Sirun KR1182PM1 käyttö. Sähkömoottorin pehmeä käynnistys

Moottorin pehmeät käynnistimet

Sähkömoottorin pehmeää käynnistystä on viime aikoina sovellettu yhä useammin. Sen soveltamisalat ovat monimuotoisia ja lukuisia. Tämä on teollisuutta, sähkökuljetuksia, apuohjelmia ja maataloutta. Tällaisten laitteiden käyttö voi vähentää merkittävästi moottorin ja toimilaitteiden käynnistyskuormaa, pidentäen siten niiden käyttöikää.

Inrush-virrat

Käynnistysvirrat saavuttavat arvot 7 ... 10 kertaa suuremmat kuin käyttötavassa. Tämä johtaa jännitteen "vajoamiseen" syöttöverkossa, mikä vaikuttaa negatiivisesti paitsi muiden kuluttajien työhön myös itse moottoriin. Käynnistysaika viivästyy, mikä voi johtaa käämien ylikuumenemiseen ja niiden eristyksen asteittaiseen tuhoutumiseen. Tämä myötävaikuttaa moottorin ennenaikaiseen vikaantumiseen.

Pehmeät käynnistimet voivat vähentää merkittävästi sähkömoottorin ja verkon käynnistyskuormitusta, mikä on erityisen tärkeää maaseutualueilla tai kun moottoria saa moottori itsenäisestä voimalaitoksesta.

Toimilaite ylikuormittuu

Moottorin käynnistyksen yhteydessä sen akselilla oleva momentti on erittäin epävakaa ja ylittää nimellisarvon yli viisi kertaa. Siksi myös toimilaitteiden käynnistyskuormat kasvavat verrattuna vakaan tilan työhön ja voivat nousta jopa 500 prosenttiin. Vääntömomentin epävakaus käynnistyksen aikana johtaa iskukuormiin hammaspyörähampaissa, leikkuutapeissa ja joskus jopa akseleiden kiertymisessä.

Sähkömoottorin pehmeät käynnistimet vähentävät merkittävästi mekanismin käynnistyskuormitusta: vaihdehammasten väliset raot valitaan sujuvasti, mikä estää niiden rikkoutumisen. Hihnakäytöissä vetohihnat vedetään myös tasaisesti, mikä vähentää mekanismien kulumista.

Pehmeän käynnistyksen lisäksi mekanismien toiminnalla on suotuisa vaikutus sujuvaan jarrutilaan. Jos moottori käyttää pumppua, tasainen jarrutus välttää vesivasaran, kun yksikkö sammutetaan.

Teolliset pehmeät käynnistimet

Pehmeät käynnistimet tuottaa tällä hetkellä monet yritykset, esimerkiksi Siemens, Danfoss, Schneider Electric. Tällaisissa laitteissa on monia käyttäjän ohjelmoitavia ominaisuuksia. Tämä kiihdytysaika, jarrutusaika, ylikuormitussuoja ja monet muut lisätoiminnot.

Kaikilla eduilla merkkituotteilla on yksi haittapuoli - melko korkea hinta. Voit kuitenkin luoda samanlaisen laitteen itse. Sen kustannukset osoittautuvat pieniksi.

Pehmeä käynnistin KR1182PM1-sirulla

artikkelin ensimmäinen osa puhui erikoistunut siru KR1182PM1edustaa vaihetehonsäädintä. Tyypillisiä kaavoja sen sisällyttämiseksi, laitteet hehkulamppujen sujuvaan käynnistykseen ja yksinkertaisesti tehonsäätimet kuormassa otettiin huomioon. Tämän mikropiirin perusteella on mahdollista luoda melko yksinkertainen kolmivaiheinen moottorin pehmeä käynnistin. Laitekaavio on esitetty kuvassa 1.

Kuva 1. Pehmeän käynnistimen kaavio.

Pehmeä käynnistys tapahtuu lisäämällä moottorin käämien jännitettä vähitellen nollasta nimellisarvoon. Tämä saavutetaan lisäämällä tiristorinäppäimien avauskulmaa alkamisaikana kutsuttuun aikaan.

Piirin kuvaus

Suunnittelu käyttää kolmivaiheista sähkömoottoria, jonka taajuus on 50 Hz, 380 V. "Tähtien" avulla kytketyt moottorin käämit on kytketty kaaviossa merkittyihin lähtöpiireihin L1, L2, L3. "Tähden" keskipiste on kytketty verkon neutraaliin (N).

Lähtöavaimet tehdään vastapäivään kytketyissä tyristorissa. Suunnittelussa käytettiin tuotuja tiristorien tyyppiä 40TPS12. Alhaisilla kustannuksilla heillä on riittävän suuri virta - jopa 35 A, ja niiden käänteinen jännite on 1200 V. Niiden lisäksi näppäimissä on vielä useita elementtejä. Niiden tarkoitus on seuraava: Ristin kanssa tyristorien kanssa kytketyt RC-vaimennuspiirit estävät viimeksi mainittujen väärän kytkennän (piirissä R8C11, R9C12, R10C13), ja kytkentähäiriöt, joiden amplitudi ylittää 500 V, absorboidaan varistoreilla RU1 ... RU3.

Lähtöavaimien ohjaussolmuina käytetään siruja DA1 ... DA3, tyyppi KR1182PM1. Näitä mikropiirejä tarkasteltiin riittävän yksityiskohtaisesti vuonna artikkelin ensimmäinen osa. Kondensaattorit C5 ... C10 mikrosirun sisällä muodostavat sahanjännitteen, jonka verkko synkronoi. Mikropiirin tiristorin ohjaussignaalit muodostetaan vertaamalla sahanhampaan jännitettä mikropiirin 3 ja 6 napojen väliseen jännitteeseen.

Releen K1 ... K3 syöttämiseksi laitteessa on virtalähde, joka koostuu vain harvoista elementeistä. Tämä on muuntaja T1, tasasuuntaajasilta VD1, tasoituskondensaattori C4. Tasasuuntaajan ulostuloon on asennettu tyyppinen 7812 kiinteä stabilisaattori DA4, joka tarjoaa lähtöjännitteelle 12 V jännitteen ja suojaa lähtöltä oikosulkuilta ja ylikuormituksilta.

Kuvaus pehmeiden käynnistysmoottorien toiminnasta

Verkkojännite johdetaan piiriin, kun katkaisija Q1 sulkeutuu. Moottoria ei kuitenkaan ole vielä käynnistetty. Tämä johtuu siitä, että relekäämitykset K1 ... K3 ovat edelleen virrattomia ja niiden normaalisti suljetut koskettimet ohittavat DA1 ... DA3 -piirien tapit 3 ja 6 vastuksien R1 ... R3 kautta. Tämä seikka ei salli kondensaattoreiden C1 ... C3 varaamista, siksi mikrosirun ohjauspulssit eivät tuota.

Käynnistä laite

Kun kytkin SA1 suljetaan, 12 V jännite kytkeytyy releeseen K1 ... K3. Niiden normaalisti suljetut koskettimet avautuvat, mikä mahdollistaa kondensaattoreiden C1 ... C3 lataamisen sisäisistä virrangeneraattoreista. Yhdessä näiden kondensaattoreiden jännitteen lisääntymisen kanssa myös tyristorien aukkokulma kasvaa. Tämä varmistaa moottorin käämien jännitteen tasaisen nousun. Kun kondensaattorit on ladattu täyteen, tyristorien kytkentäkulma saavuttaa maksimiarvon ja sähkömoottorin pyörimisnopeus saavuttaa nimellisarvon.

Moottorin sammutus, tasainen jarrutus

Moottori voidaan sammuttaa avaamalla kytkin SA1, joka laukaisee releen K1 ... K3. Niiden normaalisti suljetut koskettimet sulkeutuvat, mikä johtaa kondensaattoreiden C1 ... C3 purkamiseen vastuksien R1 ... R3 kautta. Kondensaattorien purkaminen kestää muutaman sekunnin, jonka ajan moottori pysähtyy.

Kun moottori käynnistetään, nollajohtimeen voi virtata merkittäviä virtauksia. Tämä johtuu siitä, että tasaisen kiihtyvyyden aikana moottorin käämitysvirrat eivät ole sinimuotoisia, mutta tätä ei pitäisi erityisen pelätä: käynnistysprosessi on melko lyhytaikainen. Vakaassa tilassa tämä virta on paljon vähemmän (enintään kymmenen prosenttia vaihevirrasta nimellismoodissa), mikä johtuu vain käämitysparametrien teknologisesta leviämisestä ja vaiheen epätasapainosta. Näistä ilmiöistä on jo mahdotonta päästä eroon.

Osat ja rakentaminen

Seuraavat osat vaaditaan laitteen kokoamiseksi:

Muuntaja, jonka teho on enintään 15 W ja lähtökäämin jännite 15 ... 17 V.

Mitä tahansa relettä, jonka jännite on 12 V, on normaalisti suljettu tai kytkentäkosketin, esimerkiksi TRU-12VDC-SB-SL, kuten relettä K1 ... K3.

Kondensaattorit C11 ... C13, tyyppi K73-17, käyttöjännitteelle vähintään 600 V.

Laite on valmistettu piirilevylle. Kokoonpantu laite tulee asettaa sopivan kokoiseen muovikoteloon, jonka etupaneelissa on kytkin SA1 ja merkkivalot HL1 ja HL2.

Moottorin kytkentä

Kytkimen Q1 ja moottorin kytkentä suoritetaan johtimilla, joiden poikkileikkaus vastaa jälkimmäisen tehoa.Neutraali johdin on sama johdin kuin vaihejohdin. Kaaviossa ilmoitettujen osien nimellisarvoilla on mahdollista kytkeä moottoreita, joiden teho on jopa neljä kilowattia.

Jos aiot käyttää moottoria, jonka teho on enintään puolitoista kilowattia, ja käynnistystaajuus ei ylitä 10 ... 15 tunnissa, tyristorinäppäimille kulunut teho on merkityksetön, joten pattereita ei voi laittaa.

Jos moottorin on tarkoitus käyttää tehokkaampaa moottoria tai käynnistys tapahtuu useammin, vaaditaan tiristorien asentaminen alumiininauhasta valmistettuihin jäähdyttimiin. Jos jäähdytin on tarkoitettu käytettäväksi tavallisena, tyristorit tulisi eristää siitä kiilletiivisteillä. Jäähdytysolosuhteiden parantamiseksi voit käyttää lämmönsiirtopastaa KPT - 8.

Tarkista ja asenna laite

Ennen kuin käynnistät laitteen, tarkista ensin asennus piirikaavion mukaisuudesta. Tämä on perussääntö, ja siitä on mahdotonta poiketa. Tämän testin laiminlyönti voi loppujen lopuksi johtaa kasa hiiltyneisiin osiin ja estää pitkään tekemästä "kokeiluja sähköllä". Löydetyt virheet olisi poistettava, koska silti tämä piiri saa verkkoa, ja vitsit ovat siinä huonoja. Ja vielä tämän testin jälkeen on liian aikaista kytkeä moottori.

Kytke ensin moottorin sijasta kolme samanlaista hehkulamppua, joiden teho on 60 ... 100 wattia. Testin aikana on varmistettava, että valaisimet “valaisevat” tasaisesti.

Ajan epäyhtenäisyys johtuu kondensaattoreiden C1 ... C3 kapasitanssien vaihtelusta, joilla on merkittävä kapasitanssin toleranssi. Siksi on parempi valita ne heti laitteella heti ennen asennusta, ainakin kymmenen prosentin tarkkuudella.

Sammutusaika johtuu myös vastuksien R1 ... R3 vastuksesta. Heidän avullaan voit mukauttaa vapaa-ajan. Nämä asetukset tulisi tehdä, jos hajautusaika päälle / pois päältä eri vaiheissa ylittää 30 prosenttia.

Moottori voidaan kytkeä vasta, kun yllä olevat tarkistukset ovat kuluneet normaalisti, edes täydellisesti.

Mitä muuta voidaan lisätä malliin

Edellä on jo sanottu, että tällaisia ​​laitteita valmistavat tällä hetkellä eri yritykset. Tietysti on mahdotonta toistaa kaikkia merkkituotteiden toimintoja tällaisessa vaihtamisessa, mutta yksi on todennäköisesti mahdollista kopioida.

Kyse on ns ohituskontaktori. Sen tarkoitus on seuraava: Kun moottori on saavuttanut nimellisnopeuden, kontaktori yksinkertaisesti siltaa tyristorin avaimet koskettimillaan. Virta virtaa niiden läpi ohittaen tyristorit. Tätä mallia kutsutaan usein ohitukseksi (englanniksi bypass - bypass). Tällaista parannusta varten on lisättävä lisäelementtejä ohjausyksikköön.

Boris Aladyshkin