Prosty softstart do silników do 4 kW. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Prosty softstart do silników o mocy do 4 kW. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Silniki elektryczne

Komentarze do artykułu

Omówione w artykule urządzenie pozwala na bezwstrząsowy rozruch i hamowanie trójfazowego asynchronicznego silnika elektrycznego, co zwiększa żywotność urządzenia i zmniejsza obciążenie sieci elektrycznej. Miękki rozruch osiąga się poprzez zmianę wartości skutecznej napięcia na uzwojeniach silnika za pomocą tyrystorów.

Urządzenia miękkiego startu (zwane dalej softstartami) znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle, transporcie, użyteczności publicznej oraz rolnictwie. Podstawa trójfazowa. UPP - trzy pary tyrystorów typu back-to-back zainstalowane w przerwach każdego z przewodów fazowych. Miękki start osiąga się poprzez stopniowe zwiększanie napięcia przyłożonego do uzwojeń silnika elektrycznego od określonej wartości początkowej do wartości nominalnej. Aby to zrobić, przez pewien czas, zwany czasem początkowym, kąt przewodzenia tyrystorów stopniowo wzrasta od wartości minimalnej do maksymalnej. Zazwyczaj napięcie początkowe jest małe, więc moment obrotowy na wale silnika przy rozruchu jest znacznie mniejszy niż w trybie znamionowym. W takim przypadku paski napędowe są gładko napięte, a koła zębate skrzyni biegów zazębiają się. W rezultacie zmniejszają się obciążenia dynamiczne części napędowych, co pomaga wydłużyć żywotność urządzeń mechanicznych i wydłużyć okres remontów.

Aplikacja. Softstarter pozwala również zmniejszyć szczytowe obciążenie sieci elektrycznej, ponieważ prąd rozruchowy silnika elektrycznego w tym przypadku przekracza prąd znamionowy tylko 2...4 razy, a nie 5...7, jak w przypadku rozruch bezpośredni. Może to mieć znaczenie przy zasilaniu napędu elektrycznego z ograniczonych źródeł prądu, np. agregatów prądotwórczych diesla, urządzeń zasilania gwarantowanego, podstacji transformatorowych małej mocy (szczególnie na terenach wiejskich). Zmniejszenie prądu rozruchowego wydłuża również żywotność sprzętu elektrycznego. Na ryc. 1 przedstawia schemat. Softstarter przeznaczony do silników elektrycznych zasilanych z sieci trójfazowej 380 V, 50 Hz (fazy A, B, C), których uzwojenia połączone są w gwiazdę z obwodami L1-L3. Wspólny punkt gwiazdowy jest podłączony do przewodu neutralnego sieci (N).

Maksymalna moc silnika wynosi 4 kW.

Prosty softstart silnika do 4 kW

Tyrystory SCR VS1-VS6 to niedrogie 40TPS12 w obudowie TO-247, umożliwiające przepływ prądu do 35 A. Obwody tłumiące RC R8C11, R9C12, R10C13 są połączone równolegle z tyrystorami SCR. zapobiegające ich błędnemu włączeniu, a także warystory RU1-RU3, pochłaniające impulsy przełączające o amplitudzie większej niż 500 V.

Każda para tyrystorów typu back-to-back jest sterowana przez mikroukład regulatora fazy KR1182PM1 (DA1 - DA3), dobrze znany radioamatorom. Kondensatory C5-C10 zapewniają powstawanie napięcia piłokształtnego wewnątrz mikroukładów, zsynchronizowanego z napięciem sieciowym. Porównując napięcie piłokształtne z prądem między pinami 3 i 6, każdy mikroukład generuje sygnały w celu włączenia odpowiednich tyrystorów.

Transformator obniżający T1, mostek diodowy VD1 z kondensatorem wygładzającym C4 i zintegrowanym stabilizatorem DA4 zapewniają napięcie 12 V niezbędne do pracy przekaźnika K1-KZ.

Po tym, jak wyłącznik zasilania Q1 dostarczy napięcie trójfazowe przy otwartym wyłączniku SA1, wał silnika pozostaje nieruchomy, ponieważ piny 3 i 6 mikroukładów DA1 - DA3 są bocznikowane przez rezystory R1 - R3 poprzez normalnie zwarte styki przekaźnika, napięcie między tymi pinami jest niskie , nie powstają impulsy otwierające tyrystory. W tym stanie zapalona jest dioda HL1 sygnalizująca gotowość. UPP do pracy.

Kiedy styki przełącznika SA1 są zwarte, do uzwojeń przekaźnika podawane jest napięcie 12 V, ich styki otwierają się, a kondensatory C1-C3 zaczynają ładować prądem wytwarzanym wewnątrz mikroukładów. SCR zaczynają się otwierać. Wraz ze wzrostem napięcia na kondensatorach C1-C3 kąt włączenia tyrystorów stopniowo rośnie i po pewnym czasie osiąga maksimum. Po tym czasie rozpędzony silnik pracuje z pełną mocą. Dioda HL2 sygnalizuje włączenie silnika.

Gdy przełącznik SA1 zostanie otwarty, styki przekaźnika powrócą do pierwotnego stanu zamkniętego, a kondensatory C1-C3 w ciągu kilku sekund rozładują się prawie do zera, po czym ustaną impulsy otwierające tyrystory. Silnik będzie płynnie zwalniał i zatrzymywał się.

Ponieważ podczas rozruchu prądy płynące przez uzwojenia silnika nie są sinusoidalne, nie następuje pełna kompensacja prądów fazowych w przewodzie neutralnym. W niektórych momentach prąd w tym przewodzie może być znaczny, a w stanie ustalonym jest znacznie mniejszy, ponieważ jest spowodowany jedynie „niewspółosiowością” faz i brakiem identyczności uzwojeń silnika i zwykle nie przekracza 10% znamionowego prądu fazowego.

Transformator T1 - TPG-2 o napięciu uzwojenia wtórnego 15 V, przekaźnik K1-KZ - TRU-12VDC-SB-CL, kondensatory C11-C13 - folia K73-17. Jako przełącznik SA1 można zastosować przycisk ze stałą pozycją wciśnięcia.

Rysunek dwustronnej płytki drukowanej. UPP pokazano na rys. 2. Umieszcza się go w odpowiedniej obudowie, na jego przednim panelu montuje się diody LED HL1, HL2 oraz wyłącznik SA1.

Przekrój przewodów łączących. Softstarter z przełącznikiem Q1 i silnikiem musi odpowiadać mocy tego ostatniego. Przekrój przewodu neutralnego musi być taki sam jak przewodu fazowego.

Podczas pracy z silnikiem o mocy do 1,5 kW i częstotliwości rozruchu nie większej niż 10-15 na godzinę na tyrystorach VS1-VS6 niewielka moc jest rozpraszana, więc nie ma potrzeby usuwania z nich ciepła. W przypadku częstszych rozruchów lub mocniejszego silnika, SCR muszą być wyposażone w radiatory wykonane z taśmy aluminiowej. Jeśli radiator jest wspólny, SCR muszą być od niego niezawodnie odizolowane za pomocą odpowiednich uszczelek. Aby poprawić wymianę ciepła, możesz użyć pasty KPT-8.

Zmontowane urządzenie przed podłączeniem go do silnika elektrycznego należy sprawdzić podłączając do wyjść trzy identyczne żarówki. Podczas testów może się okazać, że lampki nie zapalają się i nie gasną jednocześnie. Wynika to ze zmiany charakterystyki mikroukładów DA1-DA3 i pojemności kondensatorów C1-C3.Czas wyłączenia zależy również od rezystancji rezystorów R1-R3. Należy wyeliminować niedopasowanie czasu większe niż 30%, dobierając wyżej wymienione kondensatory i rezystory.

Ze względu na rozproszenie pojemności kondensatorów C5-C10 wchodzących w skład obwodu generowania napięcia piłokształtnego, w przewodach fazowych może pojawić się składowa stała prądu, powodując niepożądane namagnesowanie obwodów magnetycznych silnika i zasilającego go transformatora mocy. Praktyka pokazała, że wpływ ten jest niewielki i nie są wymagane działania mające na celu wyeliminowanie tego składnika.

Autor: A. Sitnikov, poz. Stulovo, obwód Kirowski.

Zobacz inne artykuły Sekcja Silniki elektryczne.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Ładowarki 1600W w wersji rack 19" 31.12.2016

Firma Mean Well opracowała dwie serie zasilaczy (RPB-1600 i RCB-1600) przystosowane do ładowania akumulatorów o dużej pojemności w układach elektrochemicznych kwasowo-ołowiowych i litowo-jonowych (Li-Ion).

Pod względem podstawowych parametrów i możliwości obie serie są podobne, a różnice tkwią w sposobie montażu/instalacji oraz w maksymalnej ilości bloków połączonych równolegle. Wszystkie jednostki obu serii mają taką samą wysokość obudowy 1U (41 mm).

Seria RPB-1600 produkowana jest w wersji „zwykłej” z możliwością podłączenia do 3 szt. równolegle (do 4800 W), natomiast seria RCB-1600 jest montowana w szafie 19” z możliwością łączenia do 5 szt. równolegle w jednym module (do 8000 W) Seria RCB-1600 zawiera wbudowane tranzystory OR-ing, które umożliwiają podłączanie podczas pracy poszczególnych bloków w systemie.

Zasilacze posiadają wbudowany interfejs sterowania I2C (protokół PMBus) i umożliwiają ustawienie wymaganych wartości napięcia i prądu w szerokim zakresie. Urządzenia zapewniają 3-stopniowy tryb ładowania akumulatora stałym prądem/napięciem o wartościach zmieniających się według określonego algorytmu.

Do montażu serii RCB-1600 w szafie służą specjalne kosze/obudowy RHP-1UI-A i RHP-1UT-A z niezbędnymi złączami i różniące się sposobem podłączenia sieci 230 V (poprzez złącza IEC320-C14 lub poprzez połączenie śrubowe).

Zasilacze przeznaczone są do stosowania w różnych systemach zasilania awaryjnego (telekomunikacja, centra danych), do ładowania akumulatorów w pojazdach elektrycznych, do systemów elektrolizy i innych zastosowań, w których wymagany jest stabilny, kontrolowany prąd o podwyższonej wartości.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Definicja obiektów przezroczystych

▪ Niebezpieczna elektrownia wodna

▪ Elastyczny panel słoneczny do łodzi

▪ Światło jest włączone w mózgu

▪ Tajwan produkuje coraz więcej płyt głównych

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Technologia cyfrowa. Wybór artykułu

▪ artykuł Bakunin Michaił Aleksandrowicz. Słynne aforyzmy

▪ artykuł Kto jest uważany za pierwszego programistę na świecie? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Konserwacja butli tlenowych. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy