностью 7,5 кВт с номинальным током фазы Iн= 15 А. В случае, если пусковой ток превысит Iдоп (по причине подключения двигателя большей мощности или слишком малого времени пуска), процесс пуска будет остановлен, поскольку сработает prekidač QF1 sa posebno odabranim karakteristikama.

Prigušni RC lanci R48, C20, C21, R50, C22, C23, R52, C24, C25 su povezani paralelno sa tiristorima, sprečavajući lažno uključivanje tiristora, kao i varistore R49, R51 i R53, koji apsorbuju prenaponske impulse preko 700 V. Premosni releji K1, K2, K3 tipa TR91-12VDC-SC-C sa nazivnom strujom od 40 A šansiraju tiristore snage nakon završetka starta.

Upravljački sistem se napaja iz transformatorskog napajanja koji se napaja iz međufaznog napona Uav. Napajanje uključuje step-down transformatore TV1, TV2, diodni most VD1, otpornik za ograničavanje struje R1, uglađujuće kondenzatore C1, C3, C5, kondenzatore za suzbijanje buke C2, C4, C6 i linearne stabilizatore DA1 i DA2, koji obezbjeđuju napone od 12 i 5 V, respektivno.

Upravljački sistem je izgrađen pomoću mikrokontrolera DD1 tipa PIC16F873. Mikrokontroler izdaje kontrolne impulse za tiristore VS1 - VS6 "paljenjem" optosimistora ORT5-ORT10 (MOC3052). Za ograničavanje struje u upravljačkim krugovima tiristora VS1 - VS6 koriste se otpornici R36 - R47. Upravljački impulsi se primjenjuju istovremeno na dva tiristora sa kašnjenjem u odnosu na početak poluvalnog napona faza-faza. Sinhronizacijski krugovi sa mrežnim naponom sastoje se od tri slične jedinice, koje se sastoje od otpornika za punjenje R13, R14, R18, R19, R23, R24, dioda VD3 - VD8, tranzistori VT1 - VT3, kondenzatora za skladištenje C17 - C19 i optospojnika OPT2 - OPT4. Sa izlaza 4 optokaplera OPT2, OPT3, OPT4 na ulaze mikrokontrolera RC2, RC1, RC0 primaju se impulsi u trajanju od približno 100 μs, što odgovara početku negativnog polutala faznih napona Uab, Ubc, Uca.

Dijagrami rada sinkronizacijske jedinice prikazani su na slici 5. Ako gornji graf uzmemo kao napon mreže Uav, onda će srednji graf odgovarati naponu na kondenzatoru C17, a donji graf će odgovarati struji kroz fotodiodu ORT2 optokaplera. Mikrokontroler registruje impulse takta koji pristižu na njegove ulaze, određuje prisustvo, redosled smenjivanja, odsustvo "slepljivanja" faza, a takođe izračunava vreme kašnjenja tiristorskih kontrolnih impulsa. Ulazi sinkronizacijskih kola zaštićeni su od prenapona varistorima R17, R22 i R27.

Pomoću potenciometara R2, R3, R4 postavljaju se parametri koji odgovaraju dijagramu rada soft startera prikazanom na slici 2; prema tome, R2 - Tstart, R3 - Tbrake, R4 - Unstart Uots. Naponi podešavanja iz motora R2, R3, R4 se dovode na ulaze RA2, RA1, RA0 mikrokola DD1 i pretvaraju pomoću ADC-a. Vrijeme pokretanja i kočenja je podesivo od 3 do 15 s, a početni napon je podesiv od nule do napona koji odgovara kutu provodljivosti tiristora od 60 električnih stupnjeva. Kondenzatori C8 - C10 potiskuju buku.

Tim “START” se primjenjuje zatvaranjem kontakata 1 i 2 konektora XS2, dok se na izlazu 4 optokaplera OPT1 pojavljuje log. 1; kondenzatori C14 i C15 potiskuju oscilacije koje nastaju zbog „poskakanja“ kontakata. Otvoreni položaj kontakata 1 i 2 konektora XS2 odgovara komandi “STOP”. Prebacivanje kola za upravljanje lansiranjem može se realizovati pomoću dugmeta za zaključavanje, prekidača ili relejnih kontakata.

Energetski tiristori su zaštićeni od pregrijavanja termostatom B1009N sa normalno zatvorenim kontaktima koji se nalaze na hladnjaku. Kada temperatura dostigne 80°C, kontakti termostata se otvaraju, a log nivo se šalje na RC3 ulaz mikrokontrolera. 1, što ukazuje na pregrijavanje.

LED diode HL1, HL2, HL3 služe kao indikatori sljedećih stanja:

• HL1 (zeleno) “Spreman” - nema vanrednih uslova, spreman za lansiranje;
• HL2 (zeleno) “Rad” - trepćuća LED dioda znači da meki starter pokreće ili koči motor, stalno svjetlo znači da radi na premosnici;
• HL3 (crveno) “Alarm” - ukazuje na pregrijavanje hladnjaka, odsustvo ili “slijepanje” faznih napona.

Premosni releji K1, K2, K3 se uključuju dovođenjem dnevnika u mikrokontroler. 1 na bazu tranzistora VT4.

Programiranje mikrokontrolera je u krugu, za šta se koriste konektor XS3, dioda VD2 i mikroprekidač J1. Elementi ZQ1, C11, C12 formiraju startno kolo generatora takta, R5 i C7 su strujni krug za resetovanje, C13 filtrira šum duž energetskih magistrala mikrokontrolera.

Slika 6 prikazuje pojednostavljeni algoritam za rad soft startera. Nakon inicijalizacije mikrokontrolera, poziva se potprogram Error_Test, koji utvrđuje prisustvo vanrednih situacija: pregrijavanje hladnjaka, nemogućnost sinkronizacije s mrežnim naponom zbog gubitka faze, neispravnog povezivanja na mrežu ili jakih smetnji. Ako hitan slučaj nije fiksiran, tada se varijabli Error dodjeljuje vrijednost “0”, nakon povratka iz potprograma svijetli LED “Ready” i kolo prelazi u standby mod za naredbu “START”. Nakon registracije naredbe "START", mikrokontroler vrši analogno-digitalnu konverziju zadanih napona
na potenciometrima i proračun parametara Tstart i Ustart, nakon čega izdaje upravljačke impulse za energetske tiristore. Na kraju pokretanja, premosnica se uključuje. Kada motor koči, kontrolni procesi se izvode unatrag
ok.

Mnogi električni alati, posebno iz prethodnih godina, nisu opremljeni uređajem za meki start. Takvi alati se pokreću snažnim trzajem, što rezultira povećanim habanjem ležajeva, zupčanika i svih ostalih pokretnih dijelova. Na izolacijskim premazima lakova pojavljuju se pukotine, koje su direktno povezane s prijevremenim kvarom alata.

Da ovo isključim negativan fenomen nema mnogo složeno kolo na integriranom regulatoru snage, koji je razvijen još u Sovjetskom Savezu, ali ga još uvijek nije teško kupiti na Internetu. Cijena od 40 rubalja i više. Zove se KR1182PM1. Dobro radi u raznim kontrolnim uređajima. Ali mi ćemo sastaviti sistem mekog pokretanja.

Šema strujnog kruga soft startera

Pogledajmo sada sam dijagram.

Kao što vidite, komponenti nema mnogo i nisu skupe.

Trebaće

• Mikrokrug – KR1182PM1.
• R1 – 470 Ohm. R2 – 68 kilo-oma.
• C1 i C2 – 1 mikrofarad - 10 volti.
• C3 – 47 mikrofarada – 10 volti.

Matična ploča za montažu komponenti kola „kako se ne bi mučio sa pravljenjem štampane ploče“.
Snaga uređaja ovisi o marki triaka koji instalirate.
Na primjer, prosječna vrijednost struje otvorenog stanja za različite trijake:

• BT139-600 - 16 ampera,
• BT138-800 - 12 ampera,
• BTA41-600 - 41 ampera.

Sastavljanje uređaja

Možete ugraditi bilo koje druge koje imate i koje odgovaraju vašoj snazi, ali morate voditi računa da što je triac snažniji, manje će se grijati, što znači da će duže raditi. Ovisno o opterećenju, trebate koristiti radijator za hlađenje za triac.
Ugradio sam BTA41-600, za njega uopće ne morate instalirati radijator, dovoljno je moćan i neće se zagrijati pri ponovljenom kratkotrajnom radu, uz opterećenje do dva kilovata. Ja jednostavno nemam moćniji alat. Ako planirate spojiti snažnije opterećenje, razmislite o hlađenju.
Sastavimo dijelove za ugradnju uređaja.

Potrebna nam je i "zatvorena" utičnica i kabl za napajanje sa utikačem.

Dobro je podesiti matičnu ploču prema veličini pomoću velikih makaza. Reže se lako, jednostavno i uredno.

Postavljamo komponente na matičnu ploču. Bolje je zalemiti posebnu utičnicu za mikrokolo, to košta peni, ali znatno olakšava rad. Nema rizika da ćete pregrijati noge mikrokola, ne morate se bojati statičkog elektriciteta, a ako mikrokrug izgori, može se zamijeniti za nekoliko sekundi. Dovoljno je izvaditi izgoreli i ubaciti cijeli.

Odmah lemimo dijelove.

Postavljamo nove dijelove na ploču, provjeravajući dijagram.

Pažljivo zalemite.

Za triac, utičnice moraju biti malo izbušene.

I tako redom.

Ubacujemo i lemimo kratkospojnik i ostale dijelove.

Mi lemimo.

Provjeravamo usklađenost sa strujnim krugom i ubacujemo mikrokolo u utičnicu, ne zaboravljajući ključ.

Gotov krug ubacujemo u utičnicu.

Priključujemo struju na utičnicu i strujni krug.

Molimo pogledajte video o testiranju ovog uređaja. Promjena ponašanja uređaja nakon pokretanja je jasno prikazana.
Sretno vam u vašim poslovima i brigama.