Плавный пуск коллекторного двигателя. Сначала ничего не вышло, но все закончилось хорошо
До этого я никогда не делал устройство плавного пуска. Чисто теоретически, я представлял, как реализовать эту функцию на симисторе, правда такой вариант не без недостатков — потеря мощности и необходим теплоотвод.
Блуждая по пыльным китайским лабазам, в тщетных попытках в залежах контрафакта и неликвида отыскать что-нибудь стоящее, но не дорогое, наткнулся я на этот товар.
Бла-бла-бла
Покупка не была ради покупки, а осознанная необходимость. Задумал я написать обзор в стол поставить ручной фрезер. А он у меня без плавного пуска, стартует резко, саморазрушаясь и руша окружающее его. Мягкий старт и плавный пуск разве не одно и тоже? Сомнения конечно были, хотя я с терморезисторами дел не имел, видел их только в блоках питания компьютеров, всегда думал, что они реагируют на «скачки и всплески», т. е. быстро, но «the voltage to rise slowly» и «after about five seconds» зародили червь сомнения.
Поскольку отсутствие знаний делает нас расточительными и решительными, я заказал этот девайс
Вот что пишет про него продавец:
Мягкий старт блока питания для усилителя класса А, обещая: 4 кВт мощности и 40 А через контакты реле при напряжении AC от 150 В до 280 В. Размер 67 мм x 61 мм x 30 мм, продавец называет его ультра-маленьким – а-ха-ха. Как бы мой фрезер по току в рамки попадает, даже если разделить китайские амперы на два, но в таком размере внутрь корпуса инструмента плата невпихуема.
И, да, это конструктор. Нужно паять!
Товар пришел в таком виде, плюс еще для лучшей сохранности был завернут в обрывок газеты на китайском/корейском/японском языке, который пропал, опрос домочадцев и многочисленной челяди ясности не внес, кому и для каких надобностей этот клочек понадобился, поэтому фото газеты нет, сверху был еще пакетик без всякой пупырки.
Паять легко — все нарисовано и подписано.
Плата — может кому пригодится
Спаял:
Обратная сторона
Набросал принципиальную схему
Как работает: при включении у R2 сопротивление большое, напряжение на нагрузке меньше чем 220 V, терморезистор нагревается, сопротивление его стремится к нулю, а напряжение на нагрузке к 220 V. Соответственно двигатель набирает обороты.
Заумь
Одновременно с этим выпрямленное и стабилизированное VD2 напряжение (24 V, хотя по первому попавшемуся даташиту должно быть 25, но вольт туда, вольт сюда…) запитывает схему включения реле. Через R1 заряжается конденсатор C3, емкость которого определяет время срабатывания реле. Через 5 секунд открывается транзистор VT2, контакты реле шунтируют терморезистор R2 и двигатель работает на максимальной мощности.
Пробовал двигатель на 150 Вт — эффект тот же.Бла-бпа-бла
Ругал на чем свет стоит китайского купца. Домашние животные, дошколята и приживалки, наблюдавшие за экспериментом, разбежались и попрятались по темным углам, теща на всякий случай достала из рукава пестик. А вот не надо вводить в заблуждение доверчивых русских покупателей. Допил одонки из бутылки, оставшейся с позапрошлой коронации, закусил холодной кулебякой, успокоился… Достал из помойного ведра плату, обобрал с нее подсолнечную шелуху.
«Если работа проваливается, то всякая попытка ее спасти ухудшит дело», — утверждает Эдвард Мерфи. «Слишком много людей ломаются, даже не подозревая о том, насколько близко к успеху они были в тот момент, когда упали духом,» — спорит с ним Томас Эдисон.
Завалялись у меня в чулане на антресолях в шляпной коробке пара микросхем К1182ПМ1Р.
Выжимка из даташита:
Непосредственное применение ИС — для плавного включения и выключения электрических ламп накаливания или регулировки их яркости свечения. Так же успешно ИС может применяться для регулировки скорости вращения электродвигателей мощностью до 150 Вт (например, вентиляторами) и для управления более мощными силовыми приборами (тиристорами).
На одной из них я и собрал устройство плавного пуска, которое не лишено недостатков, но работает, как надо.
С1 задает время плавного включения, R1 величину напряжения на нагрузке. У меня максимальное напряжение при 120 ом получилось.
При С1 100 мкФ время разгона около 2-х секунд. Поменяв R1 на переменный можно регулировать обороты коллекторного двигателя, без обратной связи естественно (хотя так реализовано на подавляющем большинстве продаваемого электроинструмента). Симистор VS1 любой нашедшейся, подходящий по мощности. У меня завалялся BTA16 600B.
Обратная сторона
Все работает.
Теперь осталось скрестить два устройства, которые взаимно дополняют друг друга, сводя на нет недостатки присущие каждому в отдельности.
Бла-бла-бла
В принципе задача несложная для живого, пытливого ума. Выпаял термистор, и
спрятал до лучших времен, на его место впаял два проводка идущие от катода и анода симистора второй платы.
При температуре воздуха 30 град. С температура диодного моста 50 град., стабилитрона 65 град., реле 40 град.
Все — переделка закончена.
Бла-бла-бла
Другой бы, менее уверенный в своих силах, обрадовался бы результату, закатил бы пир горой, устроил бы праздник с медведями и цыганами. Я же просто открыл бутылочку шампанского, заставил девок плясать хороводы во дворе и отменил субботнюю порку.
Осталось только оформить это все в корпус, уже было хотел, но что-то дома нет пластинки металлической, с помощью которой корпус будет крепиться к столу. Выглядеть будет все примерно так:
Мои выводы неоднозначны, оценки предвзяты, рекомендации сомнительны.
Все устал, еще эти коты все время в кадр лезли – замучился гонять.
Устройства плавного пуска электродвигателя 75 кВт в Костроме: 173-товара: бесплатная доставка [перейти]
Партнерская программаПомощь
Кострома
Каталог
Каталог Товаров
Одежда и обувь
Одежда и обувь
Стройматериалы
Стройматериалы
Текстиль и кожа
Текстиль и кожа
Здоровье и красота
Здоровье и красота
Детские товары
Детские товары
Продукты и напитки
Продукты и напитки
Электротехника
Электротехника
Мебель и интерьер
Дом и сад
Дом и сад
Сельское хозяйство
Сельское хозяйство
Торговля и склад
Торговля и склад
Все категории
ВходИзбранное
Устройства плавного пуска электродвигателя 75 кВт
86 900
Устройство плавного пуска электродвигателя 75 кВт Мощность, кВт: 75
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
191 088
3RW4055-2BB44, SIEMENS — Устройство плавного пуска
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
65 962
CHINT Устройство плавного пуска NJR2-75D, 140А, 75кВт (CHINT) 489028
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
63 356
Устройство плавного пуска SFB 3Ф 380В 75кВт 150А Uупр 110-220В Modbus ONI SFB-33-75-A-10
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
97 730
Chint Устройство плавного пуска NJR2-75D,140А,75кВт (CHINT) 489028
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
86 900
Устройство плавного пуска электродвигателя 75 кВт Мощность, кВт: 75
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
65 364
устройство плавного пуска ONI SFB 3Ф 380В 75кВт 150А Uупр 110-220В Modbus с защитами ONI
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
187 238
3RW4047-2BB15, SIEMENS — Устройство плавного пуска, типоразмер S3, 106A, 75кВт/500В, 40 град.
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
224 455
3RW4047-1BB15, SIEMENS — Устройство плавного пуска, типоразмер S3, 106A, 75кВт/500В, 40 град.
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
200 072
3RW4047-1TB05, SIEMENS — Устройство плавного пуска, типоразмер S3, 106A, 75кВт/500В, 40 град.
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
62 849
Устройство плавного пуска SFB 3Ф 380В 75кВт 150А Uупр 110-220В ONI SFB-33-75-A-00
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
86 532
489028 Устройство плавного пуска NJR2-75D,140А,75кВт (CHINT)
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
112 374
устройство плавного пуска ONI SFB 3Ф 380В 75кВт 150А Uупр 24В Modbus с защитами ONI
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
227 022
3RW4047-1BB05, SIEMENS — Устройство плавного пуска, типоразмер S3, 106A, 75кВт/500В, 40 град.
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
191 088
3RW4055-6BB44, SIEMENS — Устройство плавного пуска, типоразмер S6, 134A, 75кВт/400В, 40 град.
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
68 207
489028 — Chint Устройство плавного пуска NJR2-75D,140А,75кВт
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
185 955
3RW4047-2BB05, SIEMENS — Устройство плавного пуска, типоразмер S3, 106A, 75кВт/500В, 40 град.
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
105 233
DS7-34DSX135N0-D Устройство плавного пуска DS7 с интегр. системой SmartWire-DT, 75кВт Eaton
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
57 383
Устройство плавного пуска SFB 3Ф 380В 75кВт 150А Uупр 110-220В ONI SFB-33-75-A-00
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
167 013
Устройство плавного пуска ATS48 88А 75кВт Altistart 48 Schneider Electric
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
57 847
Устройство плавного пуска SFB 3Ф 380В 75кВт 150А Uупр 110-220В Modbus ONI SFB-33-75-A-10
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
80 673
устройство плавного пуска ONI SFB 3Ф 380В 75кВт 150А Uупр 110-220В Modbus с выключателем с защитами ONI
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
57 383
Устройство плавного пуска SFB 3Ф 380В 75кВт 150А Uупр 110-220В ONI SFB-33-75-A-00
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
115 805
Устройства плавного пуска SSI-280/560-04″ для обеспечения плавного запуска и плавной остановки электродвигателя.
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
209 506
KEAZ Устройство плавного пуска OptiCor S-75К-380-0-L
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
71 160
Устройство плавного пуска 75 кВт, 380 В FWI-SS3-075 Мощность, кВт: 75
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
19 700
Устройство плавного пуска Instart SSI-15/30-04
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
17 100
Устройство плавного пуска Instart SSI-7.5/15-04
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
2 страница из 3
Что такое устройство плавного пуска? (Для абсолютных новичков)
Существуют совершенно разные методы запуска электродвигателя, такие как «прямой пуск (DOL)», «звезда-треугольник», «автотрансформатор», «первичный резистор» или использование полупроводникового источника питания.
электронные устройства, такие как «ЧРП» или «Устройство плавного пуска».
Каждый метод имеет свои особенности применения и преимущества.
В этой простой для понимания статье мы собираемся обсудить метод «Soft Starter» среди всех, а остальные методы мы рассмотрим в следующих статьях. Читайте дальше, чтобы узнать, что такое устройство плавного пуска.
Основы устройства плавного пуска
Поскольку электродвигателям часто требуется большое количество электроэнергии во время разгона до номинальной скорости, устройство плавного пуска можно использовать для ограничения скачка тока, известного как «пусковой ток», и крутящего момента электродвигателей. , что обеспечивает более безопасный, плавный и постепенный запуск.
Устройства плавного пуска защитят ваш электродвигатель от возможных повреждений и в то же время продлят срок службы вашего электродвигателя и всей системы за счет снижения нагрева, вызванного частыми пусками/остановками, снижения механических нагрузок на двигатель, его вал и снижение электродинамических нагрузок на силовые кабели.
Большой пусковой ток также предъявляет высокие требования к системе электроснабжения, что приводит к дополнительным затратам.
Устройства плавного пуска двигателей обычно используются в промышленных приложениях с высокой инерционной нагрузкой, требующей больших пусковых токов.
Примеры применения устройства плавного пуска
1. Пылесборник
Устройства плавного пуска обычно используются в промышленных устройствах с высокой инерционной нагрузкой, требующей больших пусковых токов.
Одним из примеров этого является очиститель воздуха или пылесборник. Внутри будут большие вентиляторы.
В этом приложении для запуска вентилятора потребуется некоторое время, но после того, как вентилятор начнет двигаться, нагрузка по току и крутящему моменту на двигатель снижается.
Вентилятор системы нагнетает воздух в фильтры, где собираются частицы пыли. Затем чистый воздух возвращается на завод.
2. Системы водоснабжения
Системы водоснабжения — еще одно полезное применение этих твердотельных электронных устройств. При использовании насосов в процессе вы должны поднимать их медленно. В противном случае вы вызовете скачки давления в системе водоснабжения, что может привести к возникновению опасных ситуаций.
3. Конвейерные системы для тяжелых грузов
Конвейерные системы, которые перемещают тяжелые грузы, также можно максимально увеличить с помощью устройства плавного пуска.
Устройство плавного пуска будет расположено внутри панели управления и будет питаться трехфазным питанием сверху. Затем снизу он будет подавать трехфазное питание на двигатель.
Методы управления устройством плавного пуска
Устройством плавного пуска можно управлять либо с помощью прямой проводки пуска/останова, либо через Ethernet.
Оба метода управления имеют свои преимущества и недостатки.
Прямые сигналы пуска/останова не требуют ПЛК. Они будут менее дорогими. При использовании управления Ethernet требуется ПЛК. Это позволит иметь обратную связь, что даст регулируемые возможности контроля и мониторинга.
Внутренняя работа устройства плавного пуска
Теперь, когда мы рассказали о некоторых приложениях и о том, как устройство плавного пуска подключается к системе, давайте углубимся во внутреннюю работу устройства плавного пуска.
Основным компонентом устройства плавного пуска является симистор, предназначенный для ограничения подаваемого на двигатель напряжения.
Симистор состоит из двух тиристоров или тиристоров, расположенных вплотную друг к другу. Когда на его затвор подается внутренний импульс, он позволяет течь току, который затем посылает ток на наш двигатель.
Импульсы отправляются на основе времени разгона, поэтому ток будет медленно подаваться на двигатель. Это позволит нашему двигателю с плавным пуском медленно запускаться, снижая крутящий момент и пусковой ток.
Устройство плавного пуска по сравнению со пусковым устройством прямого пуска (DOL)
1. Сравнение кривых
DOL означает прямое пусковое устройство. Стартер DOL — это самый простой способ, который вы можете себе представить, чтобы придумать базовый пускатель двигателя.
Пускатель DOL обычно состоит из автоматического выключателя, контактора и реле перегрузки для защиты. Очень просто, не так ли?
Когда двигатель достигает полной скорости, устройство плавного пуска и DOL работают одинаково. Разница в том, как они действуют, разгоняясь до полной скорости .
Сравнивая напряжение между устройством плавного пуска и прямым пускателем, мы видим, что на прямой пускатель возникает прямой скачок напряжения, когда устройству плавного пуска требуется больше времени для достижения полного напряжения.
Ток больше регулируется с помощью устройства плавного пуска. С DOL при запуске двигателя будут большие всплески тока.
При использовании устройства плавного пуска время, необходимое для разгона двигателя, меньше и более контролируемо.
В то время как DOL почти мгновенно разгоняет двигатель.
Это может иметь нежелательные последствия, о которых мы поговорим далее.
Крутящий момент, прилагаемый к двигателю по мере увеличения скорости, больше при использовании прямого пуска, в отличие от постепенного увеличения крутящего момента при использовании устройства плавного пуска.
2. Сравнение методов плавного пуска и DOL в промышленных приложениях
Теперь, когда мы знаем, что такое устройство плавного пуска и как оно работает, давайте вернемся к нашим промышленным приложениям и применим то, что мы знаем, к тому, почему устройство плавного пуска может предотвратить нежелательные механические и электрические воздействия.
Когда DOL используется в этих приложениях, при запуске происходит внезапное воздействие на нагрузку наряду с быстрым ускорением, что вызывает чрезмерный износ.
Вентилятор нашего воздушного скруббера будет приводиться в движение двигателем с использованием ремней и шкивов.
Использование DOL может привести к проскальзыванию и износу ремней.
В нашем примере с водоснабжением DOL вызовет скачки давления в водопроводных линиях.
Это может привести к чрезмерному износу, что может привести к разрыву линии.
Наше последнее применение — конвейерная система. DOL вызывают нагрузку на компоненты, приводящие в движение конвейеры, а также муфты и подшипники.
Эти нежелательные механические эффекты могут привести к постоянному техническому обслуживанию, незапланированным отключениям и сокращению срока службы компонентов.
Существуют также электрические эффекты, которых мы хотим избежать, используя устройство плавного пуска. Сильные скачки тока, которые может вызвать DOL, могут сжечь контакты и двигатели.
В заключение, когда промышленное применение имеет высокую инерционную нагрузку, требующую большого броска тока, устройство плавного пуска является идеальным вариантом для управления системой.
Кроме того, мы говорили о проводке и управлении устройством плавного пуска, а также о внутренних компонентах и о том, как симисторы регулируют напряжение на двигателе в зависимости от времени разгона.
Мы пришли к выводу о нежелательных механических и электрических воздействиях, которые можно предотвратить с помощью устройства плавного пуска.
У вас есть друг, клиент или коллега, которым может пригодиться эта информация? Пожалуйста, поделитесь этой статьей.
Команда RealPars
Поиск:
Инженер по автоматизации
Опубликовано 6 мая 2019 г.
Автор Люк Прилипп о мышлении, которое помогло мне получить работу по программированию ПЛК без опыта. Это мой личный опыт как человека, который искал работу в этой сфере, и как работодателя, который просматривает резюме и проводит собеседования с кандидатами для различных проектов. Итак, приступим!
Измерение температуры в машинах и других промышленных процессах является одним из ключевых параметров управления, используемых для обеспечения качества продукции, производимой в различных сегментах промышленности. В настоящее время наиболее часто используются два метода электронной температуры.
..
В моей предыдущей статье о CODESYS я объяснил, что такое CODESYS и почему это интересная и важная технология в промышленной автоматизации. Мы упоминали, что CODESYS — отличная платформа для изучения программирования ПЛК, поскольку система разработки CODESYS доступна для…
Как работает плавный пуск?
Устройство плавного пуска — это любое устройство, которое регулирует ускорение электродвигателя посредством управления приложенным напряжением.
Асинхронный двигатель имеет возможность самозапуска благодаря взаимодействию между потоком вращающегося магнитного поля и потоком обмотки ротора, вызывая высокий ток ротора при увеличении крутящего момента. В результате статор потребляет большой ток, и к тому времени, когда двигатель достигает полной скорости, потребляется большое количество тока (больше номинального тока), что может привести к нагреву двигателя и, в конечном итоге, к его повреждению. Для предотвращения этого необходимы пускатели двигателей.
Запуск двигателя возможен тремя способами:
- Применение напряжения полной нагрузки через определенные промежутки времени: Прямой пуск от сети
- Постепенное применение пониженного напряжения: пускатель звезда-треугольник и устройство плавного пуска
- Применение частичного пуска обмотки: автотрансформаторный пускатель
Определение плавного пуска
С технической точки зрения, устройство плавного пуска — это любое устройство, которое уменьшает крутящий момент, приложенный к электродвигателю. Обычно он состоит из твердотельных устройств, таких как тиристоры, для управления подачей напряжения питания на двигатель. Стартер работает за счет того, что крутящий момент пропорционален квадрату пускового тока, который, в свою очередь, пропорционален приложенному напряжению. Таким образом, крутящий момент и ток можно регулировать, уменьшая напряжение во время запуска двигателя.
Может быть два типа управления с помощью устройства плавного пуска:
1) Управление открытием: Пусковое напряжение подается с течением времени, независимо от потребляемого тока или скорости двигателя.
Для каждой фазы два тиристора соединены спиной к спине, и тиристоры первоначально проводятся с задержкой 180 градусов в течение соответствующих полупериодов волны (для которых проводит каждый тиристор). Эта задержка постепенно уменьшается со временем, пока приложенное напряжение не достигнет полного напряжения питания. Это также известно как система линейного изменения напряжения во времени. Этот метод не подходит, так как фактически не контролирует ускорение двигателя.
2) Управление с обратной связью: Любая выходная характеристика двигателя, например потребляемый ток или скорость, контролируется, и пусковое напряжение соответствующим образом изменяется для получения требуемой реакции. Ток в каждой фазе контролируется, и если он превышает определенное заданное значение, линейное изменение напряжения останавливается.
Таким образом, основной принцип устройства плавного пуска заключается в том, что путем управления углом проводимости тиристоров можно контролировать подачу напряжения питания.
Компоненты базового устройства плавного пуска
- Силовые выключатели, такие как тиристоры, которые должны регулироваться по фазе, чтобы они применялись для каждой части цикла. Для трехфазного двигателя два тиристора соединены встречно для каждой фазы. Коммутационные аппараты должны быть рассчитаны как минимум в три раза выше линейного напряжения.
- Логика управления с использованием ПИД-регуляторов, микроконтроллеров или любой другой логики для управления приложением напряжения затвора к тиристорам, т. е. для управления углом открытия тиристоров, чтобы заставить тиристоры работать в требуемой части цикла напряжения питания.
Рабочий пример электронной системы плавного пуска трехфазного асинхронного двигателя
Система состоит из следующих компонентов:
- Два последовательных SCR для каждой фазы, т. е. всего 6 SCR.
- Схема логики управления в виде двух компараторов — LM324 и LM339 для получения уровня и пилообразного напряжения и оптоизолятора для управления подачей напряжения затвора на каждый SCR в каждой фазе.
Схема источника питания для обеспечения необходимого напряжения питания постоянного тока.
Напряжение уровня формируется с помощью компаратора LM324, инвертирующий вывод которого питается от источника постоянного напряжения, а неинвертирующий вывод питается через конденсатор, подключенный к коллектору NPN-транзистора. Зарядка и разрядка конденсатора вызывают соответствующее изменение выходного сигнала компаратора и изменение уровня напряжения с высокого на низкий. Это выходное напряжение подается на неинвертирующую клемму другого компаратора LM339.инвертирующий вывод которого питается линейным напряжением. Это пилообразное напряжение создается с помощью другого компаратора LM339, который сравнивает пульсирующее постоянное напряжение, подаваемое на его инвертирующую клемму, с чистым постоянным напряжением на его неинвертирующую клемму и генерирует опорный сигнал нулевого напряжения, который преобразуется в линейно изменяющийся сигнал зарядкой и разрядкой электролитный конденсатор.
Третий компаратор LM339 выдает сигнал с большой шириной импульса для каждого высокого уровня напряжения, который постепенно уменьшается по мере снижения уровня напряжения. Этот сигнал инвертируется и подается на оптоизолятор, который подает стробирующие импульсы на тиристоры. По мере падения уровня напряжения ширина импульса оптоизолятора увеличивается, и чем больше ширина импульса, тем меньше задержка, и постепенно тринистор срабатывает без какой-либо задержки. Таким образом, управляя длительностью между импульсами или задержкой между приложениями импульсов, контролируют угол открытия тиристора и управляют приложением тока питания, тем самым контролируя выходной крутящий момент двигателя.
Весь процесс представляет собой систему управления с разомкнутым контуром, в которой время подачи импульсов срабатывания затвора на каждый тиристор управляется в зависимости от того, насколько раньше линейное напряжение уменьшается от уровня напряжения.
Преимущества плавного пуска
Теперь, когда мы узнали о том, как работает электронная система плавного пуска, давайте вспомним несколько причин, по которым она предпочтительнее других методов.
