Плавный пуск электродвигателя коллекторного: Плавный пуск коллекторного двигателя. Сначала ничего не вышло, но все закончилось хорошо — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

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.

Да еще и “or other high starting current machine applications.»
Поскольку отсутствие знаний делает нас расточительными и решительными, я заказал этот девайс ~~и не на секунду об этом не пожалел~~.

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.
Гладко было на бумаге… В реальности подключение данного устройства никакого плавного пуска двигателю не обеспечивает, терморезистор нагревается мгновенно, мотор сразу молотит почем зря, только реле издевательски щелкает через 5 секунд.

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.

Эти две цитаты никакого отношения к делу не имеют, приведены здесь, чтобы показать, что автор отчета не просто охотник за халявой и тупой потребитель китайских товаров, а человек начитанный, приятный собеседник и интеллектуал. Фигли. Но к делу.
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

~~выбросил его~~

спрятал до лучших времен, на его место впаял два проводка идущие от катода и анода симистора второй платы.

Уменьшил емкость С3 на первой плате до 22 мкФ, что бы реле замыкало катод и анод симистора не через 5 секунд, а примерно через две.

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.

Система плавного пуска электродвигателя своими руками. Электрические схемы бесплатно. Плавный пуск коллекторного электродвигателя схема. Плавный пуск двигателя

Электродвигатели – самые распространенные в мире электрические машины. Ни одно промышленное предприятие, ни один технологический процесс без них не обходится. Вращение вентиляторов, насосов, перемещение лент конвейеров, движение кранов – вот неполный, но уже весомый перечень задач, решаемых с помощью двигателей.

Однако есть один нюанс работы всех без исключения электромоторов: в момент старта они кратковременно потребляют большой ток, называемый пусковым.

При подаче напряжения на обмотку статора скорость вращения ротора равна нулю. Ротор нужно стронуть с места и раскрутить до номинального частоты вращения. На это тратится значительно большая энергия, чем та, что нужна для номинального режима работы.

Под нагрузкой пусковые токи больше, чем на холостом ходу. К весу ротора прибавляется механическое сопротивление вращению от приводимого двигателем в движение механизма. На практике влияние этого фактора стремятся минимизировать. Например, у мощных вентиляторов на момент запуска автоматически закрываются шиберы в воздуховодах.

В момент протекания пускового тока из сети потребляется значительная мощность, расходуемая на выведение электродвигателя на номинальный режим работы. Чем мощнее электромотор, тем большая мощность для разгона ему требуется. Не все электрические сети переносят этот режим без последствий.

Перегрузка питающих линий неизбежно приводит к снижению напряжения в сети. Это не только еще более затрудняет процесс запуска электродвигателей, но и влияет на других потребителей.

Да и сами электродвигатели во время пусковых процессов испытывают повышенные механические и электрические нагрузки. Механические связаны с увеличением вращающего момента на валу. Электрические же, связанные с кратковременным увеличением тока, воздействуют на изоляцию обмоток статора и ротора, контактные соединения и пусковую аппаратуру.

Методы снижения пусковых токов

Маломощные электромоторы с недорогой пускорегулирующей аппаратурой вполне достойно запускаются и без применения каких-либо средств. Снижать их пусковые токи или изменять частоту вращения нецелесообразно экономически.

Но, когда влияние на режим работы сети в процессе запуска оказывается существенным, пусковые токи требуют снижения. Этого добиваются за счет:

применения электродвигателей с фазным ротором;
использование схемы для переключения обмоток со звезды на треугольник;
использование устройств плавного пуска;
использование частотных преобразователей.

Для каждого механизма подходит один или несколько указанных методов.

Электродвигатели с фазным ротором

Применение асинхронных электродвигателей с фазным ротором на участках работы с тяжелыми условиями труда – самая древняя форма снижения пусковых токов. Без них невозможна работа электрифицированных кранов, экскаваторов, а также – дробилок, грохотов, мельниц, редко запускающихся при отсутствии продукции в приводимом механизме.

Снижение пускового тока достигается за счет поэтапного вывода из цепи ротора резисторов. Первоначально, в момент подачи напряжения, к ротору подключено максимально возможное сопротивление. По мере разгона реле времени один за другим включают контакторы, шунтирующие отдельные резистивные секции. В конце разгона добавочное сопротивление, включенное к цепи ротора, равно нулю.

Крановые двигатели не имеют автоматического переключения ступеней с резисторами. Это происходит по воле крановщика, передвигающего рычаги управления.

Переключение схемы соединения обмоток статора

В брно (блок распределения начала обмоток) любого трехфазного электромотора выведено 6 выводов от обмоток всех фаз. Таким образом, их можно соединить либо в звезду, либо в треугольник.

За счет этого достигается некоторая универсальность применения асинхронных электродвигателей. Схема включения звездой рассчитывается на большую ступень напряжения (например, 660В), треугольником – на меньшую (в данном примере – 380В).

Но при номинальном напряжении питания, соответствующем схеме с треугольником, можно воспользоваться схемой со звездой для предварительного разгона электромотора. При этом обмотка работает на пониженном напряжении питания (380В вместо 660), и пусковой ток снижается.

Для управления процессом переключения потребуется дополнительный кабель в брно электродвигателя, так как задействуются все 6 выводов обмоток. Устанавливаются дополнительные пускатели и реле времени для управления их работой.

Частотные преобразователи

Первые два метода можно применить не везде. А вот последующие, ставшие доступными относительно недавно, позволяют осуществить плавный пуск любого асинхронного электродвигателя.

Частотный преобразователь – сложное полупроводниковое устройство, сочетающее силовую электронику и элементы микропроцессорной техники. Силовая часть выпрямляет и сглаживает сетевое напряжение, превращая его в постоянное. Выходная часть из этого напряжения формирует синусоидальное с изменяемой частотой от нуля до номинального значения – 50 Гц.

За счет этого достигается экономия электроэнергии: приводимые во вращение агрегаты не работают с избыточной производительностью, находясь в строго требуемом режиме. К тому же технологический процесс получает возможность тонко настраиваться.

Но важное в спектре рассматриваемой проблемы: частотные преобразователи позволяют осуществлять плавный пуск электродвигателя, без толчков и рывков. Пусковой ток полностью отсутствует.

Устройства плавного пуска

Устройство плавного пуска электродвигателя – это тот же частотный преобразователь, но с ограниченным функционалом. Работает он только при разгоне электродвигателя, плавно изменяя скорость его вращения от минимально заданного значения до номинальной.

Чтобы исключить бесполезную работу устройства по окончании разгона электродвигателя, рядом устанавливается шунтирующий контактор. Он подключает электродвигатель напрямую к сети после завершения запуска.

При выполнении модернизации оборудования – это самый простой метод. Он зачастую может быть реализован своими руками, без привлечения узкопрофильных специалистов. Устройство устанавливается на место магнитного пускателя, управляющего пуском электромотора. Может потребоваться замена кабеля на экранированный. Затем в память устройства вносятся параметры электромотора, и оно готово к действию.

А вот с полноценными частотными преобразователями справиться самостоятельно по силам не каждому. Поэтому их применение в единичных экземплярах обычно лишено смысла. Установка частотных преобразователей оправдана лишь при проведении общей модернизации электрооборудования предприятия.

Плавный пуск асинхронного двигателя – это всегда трудная задача, потому что для запуска индукционного мотора требуется большой ток и крутящий момент, которые могут сжечь обмотку электродвигателя. Инженеры постоянно предлагают и реализуют интересные технические решения для преодоления этой проблемы, например, использование схемы включения , автотрансформатора и т. д.

В настоящее время подобные способы применяются в различных промышленных установках для бесперебойного функционирования электродвигателей.

Из физики известен принцип работы индукционного электродвигателя, вся суть которого заключается в использовании разницы между частотами вращения магнитных полей статора и ротора. Магнитное поле ротора, пытаясь догнать магнитное поле статора, способствует возбуждению большого пускового тока. Мотор работает на полной скорости, при этом значение крутящего момента вслед за током тоже увеличивается. В результате обмотка агрегата может быть повреждена из-за перегрева.

Таким образом, необходимой становится установка мягкого стартера. УПП для трехфазных асинхронных моторов позволяют защитить агрегаты от первоначального высокого тока и крутящего момента, возникающих вследствие эффекта скольжения при работе индукционного мотора.

Преимущественные особенности применения схемы с устройством плавного пуска (УПП):

снижение стартового тока;
уменьшение затрат на электроэнергию;
повышение эффективности;
сравнительно низкая стоимость;
достижение максимальной скорости без ущерба для агрегата.

Как плавно запустить двигатель?

Существует пять основных методов плавного пуска.

Высокий крутящий момент может быть создан путем добавления внешнего сопротивления в цепь ротора, как показано на рисунке.

С помощью включения в схему автоматического трансформатора можно поддерживать пусковой ток и крутящий момент за счет уменьшения начального напряжения. Смотрите рисунок ниже.

Прямой запуск – это самый простой и дешевый способ, потому что асинхронный двигатель подключен напрямую к источнику питания.
Соединения по специальной конфигурации обмоток – способ применим для двигателей, предназначенных для эксплуатации в нормальных условиях.

Использование УПП – это наиболее передовой способ из всех перечисленных методов. Здесь полупроводниковые приборы, такие как тиристоры или тринисторы, регулирующие скорость асинхронного двигателя, успешно заменяют механические компоненты.

Регулятор оборотов коллекторного двигателя

Большинство схем бытовых аппаратов и электрических инструментов создано на базе коллекторного электродвигателя 220 В. Такая востребованность объясняется универсальностью. Для агрегатов возможно питание от постоянного либо переменного напряжения. Достоинство схемы обусловлены обеспечением эффективного пускового момента.

Чтобы достичь более плавного пуска и обладать возможностью настройки частоты вращения, применяются регуляторы оборотов.

Пуск электродвигателя своими руками можно сделать, к примеру, таким образом.

Плавный пуск получил широкое применение в безопасном запуске электродвигателей. Во время запуска двигателя происходит превышение номинального тока (Iн) в 7 раз. В результате этого процесса происходит уменьшение эксплуатационного периода мотора, а именно обмоток статора и значительная нагрузка на подшипники. Именно из-за этой причины и рекомендуется сделать плавный пуск для электроинструмента своими руками, где он не предусмотрен.

Общие сведения

Статор электродвигателя представляет собой катушку индуктивности, следовательно, существуют сопротивления с активной и реактивной составляющей.

При протекании электрического тока через радиоэлементы , имеющие сопротивление с активной составляющей, происходят потери, связанные с преобразованием части мощности в тепловой вид энергии. Например, резистор и обмотки статора электродвигателя обладают сопротивлением с активной составляющей. Вычислить активное сопротивление не составляет труда, так как происходит совпадение фаз тока (I) и напряжения (U). Используя закон Ома для участка цепи, можно рассчитать активное сопротивление: R = U/I. Оно зависит от материала, площади поперечного сечения, длины и его температуры.

Если ток проходит через реактивный тип элементов (с емкостными и индуктивными характеристиками), то, в этом случае, появляется реактивное R. Катушка индуктивности, не имеющая практически активного сопротивления (при расчетах не учитывается R ее обмоток). Этот вид R создается благодаря Электродвижущей силе (ЭДС) самоиндукции, которая прямо пропорционально зависит от индуктивности и частоты I, проходящего через ее витки: Xl = wL, где w — угловая частота переменного тока (w = 2*Пи*f, причем f — частота тока сети) и L — индуктивность (L = n * n / Rm, n — число витков и Rm — магнитное сопротивление).

При включении электродвигателя пусковой ток в 7 раз больше номинального (ток, потребляемый при работе инструмента) и происходит нагрев обмоток статора. Если статорная катушка является старой, то может произойти межвитковое КЗ, которое повлечет выход электроинструмента из строя. Для этого нужно применить устройство плавного пуска электроинструмента.

Одним из методов снижения пускового тока (Iп) является переключение обмоток. Для его осуществления необходимы 2 типа реле (времени и нагрузки) и наличие трех контакторов.

Пуск электромотора с обмотками, соединенными по типу «звезда» возможен только при 2-х не одновременно замкнутых контакторах. Через определенный интервал времени, который задает реле времени, один из контакторов отключается и включается еще один, не задействованный ранее. Благодаря такому чередованию включения обмоток и происходит снижение пускового тока. Этот способ обладает существенным недостатком, так как при одновременно замыкании двух контакторов возникает ток КЗ. Однако при использовании этого способа обмотки продолжают нагреваться.

Еще одним способом снижения пускового тока является частотное регулирование запуска электродвигателя. Принципом такого подхода является частотное изменение питающего U. Основной элемент этого вида устройств плавного пуска является частотный преобразователь, состоящий из следующих элементов:

Выпрямитель.
Промежуточная цепь.
Инвертор.
Электронная схема управления.

Выпрямитель изготавливается из мощных диодов или тиристоров , выполняющий роль преобразователя U питания сети в постоянный пульсирующий ток. Промежуточная цепь сглаживает пульсирующий постоянный ток на выходе выпрямителя, которая собирается на конденсаторах большой емкости. Инвертор необходим для непосредственного преобразования сигнала на выходе промежуточной цепи в сигнал амплитуды и частоты переменной составляющей. Электронная схема управления нужна для генерации сигналов, необходимых для управления выпрямителем, инвертором.

Принцип действия

Во время пуска электродвигателя коллекторного типа происходит значительное кратковременное увеличение тока потребления, которое и служит причиной преждевременного выхода из строя электроинструмента и сдачей его в ремонт. Происходит износ электрических частей (превышение тока в 7 раз) и механических (резкий запуск). Для организации «мягкого» пуска следует применять устройства плавного пуска (далее УПП). Эти устройства должны соответствовать основным требованиям:

Наиболее широкое распространение получили симисторные УПП, принципом действия которых является плавное регулирование U при помощи регулировки угла открытия перехода симистора. Симистор нужно подключить напрямую к обмоткам двигателя и это позволяет уменьшить пусковой ток от 2 до 5 раз (зависит от симистора и схемы управления). К основным недостаткам симисторных УПП являются следующие:

Сложные схемы.
Перегрев обмоток при длительном запуске.
Проблемы с запуском двигателя (приводит к значительному нагреву статорных обмоток).

Схемы усложняются при использовании мощных двигателей, однако, при небольших нагрузках и холостом ходе возможно использование простых схем.

УПП с регуляторами без обратной связи (по 1 или 3 фазам) получили широкое распространение. В моделях этого типа появляется возможность предварительного выставления времени пуска и величины U перед пуском двигателя. Однако, в этом случае невозможно регулировать величину вращающего момента при нагрузке. С этой моделью применяется специальное устройство для снижения пускового тока, защиты от пропадания и перекоса фаз, а также от перегрузок. Заводские модели имеют функцию слежения за состоянием электромотора.

Простейшие схемы однофазного регулирования исполняются на одном симисторе и используются для инструмента с мощностью до 12 кВт. Существуют более сложные схемы, позволяющие производить регулировку параметров питания двигателя мощностью до 260 кВт. При выборе УПП заводского производства необходимо учесть такие параметры: мощность, возможные режимы работы, равенство допустимы токов и количество запусков в определенный промежуток времени.

Применение в болгарке

Во время запуска угловой шлифовальной машинки (УШМ) появляются высокие нагрузки динамического характера на детали инструмента.

Дорогие модели снабжены УПП, но не обыкновенные разновидности, например, УШМ фирмы «Интерскол». Инерционный рывок способен вырвать из рук УШМ, при этом происходит угроза жизни и здоровью. Кроме того, при пуске электродвигателя инструмента происходит перегрузка по току и в результате этого — износ щеток и значительный нагрев статорных обмоток, изнашивается редуктор и возможно разрушение режущего диска, который может треснуть в любой момент и причинить вред здоровью, а может даже и жизни. Инструмент нужно обезопасить и для этого следует сделать и плавным пуском своими руками.

Самодельные варианты

Существует множество схем модернизации электроинструмента при помощи УПП. Среди всех разновидностей широкое применение получили устройства на симисторах. Симистор — полупроводниковый элемент, позволяющий плавно регулировать параметры питания. Существуют простые и сложные схемы, которые отличаются между собой вариантами исполнения, а также поддерживаемой мощностью, подключаемого электроинструмента. В конструктивном исполнении бывают внутренние, позволяющие встраиваться внутрь корпуса, и внешние, изготавливаемые в виде отдельного модуля, выполняющего роль ограничителя оборотов и пускового тока при непосредственном пуске УШМ.

Простейшая схема

УПП с регулированием оборотов на тиристоре КУ 202 получил широкое применение благодаря очень простой схеме исполнения (схема 1). Его подключение не требует особых навыков. Радиоэлементы для него достать очень просто. Состоит эта модель регулятора из диодного моста, переменного резистора (выполняет роль регулятора U) и схемы настройки тиристора (подача U на управляющий выход номиналом 6,3 вольта) отечественного производителя.

Схема 1. Электросхема внутреннего блока с регулировкой оборотов и плавным пуском (схема электрическая принципиальная)

Благодаря размерам и количеству деталей регулятор этого типа можно встроить в корпус электроинструмента. Кроме того, следует вывести ручку переменного резистора и сам регулятор оборотов можно доработать, встроив кнопку перед диодным мостом.

Основной принцип работы заключается в регулировке оборотов электродвигателя инструмента благодаря ограничению мощности в ручном режиме. Эта схема позволяет использовать электроинструмент мощностью до 1,5 кВт. Для увеличения этого показателя необходимо заменить тиристор на более мощный (информацию об этом можно найти в интернете или справочнике). Кроме того, нужно учесть и тот факт, что схема управления тиристором будет отличаться от исходной. КУ 202 является отличным тиристором, но его существенный недостаток состоит в его настройке (подборка деталей для схемы управления). Для осуществления плавного пуска в автоматическом режиме применяется схема 2 (УПП на микросхеме).

Плавный пуск на микросхеме

Оптимальным вариантом для изготовления УПП является схема УПП на одном симисторе и микросхеме, которая управляет плавным открытием перехода p-n типа. Питается устройство от сети 220 В и ее несложно собрать самому. Очень простая и универсальная схема плавного пуска электродвигателя позволяет также и регулировать обороты (схема 2). Симистор возможно заменить аналогичным или с характеристиками, превышающими исходные, согласно справочнику радиоэлементов полупроводникового типа.

Схема 2. Схема плавного пуска электроинструмента

Устройство реализуется на основе микросхемы КР118ПМ1 и симисторе. Благодаря универсальности устройства его можно использовать для любого инструмента. Он не требует настройки и устанавливается в разрыв кабеля питания.

При пуске электродвигателя происходит подача U на КР118ПМ1 и плавный рост заряда конденсатора С2. Тиристор открывается постепенно с задержкой, зависящей от емкости управляющего конденсатора С2. При емкости С2 = 47 мкФ происходит задержка при запуске около 2 секунд. Она зависит прямо пропорционально от емкости конденсатора (при большей емкости время запуска увеличивается). При отключении УШМ конденсатор С2 разряжается при помощи резистора R2, сопротивление которого равно 68 к, а время разрядки составляет около 4 секунд.

Для регулирования оборотов нужно заменить R1 на резистор переменного типа. При изменении параметра переменного резистора происходит изменение мощности электромотора. R2 изменяет величину тока, протекающего через вход симистора. Симистор нуждается в охлаждении и, следовательно, в корпус модуля можно встроить вентилятор.

Основной функцией конденсаторов C1 и C3 является защита и управление микросхемой. Симистор следует подбирать, руководствуясь следующими характеристиками: прямое U должно составлять 400..500 В и прямой ток должен быть не менее 25 А. При таких номиналах радиоэлементов к УПП возможно подключать инструмент с мощностью от 2 кВт до 5 кВт.

Таким образом, для запуска электродвигателей различного инструмента необходимо использовать УПП заводского изготовления или самодельные. УПП применяются для увеличения срока эксплуатации инструмента. При запуске двигателя происходит резкое увеличение тока потребления в 7 раз. Из-за этого возможно подгорание статорных обмоток и износ механической части. УПП позволяют значительно снизить пусковой ток. При изготовлении УПП самостоятельно нужно соблюдать правила безопасности при работе с электричеством.

Случающиеся иногда отказы ручного электроинструмента — шлифовальных машин, электрических дрелей и лобзиков зачастую бывают связаны с их большим пусковым током и значительными динамическими нагрузками на детали редукторов, возникающими при резком пуске двигателя.
Устройство плавного пуска коллекторного электродвигателя, описанное в , сложно по схеме, в нем имеется несколько прецизионных резисторов и оно требует кропотливого налаживания. Применив микросхему фазового регулятора КР1182ПМ1 , удалось изготовить значительно более простое устройство аналогичного назначения, не требующее налаживания. К нему можно без всякой доработки подключать любой ручной электроинструмент, питающийся от однофазной сети 220 В, 50 Гц. Пуск и остановка двигателя производятся выключателем электроинструмента, причем в его выключенном состоянии устройство ток не потребляет и может неограниченное время оставаться подключенным к сети.

Схема предлагаемого устройства изображена на рисунке. Вилку ХР1 включают в сетевую розетку, а в розетку XS1 вставляют сетевую вилку электроинструмента. Можно установить и соединить параллельно несколько розеток для инструментов, работающих поочередно.
При замыкании цепи двигателя электроинструмента его собственным выключателем на фазовый регулятор DA1 поступает напряжение. Начинается зарядка конденсатора С2, напряжение на нем постепенно увеличивается. В результате задержка включения внутренних тиристоров регулятора, а с ними и симистора VSI в каждом последующем полупериоде сетевого напряжения уменьшается, что приводит к плавному нарастанию протекающего через двигатель тока и, как следствие, увеличению его оборотов. При указанной на схеме емкости конденсатора С2 разгон электродвигателя до максимальных оборотов занимает 2…2,5 с, что практически не создает задержки в работе, но полностью исключает тепловые и динамические удары в механизме инструмента.
После выключения двигателя конденсатор С2 разряжается через резистор R1. и через 2…З сек. все готово к повторному запуску. Заменив постоянный резистор R1 переменным, можно плавно регулировать отдаваемую в нагрузку мощность. Она снижается с уменьшением сопротивления.
Резистор R2 ограничивает ток управляющего электрода симистора, а конденсаторы С1 и СЗ — элементы типовой схемы включения фазового регулятора DA1.
Все резисторы и конденсаторы припаяны непосредственно к выводам микросхемы DA1. Вместе с ними она помещена в алюминиевый корпус от стартера люминесцентной лампы и залита эпоксидным компаундом. Наружу выведены лишь два провода, подключаемые к выводам симистора. Перед заливкой в нижней части корпуса просверлено отверстие, в которое вставлен резьбой наружу винт МЗ. Этим винтом узел закреплен на теплоотводе симистора VS1 площадью 100 см». Такая конструкция показала себя достаточно надежной при эксплуатации в условиях повышенной влажности и запыленности.
Какого-либо налаживания устройство не требует. Симистор можно использовать любой, класса по напряжению не менее 4 (то есть с максимальным рабочим напряжением не менее 400 В) и с максимальным током 25 50 А. Благодаря плавному старту двигателя пусковой ток не превышает номинального. Запас необходим лишь на случай заклинивания инструмента.
Устройство испытано с электроинструментами мощностью до 2,2 nкВт. Так как регулятор DA1 обеспечивает протекание тока в цепи управляющего электрода симистора VS1 в течение всей активной части полупериода, нет ограничения на минимальную мощность нагрузки. Автор подключал к изготовленному устройству даже электробритву «Харьков».

К. Мороз, г. Надым, ЯНАО

ЛИТЕРАТУРА
1. Бирюков С. Автомат плавного пуска коллекторных электродвигателей — Радио 1997, N* 8. с 40 42
2. Немич А. Микросхема КР1182ПМ1 — фазовый регулятор мощности — Радио 1999, N» 7, с. 44-46.

Асинхронные электродвигатели, помимо очевидных преимуществ имеют два существенных недостатка – большой пусковой ток (до семи раз больше номинального) и рывок на старте. Данные недостатки негативно влияют на состояние електросетей, требуют применения автоматических выключателей с соответствующей времятоковой характеристикой, создают критические динамические нагрузки на оборудование.

С эффектом запуска мощного асинхронного двигателя знакомы все: «проседает напряжение и сотрясается все вокруг электродвигателя. Поэтому, для уменьшения негативных воздействий были разработаны способы и схемы, позволяющие смягчить рывок и сделать запуск асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором более плавным.

Способы плавного пуска асинхронных двигателей

Кроме негативного влияния на цепи питания и окружение, стартовый импульс электродвигателя вреден и для его обмоток статора, ведь момент увеличенной силы при запуске прикладывается к обмоткам. То есть, сила рывка ротора усиленно давит на обмоточные провода, тем самым убыстряя износ их изоляции, пробой которой называют межвитковым замыканием.

Иллюстрация принципа действия асинхронного электродвигателя

Поскольку конструктивно нельзя уменьшить пусковой ток, придуманы способы, схемы и аппараты, обеспечивающие плавный пуск асинхронного двигателя. В большинстве случаев, на производствах с мощными линиями питания и в быту данная опция не является обязательной – так как колебания напряжения и пусковые вибрации не оказывают существенного влияния на производственный процесс.

Графики изменения токов при прямом запуске и при помощи устройств плавного пуска

Но существуют технологии, требующие стабильных, не превышающих норм параметров, как электроснабжения, так и динамических нагрузок. Например – это может быть точное оборудование, работающее в одной сети с чувствительными к напряжению потребителями электроэнергии. В этом случае, для соблюдения технологических норм для мягкого запуска электродвигателя применяют различные способы:

Переключение звезда – треугольник;
Запуск при помощи автотрансформатора;
устройства плавного пуска асинхронного двигателя (УПП).

В приведенном ниже видео перечислены основные проблемы, возникающие при запуске электродвигателя, а также описаны достоинства и недостатки различных устройств плавного пуска асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором.

По-иному УПП еще называют софт стартерами, от английского «soft» – мягкий. Ниже будут кратко описаны виды и предлагаемые опции в широко распространенных УПП (софт стартерах). Также вы можете ознакомиться с дополнительными материалами по устройствам плавного пуска

Промышленные софт стартеры для электродвигателей различной мощности

Ознакомление с принципом плавного запуска

Для того, чтобы осуществить плавный пуск асинхронного электродвигателя максимально эффективно и с минимальными затратами, приобретая готовые софт стартеры, необходимо прежде ознакомиться с принципом действия подобных устройств и схем. Понимание взаимодействия физических параметров позволит сделать оптимальный выбор УПП.

При помощи устройств плавного пуска можно добиться снижения пускового тока до значения трехкратного превышения номинального (вместо семикратной перегрузки)

Для плавного пуска асинхронного электродвигателя необходимо уменьшить пусковой ток , что позитивно скажется как на нагрузке электросети, так и на динамических перегрузках обмоток двигателя и приводных механизмов. Достигают уменьшения пускового тока, снижая напряжение питания электродвигателя. Заниженное пусковое напряжение используется во всех трех предложенных выше способах. Например, при помощи автотрансформатора пользователь самостоятельно занижает напряжение при запуске, поворачивая ползунок.

Понижая напряжение на старте можно добиться плавного запуска електродвигателя

При использовании переключения «звезда-треугольник» меняется линейное напряжение на обмотках электродвигателя. Переключение осуществляется при помощи контакторов и реле времени, рассчитанное на время запуска электродвигателя. Подробное описание плавного пуска асинхронного электродвигателя при помощи имеется на данном ресурсе по указанной ссылке.

Схема переключения «звезда-треугольник» с использованием контакторов и реле времени

Теория осуществления плавного запуска

Для понимания принципа плавного старта необходимо понимание закона сохранения энергии, необходимой для раскрутки вала ротора электромотора. Упрощенно можно считать энергию разгона пропорциональной мощности и времени, E = P*t, где P – мощность, равная умножению силы тока на напряжение (P = U*I). Соответственно, E = U*I *t. Поскольку для уменьшения пускового момента и снижения нагрузок на сеть необходимо уменьшить стартовый ток I, то сохраняя уровень потраченной энергии нужно увеличить время разгона.

Увеличение времени разгона за счет снижения пускового тока возможно только при небольшой нагрузке на валу. Это является основным недостатком всех УПП

Поэтому для оборудования с тяжелыми условиями старта (большой нагрузкой на валу во время запуска), применяются специальные электродвигатели с фазным ротором. Узнать о свойствах данных двигателей можно из соответствующего раздела в на данном ресурсе, перейдя по ссылке.

Звигатель с фозім ротором, необходим для оборудования с тіжелім запуском

Также необходимо учитывать, что во время мягкого запуска происходит увеличенный нагрев обмоток и электронных силовых ключей пускового устройства. Для охлаждения полупроводниковых ключей необходимо использование массивных радиаторов, которые увеличивают стоимость аппарата. Поэтому уместно использование УПП для кратковременного разгона двигателя с дальнейшим шунтированием ключей прямым напряжением сети. Подобный режим (переключение байпас ) делает компактней и дешевле электронное устройство плавного пуска асинхронных двигателей, но ограничивает количество запусков в определенном интервале ввиду требуемого времени для охлаждения ключей.

Структурная схема шунтирования силовых полупроводниковых ключей (байпас)

Основные параметры и характеристики УПП

Ниже в тексте будут приведены схемы аппаратов плавного запуска для изучения и собственноручного изготовления. Для тех, кто не готов осуществить плавный пуск асинхронного электродвигателя своими руками, полагаясь на готовое изделие, будет полезной информация о существующих разновидностях софт стартеров.

Пример аналогово и цифрового УПП, в модульном исполнении (устанавливается на DIN-рейку)

Одним из главных параметров при выборе УПП является мощность обслуживаемого электромотора, выраженная в киловаттах. Не менее важным является время разгона и возможность регулировки интервала запуска. Данными характеристиками обладают все существующие софт стартеры. Более совершенные УПП являются универсальными и позволяют настраивать параметры мягкого запуска в широком диапазоне значений относительно характеристик двигателя и требований технологического процесса.

Пример универсального софтстартера

В зависимости от типа софт стартера в них могут присутствовать различные опции, повышающие функциональность аппарата и позволяющие осуществлять контроль работы электродвигателя. Например, при помощи некоторых УПП возможно осуществление не только плавного запуска электромотора, но и его торможение. Более совершенные софт стартеры осуществляют защиту двигателя от перегрузок и позволяют также регулировать вращательный момент ротора при пуске, останове и работе.

Пример различий в технических характеристиках различных УПП от одного производителя

Разновидности софт стартеров

По способу подключения УПП подразделяются на три вида:

УПП своими руками

Для самостоятельного изготовления УПП используемая схема плавного пуска асинхронного двигателя своими руками будет зависеть от возможности и навыков мастера. Самостоятельное смягчение пусковых перегрузок при помощи автотрансформатора доступно практически любому пользователю без специальных знаний, но данный способ является неудобным ввиду необходимости ручной регулировки старта электродвигателя. В продаже можно встретить недорогие устройства плавного запуска, которые придется самостоятельно подключить к электроинструменту, не обладая глубокими познаниями в радиотехнике. Пример работы до и после софт стартера, а также его подключение показано на видео ниже:

Для мастеров, обладающих общими знаниями в электротехнике, и владеющих практическими навыками электромонтажа подойдет для собственноручного осуществления плавного запуска схема переключения «звезда-треугольник». Данные схемы, несмотря на их солидный возраст, широко распространены и успешно используются по сей день ввиду простоты и надежности. В зависимости от квалификации мастера в сети интернет можно найти схемы УПП для повторения своими руками.

Пример схемы относительно простого двухфазного УПП

Современные софт стартеры имеют внутри сложную электронную начинку из множества электронных деталей, работающих под управлением микропроцессора. Поэтому для изготовления аналогичного УПП своими руками по имеющимся в сети интернет схемам необходимо не только мастерство радиолюбителя, но и навыки программирования микроконтроллеров.

Как сделать плавный пуск коллекторного двигателя

Содержание

Как сделать плавный пуск для электроинструмента своими руками
Устройство
Микросхемы к1182, LM358
Электродвигатели и нагрузки — проблема?
Принцип действия
Электрическая часть болгарки
Недостатки УШМ без плавного пуска
Назначение каждого элемента электроснабжения болгарки УШМ 125
Как сделать блок пуска для электроинструмента
Блок пуска на базе микросхемы LM358
Технология работ по изготовлению блока пуска
Один из вариантов компоновки самодельного блока пуска
Использование утюга в качестве дополнительной нагрузки для снижения оборотов болгарки
Типовую схему блока пуска следует дорабатывать для каждого отдельного электроинструмента
Как приспособить в болгарке штатный диммер для регулировки оборотов
Создание своими руками
Особенности работы модуля УПП
Как подключить, установка
Замена графитовых щеток
Как проверить
Схема коллекторного двигателя переменного тока
Видео

Как сделать плавный пуск для электроинструмента своими руками

УШМ (болгарка) MAKITA GA4530 без плавного пуска. Фото 220Вольт

При покупке дешевой болгарки у нее наверняка будет отсутствовать опция плавного пуска. Во время запуска, особенно мощной УШМ, можно прочувствовать все «прелести» рывка, который производит болгарка при включении. При наличии устройства плавного пуска электроинструмент в комфортных для пользователя условиях начнет выполнять свою работу. Несомненно, болгарка с такой опцией стоит дороже. Однако, возможно самостоятельно установить на болгарку устройство плавного пуска. Это решит вопросы экономии средств и облегчит дальнейшую эксплуатацию — устройство, сделанное своими руками, легче отремонтировать в случае выхода его из строя.

Устройство

В болгарках без плавного пуска на обмотки коллекторного двигателя сразу подается напряжение сети 220 В, а для приведения его в рабочее состояние требуется повышенный пусковой ток. Устройство плавного пуска обеспечивает постепенное нарастание напряжения и соответственно, ток при запуске также не растет скачкообразно.

Обеспечить такой режим пуска возможно при использовании специальной электронной схемы. Основным компонентом ее является полупроводниковая микросхема, которая управляет другим, более мощным полупроводниковым прибором симистором, обеспечивающим подачу мощности на электропривод болгарки. Тиристоры микросхемы работают с задержкой питающего напряжения, до того момента пока конденсатор цепи не зарядится полностью. Принцип работы микросхемы удачно сочетается с обеспечением плавного пуска болгарок.

Микросхемы к1182, LM358

Наиболее известная микросхема для устройства плавного пуска к1182. Эта микросхема была создана еще в советские времена и сейчас ее не так просто найти. Существуют другие более доступные микросхемы, например, LM358. Многие современные болгарки в заводском исполнении устройства используют микросхему LM358.

Электродвигатели и нагрузки — проблема?

Дело в том, что фактически любые электродвигатели, в момент пуска или остановки ротора, испытывают огромные нагрузки. Чем мощнее двигатель и оборудование, приводимое им в движение, тем грандиозней затраты на его запуск.

Наверное, самая значительная нагрузка, приходящаяся на двигатель в момент пуска, это многократное, хоть и кратковременное, превышение номинального рабочего тока агрегата. Уже через несколько секунд работы, когда электромотор выйдет на свои штатные обороты, ток, потребляемый им, тоже вернётся к нормальному уровню. Для обеспечения необходимого электроснабжения приходиться наращивать мощность электрооборудования и токопроводящих магистралей, что приводит к их подорожанию.

При запуске мощного электродвигателя, из-за его большого потребления, происходит «просадка» напряжения питания, которая может привести к сбоям или выходу из строя оборудования, запитанного с ним от одной линии. Ко всему прочему, снижается срок службы аппаратуры электроснабжения.

При возникновении нештатных ситуаций, повлёкших перегорание двигателя или его сильный перегрев, свойства трансформаторной стали могут измениться настолько, что после ремонта двигатель потеряет до тридцати процентов мощности. При таких обстоятельствах, к дальнейшей эксплуатации он уже непригоден и требует замены, что тоже недешево.

Принцип действия

Устройство плавного пуска в УШМ заводского исполнения находится внутри корпуса болгарки и соединяется контактами с кнопкой включения и обмотками статора электропривода. Требуется определенное время для выхода УШМ на номинальный режим и электромагнитное поле, создаваемое равномерно нарастающими силой тока и напряжением через обмотки статора, заставляет якорь привода болгарки плавно набирать обороты.

Для болгарок, где производителем не предусмотрено такое устройство, обычно в очень редких случаях удается скрыть его под корпусом болгарки. Наиболее часто оно выполняется в виде отдельного блока, обустроенного в разрыве цепи силового кабеля. Однако принцип действия от этого не меняется.

Электрическая часть болгарки

За последнее время изменений существенных в конструкции инструмента не было. Корпус продолговатый, внутри находится редуктор с двигателем, на боку ручка и защитный кожух поверх абразивного круга.

Не всегда инструмент работает бесперебойно, да и бывают обстоятельства, когда появляется необходимость его просто разобрать и смазать маслом некоторые элементы в качестве профилактики. Для этого необходимо знать конструкцию и уметь пользоваться чертежами, в их числе и электросхема болгарки. Умение правильно читать технические документы и понимать, как оборудование работает, помогут выполнить любого вида ремонтные работы.

Электрическая схема болгарки содержит следующие элементы, обеспечивающие приведение ее в движение:

У каждого из этих элементов имеется свое предназначение, из-за поломки любого из них инструмент не будет работать.

Аккумуляторная угловая шлифмашина Metabo W 18 LTX 125 602174850 с плавным пуском. Фото ВсеИнструменты.ру

Кроме обеспечивающих комфортные условия работы пользователю, болгарка с плавным пуском обладает рядом других достоинств.

Назначение каждого элемента электроснабжения болгарки УШМ 125

Схема болгарки включает в себя несколько элементов, обеспечивающих ее бесперебойную работу.

Назначение элементов для энергоснабжения:

Как сделать блок пуска для электроинструмента

Существует достаточно много вариантов самостоятельного оборудования болгарки устройством плавного пуска. Некоторые из них представлены в авторских видео.

Блок пуска на базе микросхемы LM358

В следующем видео автор делится опытом самостоятельного изготовления платы блока плавного пуска по схеме, взятой из интернета, на базе микросхемы LM358. Корпус для платы автор изготовил из коробочки из-под шампуня, что говорит о богатой фантазии мастеров самодеятельного творчества. Автор не просто слепо скопировал схему из интернета, а доработал с заменой характеристик некоторых ее элементов: транзисторов, диодов, резисторов. Радиатор для охлаждения полупроводниковых приборов взят из магнитофона. Для того, чтобы была возможность разместить блок плавного пуска внутри корпуса болгарки, а не как в случае предложенного варианта, разработана плата меньшего размера.

Технология работ по изготовлению блока пуска

Автор следующего видео подробно описывает приемы работ, применяемые комплектующие и вспомогательные технологические материалы для изготовления устройства плавного пуска. Здесь в качестве базового элемента взята микросхема к1182. Технология не рассчитана на применение в качестве основы печатной платы, автор называет такую сборку технологией «навесного монтажа». При таком производстве работ кроме пайки применяется крепление отдельных элементов с помощью крепежных изделий, например, так крепится симистор к теплоотводу. Готовый блок пуска не универсален для всех болгарок. На двух отдельно взятых автором УШМ они выходили на режим за ощутимо разный промежуток времени.

Один из вариантов компоновки самодельного блока пуска

В качестве исходного варианта автор следующего видео выбрал известную в интернете сборку с микросхемой LM358.Так как собранный пусковой блок не поместился внутри корпуса болгарки, автор «упаковал» внутрь лишь симистор с радиатором, по причине хороших условий охлаждения от колеса вентилятора болгарки. Остальную часть блока вместе с микросхемой закрепил на корпусе УШМ.

Использование утюга в качестве дополнительной нагрузки для снижения оборотов болгарки

Этот способ не относится конкретно к теме плавного пуска болгарки. Однако, для понимания принципа действия электронного устройства диммер, который используется для регулировки мощности (или количества оборотов) болгарки вполне приемлем. В следующем видео утюг забирает определенную мощность у УШМ, тем самым снижая ее обороты.

Типовую схему блока пуска следует дорабатывать для каждого отдельного электроинструмента

Автор следующего видео рассказывает как оборудовал свою бытовую болгарку устройством плавного пуска для увеличения срока эксплуатации.

Важно: схема может отлично работать для регулировки яркости лампы, но для необходимого функционирования болгарки при пуске быть неспособной выполнять задачу. Для эффективной работы ее следует «настроить», а именно подобрать нужные величины резисторов, емкостей конденсаторов и возможно изменить характеристики полупроводниковых приборов.

Как приспособить в болгарке штатный диммер для регулировки оборотов

В следующем видео автор доработал кнопку включения (сделал ее подпружиненной) с целью использования возможностей покупного диммера для регулировки оборотов болгарки. После включения болгарки перемещением кнопки устанавливается требуемый режим оборотов. Диммер фиксирует этот режим и при повторном включении производится его установка.

Создание своими руками

Для бюджетных моделей угловой шлифовальной машинки и другого инструмента необходимо собрать свое УПП. Сделать это несложно, ведь благодаря интернету, можно найти огромное количество схем. Наиболее простая и, в то же время, эффективная — универсальная схема УПП на симисторе и микросхеме.

При включении болгарки или другого инструмента происходит повреждение обмоток и редуктора инструмента, связанного с резким запуском. Радиолюбители нашли выход из этой ситуации и предложили простой плавный пуск для электроинструмента своими руками (схема 1), собранную в отдельном блоке (в корпусе очень мало места).

Схема 1 – Схема плавного пуска электроинструмента.

УПП своими руками реализуется на основе КР118ПМ1 (фазовое регулирование) и силовой части на симисторах. Основной изюминкой устройства является его универсальность, ведь его можно подключить к любому электроинструменту. Оно не только легко монтируется, но и не требует предварительной настройки. В основном подключение системы к инструменту не является сложным и устанавливается в разрыв кабеля питания.

Особенности работы модуля УПП

При включении болгарки на КР118ПМ1 подается напряжение и на управляющем конденсаторе (С2) происходит плавный рост напряжения по мере роста заряда. Тиристоры, находящиеся в микросхеме, открываются постепенно с определенной задержкой. Симистор открывается с паузой, равной задержке тиристоров. Для каждого последующего периода напряжения происходит постепенное уменьшение задержки и инструмент плавно запускается.

Зависит время набора оборотов от емкости С2 (при 47 мк время запуска равно 2 секунды). Эта задержка является оптимальной, хотя ее можно менять путем увеличения емкости С2. После выключения углошлифовальной машинки (УШМ) происходит разряд конденсатора С2 благодаря резистору R1 (время разрядки примерно равно 3 секунды при 68к).

Эту схему для регулировки оборотов электродвигателя можно модернизировать путем замены R1 на переменный резистор. При изменении величины сопротивления переменного резистора меняется мощность электромотора. Резистор R2 выполняет функцию контроля величины силы тока, который протекает через вход симистора VS1 (желательно предусмотреть охлаждение вентилятором), являющийся управляющим. Конденсаторы С1 и С3 служат для защиты и управлением микросхемы.

Симистор подбирается со следующими характеристиками: напряжение прямое максимальное до 400–500 В и минимальный ток пропускания через переходы должен быть не менее 25 А. При изготовлении УПП по этой схеме запас по мощности может колебаться от 2 кВт до 5 кВт.

Таким образом, для увеличения срока службы инструментов и двигателей, необходимо производить их плавный запуск. Это связано с конструктивной особенностью электромоторов асинхронного и коллекторного типов. При запуске происходит стремительное потребление тока, из-за которого происходит износ электрической и механической частей. Использование УПП позволяет обезопасить электроинструмент, благодаря соблюдению правил техники безопасности. При модернизации инструмента возможна покупка уже готовых моделей, а также сборка простого и надежного универсального устройства, которое не только отличается, но и даже превосходит некоторые заводские УПП.

Как подключить, установка

Для пользователей болгарок, не имеющих навыков электромонтажных работ можно приобрести отдельно продающийся блок плавного пуска. Необходимо будет лишь правильно его установить. Существую два варианта размещения пускового устройства — внутри корпуса болгарки и, в случае невозможности, снаружи.

В следующем видео автор один из приобретенных блоков с помощью небольшой доработки корпуса болгарки разместил внутри его. Два провода блока пуска подсоединяются по следующей схеме: один провод к контакту выключателя, другой к обмотке статора электропривода.

В другом видео автору также удалось поместить приобретенный блок внутри болгарки. Однако схему подключения он выбрал другую — в разрыв сети. При этом не важно учитывать куда подсоединять «ноль», а куда «фазу».

Замена графитовых щеток

Практика показывает, что именно графитовые щетки чаще всего становятся причиной неисправности болгарки. Срок их службы ограничен 1,5-2 годами. Заменить старые щетки на новые особого труда не составит. Чтобы проверить щетки, корпус должен быть открыт. Добраться до них несложно. Сначала нужно (при отключенном от розетки шнуре) прямой отверткой аккуратно приподнять и сдвинуть в сторону закрепленные на коллекторе щеткодержатели. Отвертку можно использовать и для извлечения щеток. Если у вас инструмент фирменный, то в нем, скорее всего, щетка удерживается с помощью пружины, и чтобы ее извлечь, достаточно отверткой эту пружину прижать. Если же инструмент китайский, то в нем стоят заглушки, которые придется убирать отверткой, только после этого можно снимать щетку.

Щетки нужно менять только на новые, купленные в специализированном магазине. Покупая их, обязательно возьмите с собой вынутую щетку и замерьте покупку, чтобы подходила по размерам. Вставьте новую щетку в щеткодержатель, обязательно проверьте, плавно ли она ходит.

Если она нигде ни за что не цепляется, то можно фиксировать щетку в щеткодержателе. Затем утопите ее внутрь и можете ставить щеткодержатель в посадочное гнездо. Аналогично замените и вторую щетку. Напоследок проверьте, насколько аккуратно и правильно вы уложили провода, не будут ли они нигде пережиматься. После этого можно закрывать корпус и пробовать включить машинку.

Замена щеток — это максимум, что здравый смысл допускает самостоятельно починить в болгарке, не рискуя из-за неопытности или неумения испортить инструмент.

Более сложные ремонты, такие как очистка коллектора, замена редуктора или якоря, не имея нужного опыта, лучше самостоятельно не делать. Если возникнет такая необходимость — пригласите в гости знакомого, который не раз уже выполнял подобный ремонт. Сам ремонт можете делать и своими руками, но только под его присмотром и по подсказкам.

А еще лучше — отвезите свой инструмент в мастерскую. Все же болгарка, даже полностью исправная, остается источником повышенной опасности. Лучше заплатить профессионалам за ремонт, чем платить врачам за свое лечение.

Как проверить

В домашних условиях перед сборкой болгарки с устройством плавного пуска неплохо проверить его на разрыв в цепи. В следующем видео проверяется устройство с тремя выводами. Обычно на корпусе пускового устройства имеется схема подключения. Здесь два провода сетевых, один идет к электроприводу. Если собрать цепь с индикаторной лампочкой, включив в нее устройство пуска, то определить разрыв в нем возможно загоранием/не загоранием индикаторной лампочки.

Схема коллекторного двигателя переменного тока

В схеме (рис. 1) показаны электрические соединения обмоток статора, ротора и графитовых щеток. Графитовые щетки в электродвигателе установлены в щеткодержателях. Щетки соприкасаются с ламелями коллектора. Одни концы обмоток статора подключаются к внешнему источнику энергии. Другие концы обмоток статора соединены с графитовыми щетками, электрическая цепь замыкается на обмотках ротора.

Регулятор оборотов болгарки соединяется проводами со схемой коллекторного электродвигателя последовательно. Схема подключения регулятора оборотов должна быть указана на самом корпусе регулятора, либо в руководстве по эксплуатации болгарки.

Источник

Видео

Простейший плавный пуск коллекторного двигателя от стиралки

Плавный пуск для электроинструмента — тест модулей плавного пуска

Супер-Простая схема Плавного Пуска. Без транзисторов и микросхем.

Плавный пуск электроинструмента своими руками. Универсальная розетка

Плавный пуск на два и на три выхода, какой выбрать?

Супер-Простой Плавный Пуск. Из платы пылесоса!

Плавный пуск коллекторного двигателя. Сначала ничего не вышло, но все закончилось хорошо

Плавный пуск для электроинструмента

Плавный пуск / останов ABB PSR

Плавный пуск, регулировка и защита колектор. двигателя

Плавный пуск коллекторного двигателя схема

Случающиеся иногда отказы ручного электроинструмента — шлифовальных машин, электрических дрелей и лобзиков зачастую бывают связаны с их большим пусковым током и значительными динамическими нагрузками на детали редукторов, возникающими при резком пуске двигателя. Устройство плавного пуска коллекторного электродвигателя, описанное в [1], сложно по схеме, в нем имеется несколько прецизионных резисторов и оно требует кропотливого налаживания. Применив микросхему фазового регулятора КРПМ1 [2], удалось изготовить значительно более простое устройство аналогичного назначения, не требующее налаживания. К нему можно без всякой доработки подключать любой ручной электроинструмент, питающийся от однофазной сети В, 50 Гц. Пуск и остановка двигателя производятся выключателем электроинструмента, причем в его выключенном состоянии устройство ток не потребляет и может неограниченное время оставаться подключенным к сети.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

Плавный пуск коллекторного электродвигателя своими руками

Устройство плавного пуска электроинструмента

Устройство плавного пуска

Регулятор оборотов коллекторного двигателя 220В. Схема

ПЛАВНЫЙ ПУСК ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Регулятор скорости и плавный пуск на болгарку своими руками

Плавный пуск болгарки на доступных деталях. Плавный пуск схема

Please turn JavaScript on and reload the page.

Регулятор оборотов болгарки

vsi5x схема подключения плавный пуск

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как Сделать ДИММЕР ДЛЯ БОЛГАРКИ 3. ЛУТ, пайка, сборка и испытание.

Плавный пуск коллекторного электродвигателя своими руками

Запросить склады. Перейти к новому. Плавный пуск коллекторного В. Всем привет! Хотелось бы встроить схему софт-старта в некоторые приборы, такие как мясорубка, дрель, болгарка. Субъективно приятнее пользоваться, да и жизнь железякам вроде продлевает. Видел схему на тиристоре — смущает силовой диодный мост, хотелось бы без него. На симисторе с микросхемой КРПМ1 — на форумах пишут, что склонна к вылетанию варисторами надо обвешивать?

Хотел было разобрать пылесос — да отвертки нужной не нашлось torx, она же звездочка. Какие схемы применяют в серийно выпускаемых приборах? Кто собирал подобное? Спасибо за дележку опытом.

Меню пользователя tkachuk01 Посмотреть профиль Отправить личное сообщение для tkachuk01 Найти ещё сообщения от tkachuk Регулятор хорош, когда непосредственно с его помощью производится включение и управление скоростью вращения инструмента, как на некоторых дрелях, аккумуляторных шуруповертах. А вот у болгарки, например, уже есть регулятор, но он плавного пуска не обеспечивает, а оперативно управлять скоростью затруднительно. Хороший и правильный совет купить нормальный инструмент оставим на потом Итак, по-прежнему в розыске простая схема софт-старта.

Регулюй, не регулюй Встречалась где-то примитивнейшая схемка, состоящая из двух встречно-параллельных тиристроров, однопереходного транзистора и немного резистивно-емкостной обвязки. Но где -сейчас не упомню. Меню пользователя drive-adviser Посмотреть профиль Отправить личное сообщение для drive-adviser Посетить домашнюю страницу drive-adviser Найти ещё сообщения от drive-adviser. Меню пользователя chapa Посмотреть профиль Отправить личное сообщение для chapa Найти ещё сообщения от chapa.

А, вот, вспомнил!!! Мы когда на объекте работали болгаркой, очень большой, то при пуске выбивало автомат. Так во время примененные знания школьной физики решили эту проблему. Включали болгарку через бухту провода где-то 2х1кв. Пуск был ну оооочень плавный. Проще не придумаешь..

Имел в свое время болгарку Skil Profi 2,5 кВт. Так там плавный пуск был за счет мощного проволочного резистора, включаемого последовательно с движком и отключаемого при помощи термореле, спустя сек. Меню пользователя an-sver Посмотреть профиль Отправить личное сообщение для an-sver Найти ещё сообщения от an-sver. Re: Плавный пуск коллекторного В. Меню пользователя domowoj Посмотреть профиль Отправить личное сообщение для domowoj Найти ещё сообщения от domowoj.

Спасибо всем откликнувшимся! Только трансформатор не радует, ну да ладно. Как-нибудь попробую собрать. Обсуждение сайта и форума. RU — Архив — Вверх. Перевод: zCarot. Реклама на сайте. Поиск PDF. От производителей Новости поставщиков В мире электроники.

Сборник статей Электронные книги FAQ по электронике. Каталог схем Избранные схемы FAQ по электронике. Программы Каталог сайтов Производители электроники. Форумы по электронике Удаленная работа Помощь проекту. Все разделы прочитаны. Источники питания и свет Актуальные вопросы и ответы по источникам питания, световому оборудованию. Опции темы. Плавный пуск коллекторного В Всем привет! Отправить личное сообщение для Flid. Найти ещё сообщения от Flid. Отправить личное сообщение для tkachuk Найти ещё сообщения от tkachuk Отправить личное сообщение для drive-adviser.

Посетить домашнюю страницу drive-adviser. Найти ещё сообщения от drive-adviser. Отправить личное сообщение для chapa. Найти ещё сообщения от chapa.

Отправить личное сообщение для an-sver. Найти ещё сообщения от an-sver. Хотелось бы встроить схему софт-старта в некоторые приборы,. Отправить личное сообщение для domowoj. Найти ещё сообщения от domowoj. Digg del. Ваши права в разделе. Вы не можете создавать новые темы Вы не можете отвечать в темах Вы не можете прикреплять вложения Вы не можете редактировать свои сообщения BB коды Вкл.

Смайлы Вкл. HTML код Выкл. Правила форума. Похожие темы. Плавный пуск 3-ф АД. Плавный пуск компрессора холодильника.

Устройство плавного пуска электроинструмента

Прототип конструкции на рисунке ниже использовался для регулировки накала ламп, то есть для работы на чисто активную нагрузку. Основой конструкции является микросхема КПМ1Р. Она узкоспециализированная, и как это сегодня не странно звучит, отечественного производства. В случае необходимости время старта можно увеличить, поставив большую емкость конденсатора С3.

Хочу собрать грамотную схему плавного пуска нагрузок V. . схемы устройства плавного пуска коллекторного двигателя, типа тех.

Устройство плавного пуска

Все бюджетные варианты УШМ имеют несколько недостатков. Во-первых, не имеется системы плавного пуска. Это очень важная опция. Наверняка все из вас включали этот мощный электроинструмент в сеть, и при запуске наблюдали, как падает накал лампочки, которая также подключена к этой сети. Такое явление происходит по той причине, что мощные электродвигатели в момент запуска потребляют огромные токи, из-за которых проседает напряжение сети. Это может вывести из строя сам инструмент, особенно китайского производства с ненадежными обмотками, которые могут в один прекрасный день сгореть во время пуска. То есть система мягкого старта защитит и сеть, и инструмент. К тому же в момент запуска инструмента происходит мощная отдача или толчок, а в случае внедрения системы мягкого старта такого, разумеется, не будет. Во-вторых, отсутствует регулятор оборотов, который позволит долго работать инструментом, не нагружая его.

Регулятор оборотов коллекторного двигателя 220В.

Схема

Хочу собрать грамотную схему плавного пуска нагрузок V. Ток до 10А. Нагрузки будут как реактивные — трансформаторы, двигателя, так и активные. Для плавного пуска хочу использовать тиристоры. Регулирование хочу выбрать пропуском полуволн, так как не хочу создавать помех.

Плавный пуск болгарки схема, которого построена на микросхеме КРПМ1 микросхема фазового регулирования , позволяет плавно и безопасно запускать не только болгарку, но и любой мощный электроинструмент.

ПЛАВНЫЙ ПУСК ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Хочешь стать куратором любимой темы? Автор лпн Раздел Микроэлектроника. Автор В. Павлович Раздел Электросамокаты Ultron. Автор Cahes Раздел Источники питания.

Регулятор скорости и плавный пуск на болгарку своими руками

При выполнении работ своими руками важно, чтобы в электроинструменте был плавный пуск. Это особенно актуально, если часто приходится работать, а сеть не выдерживает напряжения инструмента. Поэтому при выборе инструмента очень важно обращать внимание на такие параметры, как регулировка оборотов и наличие плавного пуска. Кроме того, при выборе УШМ следует обращать внимание на мощность. Здесь основным показателем служит объём выполняемых работ.

Как сделать плавный пуск и регулятор оборотов для болгарки | Каталог Я предлагаю эта схема позволяет вращения двигателя постоянного тока в обоих .. Регулятор оборотов коллекторного двигателя от стиральной машины с.

Плавный пуск болгарки на доступных деталях. Плавный пуск схема

При этом пусковой ток может быть в 6—8 раз больше номинального, из-за этого в местной электрической сети возникает падение напряжения. Падение напряжения может создавать проблемы для других нагрузок сети, а если падение напряжения слишком велико, то может не запуститься и сам двигатель. Применение устройств плавного пуска обеспечивает ограничение скорости нарастания и максимального значения пускового тока в течение заданного времени после применения УПП значение пускового тока уменьшается до номинальных. В электронных устройствах плавного пуска ограничение тока достигается путём плавного нарастания напряжения на обмотках электродвигателя.

Please turn JavaScript on and reload the page.

Недостатком небольших дешевых болгарок является отсутствие плавного пуска и регулировки оборотов. Каждый, кто включал мощный электроприбор в сеть, замечал как в этот момент падает яркость сетевого освещения. Это происходит из-за того, что мощные электроприборы в момент запуска потребляют огромный ток, соответственно, проседает напряжение в сети. Сам инструмент может выйти из строя, особенно китайский с ненадежными обмотками. Система мягкого пуска защитит и сеть, и инструмент. Также не будет сильной отдачи толчка в момент включения.

Сайт помогает найти что-нибудь интересное в огромном ассортименте магазинов и сделать удачную покупку. Если Вы купили что-то полезное, то, пожалуйста, поделитесь информацией с другими.

Регулятор оборотов болгарки

Работа внушительной части приборов, используемых в быту и на производстве, обеспечивается электродвигателями с различными спецификациями. Изучив технические характеристики, схемы соединения к электропитанию и подключения фаз двигателей, их можно использовать вторично в самодельных станках, насосных и вентиляционных системах. Есть два наиболее распространенных вида моторов, подключение которых можно выполнить без дополнительных деталей. Это асинхронные двигатели с однофазным или трехфазным питанием и коллекторные устройства. В асинхронных однофазных двигателях обмотка на роторе короткозамкнутая, по конструкции напоминающая колесо для белки. Замкнутые на кругах стержни входят в пазы сердечника, где при индукции тока создается поле уравновешивающее электромагнитное поле катушки. Для того, чтобы после подключения к сети мотор заработал, нужен стартовый толчок.

vsi5x схема подключения плавный пуск

Запросить склады. Перейти к новому. Плавный пуск коллекторного В.

Схема плавного включения электродвигателя на 12 вольт. Плавный пуск коллекторного двигателя

Осложнен возникающими при пуске большими значениями пусковых токов и моментов. Но в отличие от асинхронных двигателей, в ДПТ пусковые токи превышают номинальные в 10-40 раз. Такое громадное превышение может привести к выводу двигателя из строя, повреждению связанных с двигателем механизмов и большим просадкам напряжения в сети, что может сказаться на других потребителях. Поэтому пусковые токи стараются ограничить до значений (1,5…2) Iн.

Для маломощных двигателей (до 1 кВт) при условии отсутствия нагрузки на валу, можно применить прямой пуск, то есть непосредственно от сети. Это связано с тем что масса движущихся частей двигателя не велика, а сопротивление обмотки относительно большое. При прямом пуске таких двигателей пусковые токи не превышают значений (3…5) Iн, что для таких двигателей не критично.

Когда двигатель работает при постоянном напряжении и сопротивлении обмотки якоря, ток в якоре можно найти с помощью формулы

В этой формуле U – напряжение питающей сети, Епр – противоЭДС, ∑r – сопротивление обмоток якоря. ПротивоЭДС Епр возникает при вращении якоря в магнитном поле статора, при этом в двигателе, она направлена против якоря. Но когда якорь не движется, Епр не возникает, а значит, выражение для тока примет следующий вид

Это и есть выражение для определения пускового тока.

Глядя на формулу можно прийти к выводу, что снижения пускового тока возможно либо снижением напряжения, либо увеличением сопротивления якорной обмотки.

Пуск двигателя снижением напряжения применяется, если питание двигателя организовано от независимого источника энергии, который можно регулировать. На практике такой пуск используется для двигателей средней и большой мощности.

Мы рассмотрим более подробно способ пуска двигателя постоянного тока с помощью введения дополнительного сопротивления в цепь якоря. При этом пусковой ток будет равен

Таким образом, можно добиться величины пускового тока, в нужном диапазоне, безопасном для двигателя. Добавочное сопротивление может быть как в виде реостата, так и в виде нескольких резисторов. Это нужно для того, чтобы в процессе запуска двигателя, менять сопротивление в якорной цепи.

Следует знать, что с дополнительным сопротивлением в обмотке якоря двигатель работает не на естественной, а на более мягкой искусственной характеристике, которая не подходит для нормальной работы двигателя.

Пуск двигателя осуществляется в несколько ступеней. После некоторого разгона двигателя, Епр ограничит ток, а следовательно пусковой момент, чтобы поддержать его на прежнем уровне, нужно уменьшить сопротивление, то есть переключить реостат или шунтировать резистор.

Допустим, что ступени у нас четыре, тогда механическая характеристика будет выглядеть следующим образом

На первой ступени, когда добавочное сопротивление максимально и равно R1+R2+R3 двигатель начинает свой разгон. После достижения определенной точки, которую получают с помощью расчетных данных, сопротивление R3 шунтируют. При этом двигатель переходит на новую характеристику, и разгоняется на ней все до той же точки. Таким образом, двигатель выходит на естественную характеристику, не пострадав от действия больших пусковых токов и моментов.

При исследовании пусковых характеристик стартерных электродвигателей выявлено, что при подаче напряжения на электродвигателе возникает импульс обратного тока напряжением более 2000 вольт. Изоляция обмоток электродвигателей может не выдержать и получить межвитковый пробой. Искрение коллектора при больших пусковых токах ведёт к прогоранию пластин коллектора. Избежать пробоя и аварийной ситуации при пуске электродвигателя можно, используя метод разгона оборотов во времени.

Пусковой ток в данной схеме снижен до приемлемой величины с 220 ампер до 20. Условия мягкого пуска созданы двойным уровнем тока — первый создаётся регулировочной характеристикой полевого транзистора в течении времени 0-10 мс,второй — контактами пускового реле от 10 до 60 мс. Ток во время пускового режима растёт почти линейно, что не ведёт к разрушению электрической части электродвигателя.

Схема на рисунке представляет собой гибрид из мощного полевого транзистора и пускового реле.

Полевой транзистор после нажатия кнопки «Старт» открывается подачей напряжения с аккумулятора GB1 на затвор через резистор R1. Цепь, параллельная затвору транзистора и минусу аккумулятора защищает транзистор и несколько увеличивает время включения с 0,02 до 1 мс, зависящего от номиналов резисторов R1,R2 и конденсатора C1 — подаёт с ростом напряжения питание на пусковой электродвигатель М1. Электродвигатель разгонится до номинальных оборотов, в конце этого процесса замкнутся мощные контакты К1. 1 реле К1, ток через полевой транзистор прекратится, а рабочий ток электродвигателя не создаст искрения контактов, так как режим разгона выполнен.

Размыкание цепи «Старт» приведёт к размыканию цепи К1.1 и обесточиванию электродвигателя, с понижением тока по экспоненте.

В цепь затвора полевого транзистора в схеме введен стабилитрон для защиты от превышения порогового напряжения, в цепи истока транзистора, параллельно пусковому электродвигателю подключена цепь для гашения импульсного напряжения обратной полярности –диод VD2 и конденсатор С2.

Обмотка реле К1 защищена от импульсов обратной полярности двухполярным светодиодом HL1 с разрядным резистором R4, резистор R3 ограничивает ток питания цепи обмотки, снижает ее нагрев при длительном включении. Диод VD3 устраняет проникновение импульсных помех в цепи питания.

В схеме нет дефицитных радиодеталей: полевые транзисторы установлены на суммарный рабочий ток в 212 ампер. Резисторы типа МЛТ-0,25, R3 на один ватт. Диоды VD2, VD3 импульсного типа. Реле автомобильное -типа MG16566DX на ток контактов 30 ампер и напряжение 12 вольт, напряжение включения такого реле 7 вольт, отпускания 3,5 вольта. Светодиод HL1 заменим на КИПД 45Б -2 или КИПД 23 А1-К, кнопка пуска типа КМ 1-1. В конструкции использовался стартерный электродвигатель итальянского производства, исследования проводились и на других типах электродвигателей мощностью от 10 до 300 ватт..

Конструкция собрана в корпусе размерами 110 * 35 *55 и закреплена рядом со стартером, кнопка пуска установлена в удобном для включения месте и соединена многожильным изолированным проводом сечением 0,5 мм. Полевые транзисторы закреплены общим болтом к радиатору.

Светодиод можно использовать как индикатор пуска или оставить на плате.

Силовые цепи питания электродвигателя необходимо выполнить многожильным проводом сечением не менее 10 мм и как можно короче по длине, для снижения потерь напряжения.

Схема проверена на стенде с указанным двигателем на 250 ватт, для надёжности установить два полевика в параллель, закрепив с двух сторон радиатора, пусковой ток тогда может достигать 220 ампер. Ток в 130 Ампер берёт от аккумулятора стартер а/м «Жигули» ВАЗ 2107.

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Мой блокнот
VT1	MOSFET-транзистор	IRL2505L	1	В блокнот
VD1	Стабилитрон	КС818Е	1	В блокнот
VD2, VD3	Выпрямительный диод	1N4003	2	В блокнот
HL1	Светодиод	L-57EGW	1	В блокнот
C1	Конденсатор	0. 1 мкФ	1	В блокнот
C2	Электролитический конденсатор	100 мкФ	1	В блокнот
R1	Резистор	120 кОм	1	В блокнот
R2	Резистор	75 кОм	1	В блокнот
R3	Резистор	1 Ом	1	В блокнот
R4	Резистор	3.3 кОм	1

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. Да еще и “or other high starting current machine applications.»
Поскольку отсутствие знаний делает нас расточительными и решительными, я заказал этот девайс и не на секунду об этом не пожалел.

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.

Бла-бпа-бла

«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. Эти две цитаты никакого отношения к делу не имеют, приведены здесь, чтобы показать, что автор отчета не просто охотник за халявой и тупой потребитель китайских товаров, а человек начитанный, приятный собеседник и интеллектуал. Фигли. Но к делу.
Завалялись у меня в чулане на антресолях в шляпной коробке пара микросхем К1182ПМ1Р.

Выжимка из даташита:

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.

Бла-бла-бла

В принципе задача несложная для живого, пытливого ума. Выпаял термистор, и выбросил его спрятал до лучших времен, на его место впаял два проводка идущие от катода и анода симистора второй платы. Уменьшил емкость С3 на первой плате до 22 мкФ, что бы реле замыкало катод и анод симистора не через 5 секунд, а примерно через две.

При температуре воздуха 30 град. С температура диодного моста 50 град., стабилитрона 65 град., реле 40 град.
Все — переделка закончена.

Бла-бла-бла

Мои выводы неоднозначны, оценки предвзяты, рекомендации сомнительны.
Все устал, еще эти коты все время в кадр лезли – замучился гонять. Планирую купить +21 Добавить в избранное Обзор понравился +92 +163

20.Способы пуска двигателя постоянного тока.

Возможны три способа пуска двигателя в ход:

1) прямой пуск, когда цепь якоря приключается непосредственно к сети на ее полное напряжение;

2) пуск с помощью пускового реостата или пусковых сопротивлений, включаемых последовательно в цепь якоря;

3) пуск при пониженном напряжении цепи якоря.

прямой пуск применяется только для двигателей мощностью до нескольких сотен ватт, у которых Ra относительно велико и поэтому при пуске процесс пуска длится не более 1-2 сек.

Самым распространенным является пуск с помощью пускового реостата или пусковых сопротивлений

Способы пуска двигателя постоянного тока

1. Прямой пуск — обмотка якоря подключается непосредственно к сети.

Ток якоря двигателя определяется формулой . (4.1) Если считать, что при прямом пуске значения напряженияпитания U и сопротивления якорной обмотки R я остаются неизменными, то ток якоря зависит от противо — ЭДС Е . В начальный момент пуска якоря двигатель неподвижен ( =0) и в его обмотке Е=0 .Поэтому при подключении к сети в обмотке возникает пусковой ток
. (4.2) Обычно сопротивление R я невелико, особенно у двигателей большой мощности, поэтому значение пускового тока достигает 20 раз превышающих номинальный ток двигателя.недопустимо больших значений, в 10 При этом создается опасность поломки вала машины и появляется сильное искрение под щетками коллектора. По этой причине такой пуск применяется только для двигателей малой мощности, у которых  R я относительно велико.

2)Реостатный пуск — в цепь якоря включается пусковой реостат для ограничения тока. В начальный момент пуска при  =0 и R п =мах ток якоря будет равен

. (4.3) Максимальное значение R п подбирают так, чтобы для машин большой и средней мощности ток якоря при пуске
, а для машин малой мощности
. Рассмотрим процесс реостатного пуска на примере двигателя с параллельным возбуждением рис 4.1. В начальный момент пуск осуществляется по реостатной характеристике 4, соответствующей максимальному значению сопротивленияR п , при этом двигатель развивает максимальный пусковой момент М пmax .Регулировочный реостат R р выводится так, чтобы I в и Ф были максимальными. По мере разгона момент двигателя уменьшается, так как с увеличением скорости вращения ротора растет и ЭДС Е , а как следствие, уменьшается ток якоря, определяющий его величину. При достижении некоторого значения М пmin часть сопротивления R п выводится, вследствие чего момент снова возрастает до М пmax , двигатель переходит на работу по реостатной характеристике 3 и разгоняется до значения М пmin . Таким образом, уменьшая постепенно сопротивление пускового реостата, осуществляют разгон двигателя по отдельным отрезкам реостатной характеристики до выхода на естественную характеристику 1.Средний вращающий момент при пуске определяется из выражения
. (4.4) двигатель при этом разгоняется с некоторым постоянным ускорением.

Аналогичный пуск возможен и для двигателей последовательного возбуждения. Количество ступеней пуска зависит от жесткости естественной характеристики и требований предъявляемых к плавности пуска. Пусковые реостаты рассчитываются на кратковременную работу под током.

В реальных устройствах пуск осуществляется автоматически. Микроконтроллер, по заданному алгоритму, управляет коммутирующими элементами (релейное управление), отключая секции пускового реостата и практически реализуя описанный выше процесс.

Алгоритм управления может быть построен с использованием трех основных принципов:

1) Принцип ЭДС

2) Принцип тока

3) Принцип времени.

Идею реализации данных принципов можно пояснить с помощью пусковой схемы на электромагнитных реле (что практически применялось до широкого внедрения микропроцессорных систем управления) рисунок 4.3. К якорю машины подключается параллельно ряд реле, которые с ростом скорости вращения, а значит, ЭДС, последовательно срабатывают и своими контактами выводят из работы секции пускового реостата, постепенно уменьшая сопротивление якорной цепи.

При использования принципа тока применяются последовательно включенные реле тока, которые дают команду через свои нормально замкнутые контакты на последовательное включение соответствующих контакторов К i при снижении тока до заданного уровня.

Принцип времени предполагает применение реле времени, которые через расчетные уставки времени дают команду на шунтирование секций реостата.

4)Пуск путем плавного повышения питающего напряжения — пуск осуществляется от отдельного регулируемого источника питания. Применяется для двигателей большой мощности, где нецелесообразно применять громоздкие реостаты из-за значительных потерь электроэнергии.

Для пуска двигателей постоянного тока могут быть применены три способа:

1) прямой пуск, при котором обмотка якоря подключена непосредственно к сети;

2) реостатный пуск с помощью пускового реостата, включаемого в цепь якоря для ограничения тока при пуске;

3) пуск путем плавного повышения напряжения, подаваемого на обмотку якоря.

Прямой пуск. Обычно в двигателях постоянного тока падение напряжения I ном ∑r во внутреннем сопротивлении цепи якоря составляет 5–10% от U ном , поэтому при прямом пуске ток якоря I п = U ном /∑r = (10 ÷ 20) I ном, что создает опасность поломки вала машины и вызывает сильное искрение под щетками. По этой причине прямой пуск применяют в основном для двигателей малой мощности (до нескольких сотен ватт), в которых сопротивление ∑r относительно велико, и лишь в отдельных случаях–для двигателей с последовательным возбуждением мощностью в несколько киловатт. При прямом пуске таких двигателей I п = (4 ÷ 6) I ном.

Переходный процесс изменения частоты вращения n и тока якоря i a в процессе пуска определяется нагрузкой двигателя и его электромеханической постоянной времени Т м . Для установления характера изменения n и i a при пуске двигателя с параллельным возбуждением будем исходить из уравнений:

где J – момент инерции вращающихся масс электродвигателя и сочлененного с ним производственного механизма; М н –тормозной момент, создаваемый нагрузкой.

Из (2.82б) определяем ток якоря

. (2.83)

Подставляя его значение в (2.82а), получаем

(2.84а)

, (2.84б)

U где – частота вращения при идеальном холостом ходе;

уменьшение частоты вращения при переходе

от холостого хода к нагрузке; n н = n 0 – Δn н –установившаяся частота вращения при нагрузке двигателя; – электромеханическая постоянная времени, определяющая скорость протекания переходного процесса.

При этом I н = М н /(с м Ф) – установившийся ток якоря после окончания процесса пуска, определяемый нагрузочным моментом М н .

Решая уравнение (2.84б), получаем

. (2.85а)

Постоянную интегрирования А находим из начальных условий: при t = 0; n = 0 и А = – n н . В результате имеем

. (2.85б)

Рис. 2.65 – Переходный процесс изменения частоты вращения и тока якоря при прямом пуске двигателя постоянного тока

Зависимость тока якоря от времени при пуске двигателя определяется из (2.83). Подставляя в него значение

, (2.85в)

полученное из (2.846) и (2.856), и заменяя n н = n 0 – Δn, имеем

. (2.86а)

Учитывая значение Δn н , n 0 , Т м и М н /с м Ф , получим

где I нач = U /∑r – начальный пусковой ток.

На рис. 2.65 приведены зависимости изменения тока якоря и частоты вращения (в относительных единицах) при прямом пуске двигателя с параллельным возбуждением. Время переходного процесса при пуске принимается равным (3–4) Т м. За это время частота вращения n достигает (0,95 – 0,98) от установившегося значения n н , а ток якоря I а также приближается к установившемуся значению.

Реостатный пуск. Этот способ получил наибольшее распространение. В начальный момент пуска при n = 0 ток I п = U/(∑r + r п). Максимальное сопротивление пускового реостата r п подбирается так, чтобы для машин большой и средней мощностей ток якоря при пуске I п = (1,4 ÷ 1,8) I ном, а для машин малой мощности I п = (2 ÷ 2,5) I ном. Рассмотрим процесс реостатного пуска на примере двигателя с параллельным возбуждением. В начальный период пуск осуществляется по реостатной характеристике 6 (рис. 2.66, а ), соответствующей максимальному значению сопротивления r п пускового реостата; при этом двигатель развивает максимальный пусковой момент М п.макс.

Рис. 2.66 – Изменение частоты вращения и момента при реостатном пуске двигателей с параллельным и последовательным возбуждением

Регулировочный реостат r р. в в этом случае выводится так, чтобы ток возбуждения I в и поток Ф были максимальными. По мере разгона момент двигателя уменьшается, так как с увеличением частоты вращения растет э. д. с. Е и уменьшается ток якоря I a =(U – E)/(∑r +r п ). При достижении некоторого значения М п.мин часть сопротивления пускового реостата выводится, вследствие чего момент снова возрастает до М п.макс. При этом двигатель переходит на работу по реостатной характеристике 5 и разгоняется до достижения M п.мин. Таким образом, уменьшая постепенно сопротивление пускового реостата, осуществляют разгон двигателя по отдельным отрезкам реостатных характеристик 6,5,4,3 и 2 (см. жирные линии на рис. 2.66, а ) до выхода на естественную характеристику 1 . Средний вращающий момент при пуске М п.ср = 0,5 (М п.макс +М п.мин) = const, вследствие чего двигатель разгоняется с некоторым постоянным ускорением. Таким же образом пускается в ход двигатель с последовательным возбуждением (рис. 2.66, б ). Количество ступеней пускового реостата зависит от жесткости естественной характеристики и требований, предъявляемых к плавности пуска (допустимой разности M п.макс – М п.мин).

Пусковые реостаты рассчитывают на кратковременную работу под током.

На рис. 2.67 показаны зависимости тока якоря i a , электромагнитного момента М, момента нагрузки М н и частоты вращения n при реостатном пуске двигателя (упрощенные диаграммы).

Рис. 2.67 – Переходный процесс изменения частоты вращения, момента и тока якоря при реостатном пуске двигателя постоянного тока

При выводе отдельных ступеней пускового реостата ток якоря i a достигает некоторого максимального значения, а затем уменьшается согласно уравнению (2.85б) до минимального значения. При этом электромеханическая постоянная времени и начальный ток будут иметь различные для каждой ступени пускового реостата значения:

;

В соответствии с изменением тока якоря изменяется и электромагнитный момент М. Частота вращения n изменяется согласно уравнению

где n нач –начальная частота вращения при работе на соответствующей ступени пускового реостата.

Заштрихованная на рис. 2.67 область соответствует значениям динамического момента М дин = М – М н,обеспечивающего разгон двигателя до установившейся частоты вращения.

Пуск путем плавного повышения питающего напряжения. При реостатном пуске возникают довольно значительные потери энергии в пусковом реостате. Этот недостаток можно устранить, если пуск двигателя осуществлять путем плавного повышения напряжения, подаваемого на его обмотку. Но для этого необходимо иметь отдельный источник постоянного тока с регулируемым напряжением (генератор или управляемый выпрямитель). Такой источник используют также для регулирования частоты вращения двигателя.

Плавный пуск двигателя постоянного тока (ДПТ)

<<Самоделкин.komi.ru>> Электроника : Плавный пуск двигателя постоянного тока (ДПТ)

./img/1.gif»>

—	Главная
—	История
—	Галерея
—	Электроника
—	Автомобилестроение
—	Тракторостроение
—	Дельтапланеризм
—	Хот — Род
—	Рестайлинг
—	Спортивный автомобиль — БАГГИ
—	Форум
—	Доска объявлений
—	Личная страничка автора
—	Архивы (скачать файлы)

E-Mail: ppgreen@rol. ru

./img/2.gif» rowspan=»3″>

Плавный пуск

коллекторного двигателя постоянного тока

(ДПТ)

Случается необходимость плавно включить коллекторный двигатель, например с целью предотвращения бросков токов в цепях питания.

Либо предотвращения резких ударов на трансмиссию привода. Не лишне поставить на включение фар, для увеличения ресурса работы ламп.

В моем случае требовалось подать максимальную мощность на ходовой электродвигатель электромобиля с выводом электронного ключа управления из режима ШИМ-управления, для предотвращения его перегрева при максимальной нагрузке.

На рис. 1 и рис. 2 приведены две схемы реализации таких устройств.

Конструкция 1:

Простая схема схема плавного пуска на интегральном таймере КР1006ВИ1 (или импортная серия 555)

Рис.1. Конструкция 1

При подаче напряжения 12в таймер с элементами обвязки (ШИМ) запускается и начинает генерировать импульсы на выходе 3 ИС с постоянной частотой и изменяющийся во времени шириной следования импульса. Время задается емкостью конденсатора С1. Далее, эти импульсы подаются на затвор мощного полевого транзистора который управляет нагрузкой на выходе устройства.

R3 строго 2Мом. Рабочее напряжение электролитических конденсаторов 25 вольт.

Примечание: Данное устройство размещается максимально близко к вентилятору иначе могут образоваться помехи, которые будут мешать нормальной работе автомобиля (естественно «Жигулям» не помеха).

Конструкция 2:

Не менее простая схема на том же интегральном таймере.

Рис.2 Конструкция 2

Конструкция 3:

Схема примененная на электромобиле. Запуск устройства производится кнопкой «Пуск».

Рис.2 Конструкция 3

Значение резистора R2 должно быть не менее 2.2 мом, иначе не будет полного (100%) открытия транзисторов.
Питание схемы ограничено на уровне 7.5в с помощью стабилитрона КС175Ж с целью ограничения напряжения управления подаваемого на затвор транзисторов.

Иначе базы транзисторов входят в насыщение.

Включение устройства производится кнопкой «Вкл» подачей питания, с одновременной разблокировкой силовых транзисторов. При выключении устройства предотвращается линейный режим при снижении питания цепей управления, транзисторы мгновенно закрываются.

./img/05.gif»>

./img/04.gif»>

—	Концепция электромобиля
—	Маркировка электромашин
—	Режим зарядки аккумуляторов
—	Требования к мини тракторам
—	Требования к автомобилям
—	Требования к электромобилям
—	Обзор производителей аккумуляторов

./img/05.gif»>

./img/02.gif»>

Полезные ссылки

—	Осциллографическое устройство OSC 25. 8.2
—	ШИМ-регулятор на компараторе К554СА3

./img/05.gif»>

Плавный пуск, регулировка и защита коллектора

Периодические отказы ручных электроинструментов — болгарок, электродрелей и электролобзиков часто связаны с их высоким пусковым током и значительными динамическими нагрузками на детали редукторов, возникающими при резком пуске двигателя.
Устройство плавного пуска коллекторного двигателя, описанное в, имеет сложную конструкцию, имеет несколько прецизионных резисторов и требует кропотливой настройки. С помощью микросхемы фазорегулятора КР1182ПМ1 удалось изготовить гораздо более простое устройство аналогичного назначения, не требующее наладки. К нему без каких-либо доработок можно подключить любой ручной электроинструмент, работающий от однофазной сети 220 В, 50 Гц. Двигатель запускается и останавливается выключателем электроинструмента, а в выключенном состоянии устройство не потребляет ток и может оставаться подключенным к сети сколь угодно долго.

Схема предлагаемого устройства представлена на рисунке. Вилка XP1 подключается к сетевой розетке, а сетевая вилка электроинструмента вставляется в розетку XS1. Можно установить и подключить параллельно несколько розеток для инструментов, работающих попеременно.
При замыкании цепи двигателя электроинструмента собственным выключателем напряжение поступает на фазорегулятор DA1. Начинается зарядка конденсатора С2, напряжение на нем постепенно увеличивается. В результате задержка включения внутренних тиристоров регулятора, а вместе с ними и симистора УСИ, в каждом последующем полупериоде сетевого напряжения уменьшается, что приводит к плавному нарастанию тока, протекающего через двигатель и , как следствие, увеличение его скорости. При указанной на схеме емкости конденсатора С2 разгон электродвигателя до максимальной скорости занимает 2…2,5 с, что практически не создает задержки в работе, но полностью исключает тепловые и динамические удары в механизме инструмента.
После выключения двигателя конденсатор С2 разряжается через резистор R1. и через 2…3 сек. все готово к перезапуску. Заменой постоянного резистора R1 на переменный можно плавно регулировать мощность, отдаваемую в нагрузку. Оно уменьшается по мере уменьшения сопротивления.
Резистор R2 ограничивает ток управляющего электрода симистора, а конденсаторы С1 и С3 являются элементами типовой схемы включения фазорегулятора DA1.
Все резисторы и конденсаторы припаяны непосредственно к выводам микросхемы DA1. Вместе с ними он помещен в алюминиевый корпус от стартера люминесцентной лампы и залит эпоксидным компаундом. Выведены только два провода, подключенные к выходам симистора. Перед заливкой в нижней части корпуса просверливалось отверстие, в которое вставлялся винт М3 с наружной резьбой. Этим винтом сборка крепится к теплоотводу симистора VS1 площадью 100 см2. Данная конструкция показала себя достаточно надежной при эксплуатации в условиях повышенной влажности и запыленности.
Устройство не требует настройки. Симистор можно использовать любой, с классом напряжения не ниже 4 (то есть с максимальным рабочим напряжением не менее 400 В) и с максимальным током 25-50 А. Благодаря плавному пуску двигателя, пусковой ток не превышает номинального тока. Резерв необходим только на случай заклинивания инструмента.
Устройство протестировано с электроинструментом мощностью до 2,2 кВт. Поскольку регулятор DA1 обеспечивает протекание тока в цепи управляющих электродов симистора VS1 в течение всей активной части полупериода, ограничения по минимальной мощности нагрузки нет. Автор даже подключил к изготовленному устройству электробритву «Харьков».

К. Мороз, г. Надым, ЯНАО

ЛИТЕРАТУРА
1. Бирюков С. Автоматический плавный пуск коллекторных электродвигателей — Радио 1997, N*8. с. 40 42
2. Немич А. Микросхема КР1182ПМ1 — фазный регулятор мощности — Радио 1999, Н»7, с. 44-46.

Ситников Александр (Кировская область)

Рассмотренная в статье схема позволяет осуществить безударный пуск и торможение электродвигателя, увеличить срок службы оборудования и снизить нагрузку на электросеть. достигается регулированием напряжения на обмотках двигателя силовыми тиристорами.

Устройства плавного пуска (УПП)

широко используются в различных электроприводах. Блок-схема разработанного УПП представлена на рис. 1, а схема работы УПП — на рисунке 2. Основу УПП составляют три пары встречно-параллельных тиристоров VS1 — VS6, включенных в разрыв каждого фаз. Плавный пуск осуществляется за счет постепенного

увеличение сетевого напряжения, подаваемого на обмотки двигателя, с определенного начального значения Unac до номинального Unom. Это достигается постепенным увеличением угла проводимости тиристоров VS1 — VS6 от минимального значения до максимального в течение времени Tстарт, называемого временем пуска.

Обычно значение Unach составляет 30…60 % от Unom, поэтому пусковой момент электродвигателя значительно меньше, чем в случае подключения электродвигателя к полному напряжению сети. При этом происходит постепенное натяжение приводных ремней и плавное зацепление зубчатых колес коробки передач. Это положительно сказывается на снижении динамических нагрузок электропривода и, как следствие, способствует продлению срока службы механизмов и увеличению межремонтного интервала.

Применение устройства плавного пуска также позволяет снизить нагрузку на электрическую сеть, так как в этом случае пусковой ток электродвигателя составляет 2 — 4 номинала тока двигателя, а не 5 — 7 номиналов, как при прямой старт. Это важно при питании электроустановок от источников энергии ограниченной мощности, например, дизель-генераторных установок, источников бесперебойного питания и трансформаторных подстанций малой мощности.

(особенно в сельской местности). После завершения пуска тиристоры шунтируются байпасом (шунтирующим контактором) К, благодаря чему мощность на тиристорах в течение времени Траб не рассеивается, а значит, экономится электроэнергия.

При торможении двигателем процессы происходят в обратном порядке: после выключения контактора К угол проводимости тиристоров максимален, напряжение на обмотках двигателя равно сетевому напряжению минус падение напряжения на тиристоры. Затем угол проводимости тиристора за время Ttorm уменьшается до минимального значения, которое соответствует напряжению отсечки Uotc, после чего угол проводимости тиристора становится равным нулю и на обмотки не подается напряжение. На рис. 3 представлены токовые диаграммы одной из фаз двигателя при постепенном увеличении угла проводимости тиристоров.

На рис. 4 представлены фрагменты принципиальной схемы устройства плавного пуска. Полная схема приведена на сайте журнала. Для его работы требуется напряжение трех фаз А, В, От стандартной сети 380 В частотой 50 Гц. При этом обмотки двигателя могут быть соединены как в «звезду», так и в «треугольник».

В качестве силовых тиристоров ВС1 — ВС6 использованы недорогие приборы типа 40ТПС12 в корпусе ТО-247 с постоянным током Iпр = 35 А. Допустимый ток по фазе Iдоп = 2Iпр = 70 А. Примем, что максимальный пусковой ток равен 4Iном, из чего следует, что Iном

Параллельно тиристорам включены демпфирующие RC-цепи R48, С20, С21, R50, С22, С23, R52, С24, С25, предотвращающие ложное включение тиристоров, а также варисторы R49, R51 и R53, поглощающие импульсы перенапряжения свыше 700 В. Шунтирующие реле К1, К2, К3 типа TR91-12VDC-SC-C с номинальным током 40 А шунтируют силовые тиристоры после завершения пуска.

Электропитание системы управления осуществляется от трансформаторного блока питания, питаемого от междуфазного напряжения Uср. В состав источника питания входят понижающие трансформаторы TV1, TV2, диодный мост VD1, токоограничивающий резистор R1, сглаживающие конденсаторы С1, С3, С5, помехоподавляющие конденсаторы С2, С4, С6 и линейные стабилизаторы DA1 и DA2, обеспечивающие напряжение 12 и 5 В соответственно.

Система управления построена на микроконтроллере DD1 типа PIC16F873. Микроконтроллер формирует импульсы управления тиристорами VS1 — VS6 «зажиганием» опто-симисторов ОРТ5-ОРТ10 (МОС3052). Резисторы R36 — R47 служат для ограничения тока в цепях управления тиристорами VS1 — VS6. Импульсы управления подаются одновременно на два тиристора с задержкой относительно начала полуволны междуфазного напряжения. Цепи синхронизации с сетевым напряжением состоят из трех однотипных узлов, состоящих из зарядных резисторов R13, R14, R18, R19., R23, R24, диоды VD3 — VD8, транзисторы VT1 — VT3, накопительные конденсаторы С17 — С19 и оптопары ОПТ2 — ОПТ4. С выхода 4-х оптронов OPT2, OPT3, OPT4 на входы RC2, RC1, RC0 микроконтроллера поступают импульсы длительностью примерно 100 мкс, соответствующие началу отрицательной полуволны фазных напряжений Uab, Ubc, Uca.

Схемы работы блока синхронизации представлены на рисунке 5. Если принять верхний график за напряжение сети Uср, то средний график будет соответствовать напряжению на конденсаторе С17, а нижний график — току через фотодиод оптрона ОРТ2. Микроконтроллер регистрирует поступающие на его входы тактовые импульсы, определяет наличие, порядок чередования, отсутствие «залипания» фаз, а также рассчитывает время задержки импульсов управления тиристорами. Входы цепей синхронизации защищены от перенапряжения варисторами R17, R22 и R27.

С помощью потенциометров R2, R3, R4 устанавливаются параметры, соответствующие схеме работы УПП, представленной на рисунке 2; соответственно R2 — Тстарт, R3 — Тторм, R4 — Уначи Уотс. Уставки напряжения с двигателей R2, R3, R4 поступают на входы RA2, RA1, RA0 микросхемы DD1 и преобразуются с помощью АЦП. Время пуска и торможения регулируется от 3 до 15 с, а начальное напряжение — от нуля до напряжения, соответствующего углу проводимости тиристора 60 электрических градусов. Конденсаторы С8 — С10 — помехоподавляющие.

Команда «СТАРТ» подается замыканием контактов 1 и 2 разъема XS2, при этом на выходе 4 оптопары OPT1 появляется лог. один; Конденсаторы С14 и С15 гасят вибрации, возникающие при «дребезге» контактов. Разомкнутое положение контактов 1 и 2 разъема XS2 соответствует команде «СТОП». Переключение цепи управления пуском может осуществляться кнопкой-фиксатором, тумблером или контактами реле.

Силовые тиристоры защищены от перегрева блоком B1009Термостат N с нормально замкнутыми контактами, размещенный на радиаторе. При достижении температуры 80°С контакты термостата размыкаются, и на вход RC3 микроконтроллера поступает уровень лог. 1 указывает на перегрев.

Светодиоды HL1, HL2, HL3 служат индикаторами следующих состояний:

HL1 (зеленый) «Готово» — аварийных состояний нет, готовность к пуску;
HL2 (зеленый) «Работа» — мигание светодиода означает, что устройство плавного пуска запускает или тормозит двигатель, постоянное свечение — работа на байпасе;
HL3 (красный) «Авария» — указывает на перегрев радиатора, отсутствие или «прилипание» фазных напряжений.

Включение обходных реле К1, К2, К3 осуществляется путем ведения журнала микроконтроллером. 1 на базу транзистора VT4.

Программирование микроконтроллера внутрисхемное, для чего используется разъем XS3, диод VD2 и микропереключатель J1. Элементы ZQ1, C11, C12 образуют цепь запуска тактового генератора, R5 и C7 — цепь сброса питания, C13 фильтрует помехи на шинах питания микроконтроллера.

На рис. 6 показан упрощенный алгоритм работы устройства плавного пуска. После инициализации микроконтроллера вызывается подпрограмма Error_Test, определяющая наличие аварийных ситуаций: перегрева радиатора, невозможности синхронизации с сетевым напряжением из-за обрыва фазы, неправильного подключения к сети или сильных помех. Если аварийная ситуация не зафиксирована, то переменной Ошибка присваивается значение «0», после выхода из подпрограммы загорается светодиод «Готово», и схема переходит в режим ожидания команды «СТАРТ». После регистрации команды «СТАРТ» микроконтроллер выполняет аналого-цифровое преобразование уставок напряжения
на потенциометры и расчет параметров Tstart и Unach, после чего формирует управляющие импульсы для силовых тиристоров. В конце пуска включается байпас. При торможении двигателем процессы управления осуществляются задним ходом
в порядке.

Кому хочется напрягаться, тратить свои деньги и время на переоснащение и без того отлично работающих устройств и механизмов? Как показывает практика — много. Хотя не все в жизни сталкиваются с промышленным оборудованием, оснащенным мощными электродвигателями, но в быту постоянно встречаются, пусть и не такие прожорливые и мощные, электродвигатели. Ну, лифтом все пользовались, это точно.

Проблемы с двигателями и нагрузками?

Дело в том, что практически любые электродвигатели в момент запуска или остановки ротора испытывают огромные нагрузки. Чем мощнее двигатель и оборудование, которое он приводит в движение, тем выше стоимость его эксплуатации.

Наверное, самая значительная нагрузка, которая ложится на двигатель в момент пуска, это многократное, хотя и кратковременное превышение номинального рабочего тока агрегата. Через несколько секунд работы, когда электродвигатель выйдет на номинальную скорость, потребляемый им ток также вернется к нормальным показателям. Для обеспечения необходимого электроснабжения приходится увеличивать мощность электрооборудования и токопроводящих линий, что приводит к их удорожанию.

При пуске мощного электродвигателя из-за его большого потребления происходит «просадка» питающего напряжения, что может привести к сбоям в работе или выходу из строя оборудования, питаемого с ним от одной линии. Кроме того, сокращается срок службы оборудования электроснабжения.

При возникновении аварийных ситуаций, вызвавших перегорание или перегрев двигателя, свойства трансформаторной стали могут измениться настолько, что после ремонта двигатель потеряет до тридцати процентов своей мощности. В таких условиях он уже не пригоден для дальнейшей эксплуатации и требует замены, что тоже недешево.

Для чего нужен плавный пуск?

Казалось бы, все правильно, и оборудование для этого предназначено. Но всегда есть «но». В нашем случае их несколько:

в момент пуска электродвигателя ток питания может превышать номинальный в четыре с половиной-пять раз, что приводит к значительному нагреву обмоток, а это не отлично;
пуск двигателя прямым включением приводит к рывкам, которые в первую очередь сказываются на плотности одноименных обмоток, увеличивая трение проводников при работе, ускоряя разрушение их изоляции и со временем могут привести к межвитковому замыканию;
вышеупомянутые рывки и вибрации передаются на весь приводимый агрегат. Это уже совсем нездорово, потому что может повредить его движущиеся части: зубчатые системы, приводные ремни, конвейерные ленты или просто представить себя едущим в дергающемся лифте. В случае насосов и вентиляторов это риск деформации и разрушения турбин и лопаток;
не забывайте о продуктах, которые могут быть на производственной линии. Они могут упасть, рассыпаться или сломаться из-за такого рывка;
ну и наверное последний из пунктов заслуживающих внимания это стоимость эксплуатации такого оборудования. Речь идет не только о дорогостоящем ремонте, связанном с частыми критическими нагрузками, но и об ощутимом количестве неэффективно расходуемой электроэнергии.

Казалось бы, все вышеперечисленные трудности эксплуатации присущи только мощному и громоздкому промышленному оборудованию, однако это не так. Все это может стать головной болью для любого среднестатистического обывателя. В первую очередь это касается электроинструмента.

Специфика применения таких агрегатов, как электролобзики, дрели, шлифовальные машины и т. п., заключается в многократных циклах пуска и останова в течение относительно короткого промежутка времени. Такой режим работы в такой же степени влияет на их долговечность и энергопотребление, как и на их промышленные аналоги. При этом не стоит забывать, что системы плавного пуска не могут регулировать рабочие обороты мотора или менять их направление. Также нельзя увеличивать пусковой момент или уменьшать ток ниже того, что требуется для запуска вращения ротора двигателя.

Варианты систем плавного пуска электродвигателей

Система звезда-треугольник

Одна из наиболее распространенных систем пуска промышленных асинхронных двигателей. Основное его преимущество – простота. Двигатель запускается при переключении обмоток системы звезда, после чего при наборе номинальной скорости автоматически переходит на включение треугольником. Такой вариант пуска позволяет добиться тока почти на треть ниже, чем при прямом пуске электродвигателя.

Однако этот метод не подходит для механизмов с малой инерцией вращения. К ним относятся, например, вентиляторы и небольшие насосы из-за небольшого размера и веса их турбин. В момент перехода от конфигурации «звезда» к конфигурации «треугольник» они будут резко снижать скорость или вовсе останавливаться. В результате после переключения электродвигатель по существу перезапускается. То есть в итоге вы не только добьетесь экономии ресурса двигателя, но, скорее всего, получите перерасход электроэнергии.

Электронное устройство плавного пуска двигателя

Плавный пуск двигателя может осуществляться с помощью симисторов, включенных в цепь управления. Существует три схемы такого включения: однофазная, двухфазная и трехфазная. Каждый из них отличается своим функционалом и конечной стоимостью соответственно.

С помощью таких схем обычно удается снизить пусковой ток до двух-трех номинальных. Кроме того, удается уменьшить значительный нагрев, присущий вышеупомянутой системе звезда-треугольник, что способствует увеличению срока службы электродвигателей. Благодаря тому, что запуск двигателя управляется снижением напряжения, разгон ротора осуществляется плавно, а не скачкообразно, как в других схемах.

В целом на системы плавного пуска двигателя возлагается несколько ключевых задач:

основная — снижение пускового тока до трех-четырех номинальных;
снижение напряжения питания двигателя, при наличии соответствующих мощностей и проводки;
улучшение параметров пуска и торможения;
Аварийная защита сети от токовых перегрузок.

Однофазная пусковая цепь

Данная схема предназначена для запуска электродвигателей мощностью не более одиннадцати киловатт. Этот вариант используется, если необходимо смягчить удар при пуске, а торможение, плавный пуск и понижение пускового тока значения не имеют. В первую очередь из-за невозможности организации последнего по такой схеме. Но из-за удешевления производства полупроводников, в том числе симисторов, они сняты с производства и встречаются редко;

Двухфазная пусковая схема

Такая схема предназначена для регулирования и запуска двигателей мощностью до двухсот пятидесяти ватт. Такие системы плавного пуска иногда оснащают шунтирующим контактором для удешевления устройства, однако это не решает проблему перекоса фаз питания, что может привести к перегреву;

Трехфазная пусковая схема

Эта схема является самой надежной и универсальной системой плавного пуска электродвигателей. Максимальная мощность двигателей, управляемых таким устройством, ограничивается исключительно максимальной тепловой и электрической выносливостью используемых симисторов. Его универсальность позволяет реализовать множество функций, таких как: динамическое торможение, обратноходовой датчик или балансировка магнитного поля и ограничение тока.

Важным элементом последней из упомянутых схем является обходной контактор, о котором упоминалось ранее. Он позволяет обеспечить правильный тепловой режим системы плавного пуска электродвигателя, после выхода двигателя на нормальные рабочие обороты, не допуская его перегрева.

Существующие на сегодняшний день устройства плавного пуска электродвигателей, кроме вышеперечисленных свойств, рассчитаны на их совместную работу с различными контроллерами и системами автоматики. Они имеют возможность включения по команде оператора или глобальной системы управления. При таких обстоятельствах в момент включения нагрузок могут возникать помехи, которые могут привести к сбоям в работе автоматики, а потому стоит позаботиться о системах защиты. Использование схем плавного пуска позволяет значительно снизить их воздействие.

Плавный пуск своими руками

Большинство перечисленных выше систем фактически неприменимы в бытовых условиях. В первую очередь по той причине, что дома мы редко используем трехфазные асинхронные двигатели. А вот коллекторных однофазных моторов — хоть отбавляй.

Существует множество схем плавного пуска двигателей. Выбор конкретного зависит исключительно от вас, но в принципе, имея определенные познания в радиотехнике, умелые руки и желание, вполне реально собрать достойный самодельный стартер, который продлит жизнь вашему электроинструменту и домашнему хозяйству. техника на долгие годы.

электро.гуру

Плавный пуск асинхронного двигателя всегда представляет собой сложную задачу, поскольку для пуска асинхронного двигателя требуется большой ток и крутящий момент, которые могут сжечь обмотку двигателя. Инженеры постоянно предлагают и внедряют интересные технические решения для преодоления этой проблемы, такие как использование соединения звезда-треугольник, автотрансформатор и т.д.

В настоящее время такие методы используются в различных промышленных установках для бесперебойной работы электродвигателей.

Зачем нужны УПП?

Из физики известен принцип работы асинхронного электродвигателя, вся суть которого заключается в использовании разности частот вращения магнитных полей статора и ротора. Магнитное поле ротора, стремясь догнать магнитное поле статора, способствует возбуждению большого пускового тока. Двигатель работает на полной скорости, при этом значение крутящего момента также увеличивается в зависимости от тока. В результате обмотка блока может быть повреждена из-за перегрева.

Таким образом, возникает необходимость установки устройства плавного пуска. Устройства плавного пуска для трехфазных асинхронных двигателей помогают защитить устройства от начального высокого тока и крутящего момента, возникающих в результате эффекта скольжения асинхронного двигателя.

Преимущества использования схемы с устройством плавного пуска (УПП):

снижение пускового тока;
снижение затрат на электроэнергию;
повышение эффективности;
относительно низкая стоимость;
достижение максимальной скорости без повреждения агрегата.

Как плавно запустить двигатель?

Существует пять основных методов плавного пуска.

Высокий крутящий момент может быть создан путем добавления внешнего сопротивления в цепь ротора, как показано на рисунке.

Включив в цепь автоматический трансформатор, можно поддерживать пусковой ток и крутящий момент за счет снижения начального напряжения. См. рисунок ниже.

Прямой пуск является самым простым и дешевым способом, поскольку асинхронный двигатель подключается непосредственно к источнику питания.
Соединения со специальной конфигурацией обмотки — метод применим к двигателям, предназначенным для работы в нормальных условиях.

Использование SCP является наиболее продвинутым из всех перечисленных методов. Здесь полупроводниковые устройства, такие как тиристоры или тиристоры, которые регулируют скорость асинхронного двигателя, успешно заменяют механические компоненты.

Регулятор скорости вращения коллекторного двигателя

Большинство схем бытовых приборов и электроинструментов создано на базе коллекторного электродвигателя напряжением 220 В. Такой спрос обусловлен его универсальностью. Установки могут питаться от постоянного или переменного напряжения. Преимущество схемы обусловлено обеспечением эффективного пускового момента.

Для более плавного пуска и возможности регулировки скорости используются регуляторы скорости.

Запуск электродвигателя своими руками можно осуществить, например, таким образом.

Заключение

Устройства плавного пуска спроектированы и изготовлены для ограничения увеличения эффективности запуска двигателя. В противном случае нежелательные явления могут привести к повреждению агрегата, перегоранию обмоток или перегреву рабочих цепей. Для длительного срока службы важно, чтобы трехфазный двигатель работал без скачков напряжения, в режиме плавного пуска.

Как только асинхронный двигатель набирает нужную скорость, посылается сигнал на размыкание реле цепи. Агрегат становится готовым к работе на полных оборотах без перегрева и отказов системы. Представленные методы могут быть полезны при решении производственных и бытовых задач.

electricdoma.ru

Плавный пуск асинхронного электродвигателя. Устройство и принцип действия

Электродвигатели асинхронные, кроме очевидных достоинств, имеют два существенных недостатка — большой пусковой ток (до семикратного превышения номинального тока) и рывок при пуске. Эти недостатки отрицательно сказываются на состоянии электрических сетей, требуют применения автоматических выключателей с соответствующей времятоковой характеристикой, создают критические динамические нагрузки на оборудование.

Всем знаком эффект запуска мощного асинхронного двигателя: «проседает напряжение и все вокруг электродвигателя трясется. Поэтому для снижения негативных воздействий разработаны способы и схемы, позволяющие смягчить рывок и сделать пуск асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором более плавным.

Способы плавного пуска асинхронных двигателей

Помимо отрицательного воздействия на силовые цепи и окружающую среду, пусковой импульс электродвигателя также вреден для его статорных обмоток, т. к. на обмотки действует момент повышенной силы при запуске. То есть сила рывка ротора сильно давит на провода обмотки, тем самым ускоряя износ их изоляции, пробой которой называется межвитковым замыканием.

Иллюстрация принципа действия асинхронного двигателя

Поскольку уменьшить пусковой ток конструктивно невозможно, были разработаны способы, схемы и устройства, обеспечивающие плавный пуск асинхронного двигателя. В большинстве случаев на производствах с мощными линиями электропередач и в быту эта опция не является обязательной, так как перепады напряжения и пусковые вибрации не оказывают существенного влияния на производственный процесс.

Кривые изменения тока при прямом пуске и с помощью УПП

Но есть технологии, требующие стабильных параметров как электропитания, так и динамических нагрузок, не превышающих нормы. Например, это может быть прецизионное оборудование, работающее в одной сети с чувствительными к напряжению потребителями электроэнергии. При этом для соблюдения технологических норм плавного пуска электродвигателя применяются различные способы:

Переключение звезда-треугольник;
Пуск с автотрансформатора;
для асинхронного двигателя (УПП).

В видео ниже перечислены основные проблемы, возникающие при запуске двигателя, а также описаны преимущества и недостатки различных устройств плавного пуска асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

По-другому устройства плавного пуска называют еще софтстартерами, от английского «soft» — мягкий. Ниже будут кратко описаны типы и опции, предлагаемые в широко используемых устройствах плавного пуска.

Также вы можете найти дополнительные материалы по устройствам плавного пуска

Промышленные устройства плавного пуска для электродвигателей различной мощности

Ознакомление с принципом плавного пуска

Чтобы максимально эффективно и с минимальными затратами осуществить плавный пуск асинхронного электродвигателя, приобретая готовые устройства плавного пуска, необходимо предварительно ознакомиться с принципом действия таких устройств и цепей. Понимание взаимодействия физических параметров позволит вам сделать лучший выбор устройства плавного пуска.

С помощью устройств плавного пуска можно добиться снижения пускового тока до величины трехкратной номинальной (вместо семикратной перегрузки)

Для плавного пуска асинхронного электродвигателя необходимо уменьшить пусковой ток, что положительно скажется как на нагрузке электрической сети, так и на динамических перегрузках обмоток двигателя и приводных механизмов. Добиться снижения пускового тока за счет снижения напряжения питания электродвигателя. Пониженное пусковое напряжение используется во всех трех предложенных выше способах. Например, с помощью автотрансформатора пользователь самостоятельно снижает напряжение при запуске, поворачивая ползунок.

Понижением напряжения при пуске можно добиться плавного пуска электродвигателя

При использовании переключения звезда-треугольник изменяется линейное напряжение на обмотках двигателя. Коммутация осуществляется с помощью контакторов и реле времени, рассчитанного на время пуска электродвигателя. Подробное описание плавного пуска асинхронного электродвигателя с помощью переключателя звезда-треугольник доступно на этом ресурсе по указанной ссылке.

Схема переключения звезда-треугольник с использованием контакторов и реле времени

Теория реализации плавного пуска

Чтобы понять принцип плавного пуска, необходимо понять закон сохранения энергии, необходимой для вращения вала ротора электродвигателя. Упрощенно энергию ускорения можно считать пропорциональной мощности и времени, E = P * t, где P — мощность, равная произведению силы тока на напряжение (P = U * I). Соответственно, E = U*I *t. Так как для уменьшения пускового момента и снижения нагрузки на сеть необходимо уменьшить пусковой ток I, при сохранении уровня затрачиваемой энергии необходимо увеличить время разгона.

Увеличение времени разгона за счет снижения пускового тока возможно только при небольшой нагрузке на вал. Это главный недостаток всех SCP.

Поэтому для оборудования с тяжелыми условиями пуска (высокая нагрузка на вал при пуске) применяются специальные электродвигатели с фазным ротором. О свойствах этих двигателей вы можете узнать из соответствующего раздела в статье на этом ресурсе, перейдя по ссылке.

Двигатель с фазным ротором, необходимый для оборудования с затрудненным пуском

Также следует учитывать, что при плавном пуске происходит повышенный нагрев обмоток и электронных силовых ключей пускового устройства. Для охлаждения полупроводниковых ключей необходимо использовать массивные радиаторы, что удорожает устройство. Поэтому целесообразно использовать УПП для кратковременного разгона двигателя с дальнейшим шунтированием ключей постоянным сетевым напряжением. Такой режим (байпасное включение) делает электронный пускатель асинхронных двигателей более компактным и дешевым, но ограничивает количество пусков в определенном интервале из-за необходимого времени остывания ключей.

Структурная схема шунтирующих силовых полупроводниковых выключателей (байпас)

Основные параметры и характеристики устройств плавного пуска

Ниже по тексту будут приведены схемы устройств плавного пуска для изучения и самостоятельного изготовления. Для тех, кто не готов осуществить плавный пуск асинхронного электродвигателя своими руками, рассчитывая на готовое изделие, будет полезна информация о существующих разновидностях устройств плавного пуска.

Пример аналогового и цифрового устройства плавного пуска в модульной конструкции (устанавливается на DIN-рейку)

Одним из основных параметров при выборе устройства плавного пуска является мощность обслуживаемого электродвигателя, выраженная в киловаттах. Не менее важным является время разгона и возможность регулировки интервала запуска. Все существующие устройства плавного пуска обладают этими характеристиками. Более совершенные устройства плавного пуска универсальны и позволяют регулировать параметры плавного пуска в широком диапазоне значений применительно к характеристикам двигателя и требованиям технологического процесса.

Пример универсального устройства плавного пуска

В зависимости от типа устройства плавного пуска могут содержать различные опции, повышающие функциональность устройства и позволяющие управлять работой электродвигателя. Например, с помощью некоторых устройств плавного пуска можно осуществлять не только плавный пуск электродвигателя, но и его торможение. Более совершенные устройства плавного пуска защищают двигатель от перегрузок, а также позволяют регулировать крутящий момент ротора при пуске, останове и работе.

Пример различия технических характеристик различных УПП одного производителя

Разновидности УПП

По способу подключения УПП делятся на три типа:

УПП своими руками

Для самостоятельное изготовление устройства плавного пуска, схема плавного пуска асинхронного двигателя своими руками будет зависеть от возможностей и навыков мастера. Самокомпенсация пусковых перегрузок с помощью автотрансформатора доступна практически любому пользователю без специальных знаний, но этот способ неудобен из-за необходимости ручной регулировки пуска электродвигателя. В продаже можно найти недорогие устройства плавного пуска, которые вам придется самостоятельно подключать к электроинструменту, не обладая глубокими познаниями в радиотехнике. Пример работы до и после УПП, а также его подключение показано на видео ниже:

Мастерам с общими знаниями электротехники и практическими навыками электромонтажа подойдет схема включения звезда-треугольник для самостоятельного плавного пуска. Эти схемы, несмотря на солидный возраст, широко распространены и успешно применяются по сей день благодаря своей простоте и надежности. В зависимости от квалификации мастера в интернете можно найти схемы УПП для повторения своими руками.

Пример схемы относительно простого двухфазного устройства плавного пуска

Современные устройства плавного пуска имеют сложную электронную начинку внутри множества электронных частей, управляемых микропроцессором. Поэтому, чтобы сделать подобное устройство плавного пуска своими руками по схемам, доступным в Интернете, потребуются не только навыки радиолюбителя, но и навыки программирования микроконтроллеров.

infoelectric.ru

Устройство плавного пуска двигателя — Сайт по ремонту, подключению, установке электрики своими руками!

Здравствуйте, мои дорогие читатели. В этой статье мы рассмотрим возможные варианты плавного пуска двигателей.

Уже давно ни для кого не секрет, что все электродвигатели в момент пуска страдают одной неприятной болезнью — большими пусковыми токами. Без специальных «лекарств» никак не лечится. Короче говоря, полное (или эквивалентное) сопротивление индуктора (обмотки двигателя, как частный случай) состоит из активного (сопротивление катушки постоянному току) сопротивления и индуктивного (реактивного), которое зависит от частоты переменного напряжения и индуктивности . Подробнее о сопротивлениях можно прочитать в этой статье.

Вот где кроется причина болезни двигателя. Когда двигатель развивает номинальные обороты, индуктивное сопротивление очень велико, а, следовательно, сумма активного и реактивного сопротивлений тоже велика, но при остановленном двигателе индуктивное сопротивление практически равно нулю, остается только активное сопротивление, и это небольшое. По закону Ома сила тока в цепи обратно пропорциональна сопротивлению, т.е. чем оно меньше, тем больше сила тока. Ну а там, где большие течения, ничего хорошего не ждите. Большое течение означает большую силу, а большая сила в основном пытается сломать все на своем пути. Здесь на помощь приходят устройства плавного пуска.

Одним из вариантов можно рассмотреть использование преобразователей частоты. Преимуществом этого метода плавного пуска является возможность регулировки оборотов двигателя в очень точных пределах, гибкая регулировка времени пуска, возможность дистанционной регулировки оборотов и пуска, использование в зависимых схемах (когда обороты регулируются с какого-либо устройства, датчика , так далее. ). Недостатком этого способа является только цена и сложность настроек в некоторых моделях. Ну, часто бывает, что мы покупаем дорогую «игрушку» и используем процентов 15 из того, что она может.

Есть еще один, довольно интересный, но в то же время недорогой способ плавного старта. Но тут есть одна маленькая загвоздка. Двигатель нужно подобрать такой, чтобы при способе подключения «треугольник» он подходил для нашего напряжения, то есть если у нас три фазы с напряжением между ними 380 вольт, то двигатель должен быть 660/380 вольт. Принцип в том, что при соединении звездой двигатель работает более ровно и, кстати, не развивает своей номинальной мощности. При соединении обмоток треугольником двигатель выдает заявленную мощность в полном объеме, но при этом «срывается». Эта схема позволяет крутить двигатель на «звезде» фактически на пониженном напряжении (то есть двигателю в нашем примере нужно 660 вольт при соединении звездой, а мы ему даем 380), а потом переключаем на треугольник, но он уже работает на номинальной или близкой к номинальной скорости и сильного броска тока не произойдет.

Простота схемы имеет ряд недостатков. Лучше всего использовать не два автомата, а рубильник, который будет переключать контакты. Ибо если включить сразу два автомата, произойдет короткое замыкание. Еще недостаток в том, что при такой схеме довольно сложно организовать реверс, только если сделать еще один блок управления, но только с реверсом. Ну и общий недостаток асинхронных трехфазных двигателей в том, что при соединении в треугольник температура двигателя выше и работает он тяжелее, чем при соединении звездой, но это и понятно, ведь он выдает полную мощность.

Другой способ — использовать реостаты. Сложность заключается в том, что они должны быть мощными, их должно быть три, и они должны регулироваться одновременно. Ниже мы рассмотрим, как это работает.

Мир не стоит на месте и в области электроники придумали решение для таких случаев. Это решение называется «мягкий пуск». Грубо говоря, это почти преобразователь частоты, но простой до безобразия. Он не имеет тех же возможностей программирования, что и инвертор. А какие есть возможности, мы сейчас узнаем.

Принцип работы устройства плавного пуска двигателя

Он прост. Вспоминаем закон Ома, сила тока в цепи прямо пропорциональна напряжению, значит, чтобы уменьшить ток, надо уменьшить напряжение. Это именно то, что делает устройство плавного пуска. По сути, это замена реостатам, о которых мы говорили выше. Принципиальная схема такого устройства вполне может выглядеть так:

Мы видим набор микросхем, управляющих тиристорными ключами, ограничивающими подаваемое на двигатель напряжение. При этом схема очень примитивна, временной интервал здесь установлен строго и не регламентируется. Современные модели имеют различные настройки.

Принцип работы прост. Схема задает определенное начальное напряжение (30-60% от номинального) и задает время, в течение которого это начальное напряжение повышается до номинального значения. На что следует обратить внимание при выборе такого устройства. В первую очередь, конечно, мощность (в критических случаях есть смысл брать с запасом не менее 30%, это позволяет надеяться, что устройство проработает дольше), второй параметр — время перезапуска (данный показатель говорит через какой интервал времени можно снова запустить полностью заглушенный двигатель). Остальные параметры будут определяться только вашим аппетитом и вашими запросами. Ну и как обычно — пожелание: удачи в ваших творениях!

электро.ру

Схема тиристорного устройства плавного пуска асинхронного электродвигателя

Ситников Александр (Кировская область)

Рассмотренная в статье схема позволяет осуществлять безударный пуск и торможение электродвигателя, увеличивает срок службы оборудования и снизить нагрузку на электросеть. Плавный пуск достигается регулированием напряжения на обмотках двигателя силовыми тиристорами.

Устройства плавного пуска (УПП) широко используются в различных электроприводах. Структурная схема разработанного устройства плавного пуска представлена на рис. 1, а схема работы устройства плавного пуска — на рис. 2. Основу устройства плавного пуска составляют три пары встречно-параллельно включенных тиристоров VS1 — VS6, включенных в разрыв каждой из фаз. Плавный пуск осуществляется за счет постепенного

Применение устройства плавного пуска также позволяет снизить нагрузку на электрическую сеть, так как в этом случае пусковой ток электродвигателя составляет 2–4 номинала тока двигателя, а не 5–7 номиналов, как с прямым пуском. Это важно при питании электроустановок от источников энергии ограниченной мощности, например, дизель-генераторных установок, источников бесперебойного питания и трансформаторных подстанций малой мощности.

При торможении двигателя процессы происходят в обратном порядке: после выключения контактора К угол проводимости тиристоров максимален, напряжение на обмотках двигателя равно сетевому напряжению минус падение напряжения на тиристоры. Затем угол проводимости тиристора за время Ttorm уменьшается до минимального значения, которое соответствует напряжению отсечки Uotc, после чего угол проводимости тиристора становится равным нулю и на обмотки не подается напряжение. На рис. 3 представлены токовые диаграммы одной из фаз двигателя при постепенном увеличении угла проводимости тиристоров.

На рис. 4 представлены фрагменты принципиальной схемы устройства плавного пуска. Полная схема приведена на сайте журнала. Для его работы требуется напряжение трех фаз А, В, С стандартной сети 380 В частотой 50 Гц. При этом обмотки двигателя могут быть соединены как в «звезду», так и в «треугольник».

Система управления построена на микроконтроллере DD1 типа PIC16F873. Микроконтроллер формирует импульсы управления тиристорами VS1 — VS6 «зажиганием» опто-симисторов ОРТ5-ОРТ10 (МОС3052). Для ограничения тока в цепях управления тиристорами VS1 — VS6 используются резисторы R36 — R47. Импульсы управления подаются одновременно на два тиристора с задержкой относительно начала полуволны междуфазного напряжения. Цепи синхронизации с сетевым напряжением состоят из трех однотипных узлов, состоящих из зарядных резисторов R13, R14, R18, R19., R23, R24, диоды VD3 — VD8, транзисторы VT1 — VT3, накопительные конденсаторы С17 — С19 и оптопары ОПТ2 — ОПТ4. С выхода 4-х оптронов OPT2, OPT3, OPT4 на входы RC2, RC1, RC0 микроконтроллера поступают импульсы длительностью примерно 100 мкс, соответствующие началу отрицательной полуволны фазных напряжений Uab, Ubc, Uca.

Схемы работы блока синхронизации представлены на рисунке 5. Если принять верхний график за напряжение сети Uср, то средний график будет соответствовать напряжению на конденсаторе С17, а нижний график – напряжению на ток через фотодиод оптрона ОРТ2. Микроконтроллер регистрирует поступающие на его входы тактовые импульсы, определяет наличие, порядок чередования, отсутствие «залипания» фаз, а также рассчитывает время задержки импульсов управления тиристорами. Входы цепей синхронизации защищены от перенапряжения варисторами R17, R22 и R27.

С помощью потенциометров R2, R3, R4 устанавливаются параметры, соответствующие схеме работы УПП, представленной на рисунке 2; соответственно R2 — Тстарт, R3 — Тторм, R4 — Устарт Уотс. Уставки напряжения с двигателей R2, R3, R4 поступают на входы RA2, RA1, RA0 микросхемы DD1 и преобразуются с помощью АЦП. Время пуска и торможения регулируется от 3 до 15 с, а начальное напряжение — от нуля до напряжения, соответствующего углу проводимости тиристора 60 электрических градусов. Конденсаторы С8 — С10 — помехоподавляющие.

Светодиоды HL1, HL2, HL3 служат индикаторами следующих состояний:

HL1 (зеленый) «Готово» — аварийных состояний нет, готовность к пуску;
HL2 (зеленый) «Работа» — мигание светодиода означает, что устройство плавного пуска запускает или тормозит двигатель, постоянное свечение — работа на байпасе;
HL3 (красный) «Авария» — свидетельствует о перегреве радиатора, отсутствии или «залипании» фазных напряжений.

На рис. 6 представлен упрощенный алгоритм работы устройства плавного пуска. После инициализации микроконтроллера вызывается подпрограмма Error_Test, определяющая наличие аварийных ситуаций: перегрева радиатора, невозможности синхронизации с сетевым напряжением из-за обрыва фазы, неправильного подключения к сети или сильных помех. Если аварийная ситуация не зафиксирована, то переменной Ошибка присваивается значение «0», после возврата из подпрограммы загорается светодиод «Готово», и схема переходит в режим ожидания команды «СТАРТ». После регистрации команды «СТАРТ» микроконтроллер производит аналого-цифровое преобразование задающих напряжений на потенциометрах и расчет параметров Tстарт и Uстарт, после чего формирует импульсы управления силовыми тиристорами. В конце пуска включается байпас. При торможении двигателя процессы управления осуществляются в обратном порядке.

www.zvezda-el.ru

Плавный пуск электродвигателя — ElectricTop.ru

Электродвигатели — самые распространенные электрические машины в мире. Без них не обходится ни одно промышленное предприятие, ни один технологический процесс. Вращение вентиляторов, насосов, движение конвейерных лент, движение кранов — вот неполный, но уже значительный перечень задач, решаемых с помощью двигателей.

Однако в работе всех без исключения электродвигателей есть один нюанс: в момент пуска они кратковременно потребляют большой ток, называемый пусковым током.

Чем опасен пусковой ток электродвигателя?

При подаче напряжения на обмотку статора скорость вращения ротора равна нулю. Ротор необходимо сдвинуть с места и раскрутить до номинальной скорости. При этом потребляется гораздо больше энергии, чем необходимо для номинального режима работы.

Под нагрузкой пусковые токи больше, чем на холостом ходу. К весу ротора добавляется механическое сопротивление вращению от механизма, приводимого в движение двигателем. На практике влияние этого фактора стремятся свести к минимуму. Например, у мощных вентиляторов в момент запуска автоматически закрываются заслонки в воздуховодах.

В момент протекания пускового тока из сети потребляется значительное количество мощности, которая расходуется на вывод электродвигателя на номинальный режим работы. Чем мощнее электродвигатель, тем больше мощности ему нужно для разгона. Не все электрические сети переносят этот режим без последствий.

Перегрузка питающих линий неизбежно приводит к снижению напряжения в сети. Это не только еще больше затрудняет запуск двигателей, но и влияет на других потребителей.

А сами электродвигатели испытывают повышенные механические и электрические нагрузки при пусковых процессах. Механические связаны с увеличением крутящего момента на валу. Электрические, связанные с кратковременным повышением тока, влияют на изоляцию обмоток статора и ротора, контактные соединения и пусковую аппаратуру.

Способы снижения пусковых токов

Маломощные электродвигатели с недорогими балластами запускаются вполне адекватно без применения каких-либо средств. Уменьшать их пусковые токи или изменять скорость вращения экономически нецелесообразно.

Но, когда влияние на режим работы сети в процессе пуска значительное, пусковые токи необходимо уменьшить. Это достигается за счет:

применения электродвигателей с фазным ротором;
с использованием схемы переключения обмоток со звезды на треугольник;
использование устройств плавного пуска;
использование преобразователей частоты.

Один или несколько из этих методов подходят для каждого механизма.

Электродвигатели с фазным ротором

Использование асинхронных двигателей с контактными кольцами в тяжелых условиях эксплуатации является самым старым способом снижения пусковых токов. Без них невозможна работа электрифицированных кранов, экскаваторов, а также дробилок, грохотов, мельниц, которые редко запускаются при отсутствии продуктов в приводном механизме.

Снижение пускового тока достигается за счет поэтапного вывода резисторов из цепи ротора. Изначально в момент подачи напряжения к ротору подключается максимально возможное сопротивление. По мере ускорения реле времени контакторы включаются один за другим, шунтируя отдельные резистивные секции. В конце разгона дополнительное сопротивление, подключенное к цепи ротора, равно нулю.

Крановые двигатели не имеют автоматического переключения ступеней с резисторами. Происходит это по велению крановщика, перемещающего рычаги управления.

Коммутация схемы соединения обмоток статора

В брно (распределительном узле начала обмоток) любого трехфазного электродвигателя от обмоток всех фаз выведено 6 выводов. Таким образом, их можно соединить либо в звезду, либо в треугольник.

За счет этого достигается некоторая универсальность использования асинхронных электродвигателей. Схема соединения звездой рассчитана для большого шага напряжения (например, 660В), треугольником — для меньшего (в данном примере 380В).

Но при номинальном напряжении питания, соответствующем схеме «треугольник», можно использовать схему «звезда» для предварительного разгона электродвигателя. В этом случае обмотка работает при пониженном напряжении питания (380В вместо 660В), а также снижается пусковой ток.

Для управления процессом коммутации потребуется дополнительный кабель в щите управления двигателем, так как задействованы все 6 выводов обмотки. Для управления их работой устанавливаются дополнительные пускатели и реле времени.

Преобразователи частоты

Первые два метода применимы не везде. А вот последующие, которые стали доступны сравнительно недавно, позволяют обеспечить плавный пуск любого асинхронного электродвигателя.

Преобразователь частоты — сложное полупроводниковое устройство, сочетающее в себе силовую электронику и элементы микропроцессорной техники. Силовая часть выпрямляет и сглаживает сетевое напряжение, превращая его в постоянное. Выходная часть этого напряжения образует синусоиду с переменной частотой от нуля до номинального значения — 50 Гц.

За счет этого достигается энергосбережение: приводимые во вращение агрегаты не работают с избыточной мощностью, находясь в строго требуемом режиме. Кроме того, технологический процесс получает возможность тонкой настройки.

Но главное в спектре рассматриваемой проблемы: преобразователи частоты позволяют обеспечить плавный пуск электродвигателя, без толчков и рывков. Пусковой ток полностью отсутствует.

Устройство плавного пуска

Устройство плавного пуска электродвигателя представляет собой тот же преобразователь частоты, но с ограниченным функционалом. Он работает только тогда, когда электродвигатель разгоняется, плавно меняя скорость своего вращения от минимально установленного значения до номинального значения.

Для предотвращения бесполезной работы устройства в конце разгона электродвигателя рядом устанавливается шунтирующий контактор. Он подключает электродвигатель непосредственно к сети после завершения пуска.

При обновлении оборудования это самый простой способ. Его зачастую можно реализовать своими руками, без привлечения узкоспециализированных специалистов. Устройство устанавливается вместо магнитного пускателя, управляющего пуском электродвигателя. Возможно, потребуется заменить кабель на экранированный. Затем параметры электродвигателя заносятся в память устройства, и оно готово к работе.

Но не все могут самостоятельно справиться с полноценными преобразователями частоты. Поэтому их использование в единичных экземплярах обычно бессмысленно. Установка преобразователей частоты оправдана только при проведении генеральной модернизации электрооборудования предприятия.

Электриктоп.ру

Плавный пуск электродвигателя своими руками

Устройство плавного пуска двигателя

Одним из важнейших недостатков асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором являются их большие пусковые токи. И если теоретически методы их снижения достаточно давно хорошо разработаны, то почти все эти разработки (использование пусковых резисторов и реакторов, переключение со звезды на треугольник, применение тиристорных регуляторов напряжения и т. использовались очень редко.

Все резко изменилось в наше время, т.к. благодаря прогрессу силовой электроники и микропроцессорной техники на рынке появились компактные, удобные и эффективные устройства плавного пуска электродвигателей (плавные пускатели).

Устройства плавного пуска асинхронных двигателей — это устройства, значительно увеличивающие срок службы электродвигателей и исполнительных механизмов, работающих от вала этого двигателя. При подаче напряжения питания обычным образом происходят процессы, разрушающие электродвигатель.

Пусковой ток и напряжение на обмотках двигателя в момент переходных процессов значительно превышают допустимые значения. Это приводит к износу и пробою изоляции обмоток, обгоранию контактов, значительно снижает срок службы подшипников, как самого двигателя, так и устройств, сидящих на валу двигателя.

Для обеспечения необходимой пусковой мощности необходимо увеличение номинальной мощности сетей электроснабжения, что приводит к значительному удорожанию оборудования и перерасходу электроэнергии.

Кроме того, падение напряжения питания в момент пуска электродвигателя может привести к выходу из строя оборудования, используемого от одних и тех же источников питания, такое же падение напряжения вызывает серьезные повреждения оборудования электроснабжения, сокращает срок его службы.

В момент пуска электродвигатель является серьезным источником электромагнитных помех, нарушающих работу электронного оборудования, питаемого от той же электрической сети или находящегося в непосредственной близости от электродвигателя.

Если произойдет аварийная ситуация и двигатель перегреется или перегорит, то в результате нагрева параметры трансформаторной стали изменятся настолько, что номинальная мощность ремонтируемого двигателя может быть снижена до 30%, т.к. в результате этот электродвигатель будет непригоден на том же месте.

Устройство плавного пуска электродвигателей совмещает в себе функции плавного пуска и торможения, защиты механизмов и электродвигателей, а также связи с системами автоматики.

Плавный пуск с помощью устройства плавного пуска реализуется путем медленного повышения напряжения для плавного разгона двигателя и снижения пусковых токов. Регулируемыми параметрами обычно являются начальное напряжение, время разгона и время торможения двигателя. Очень низкое пусковое напряжение может значительно уменьшить пусковой момент двигателя, поэтому его обычно устанавливают на уровне 30-60% от номинального напряжения.

При запуске напряжение подскакивает до установленного значения начального напряжения, а затем плавно поднимается до номинального значения в течение заданного времени разгона. При этом электродвигатель будет плавно и быстро разгоняться до номинальной скорости.

Использование устройств плавного пуска позволяет снизить пусковой ток до минимальных значений, а также сократить количество используемых реле и контакторов. переключатели. Обеспечивает надежную защиту электродвигателей от аварийных перегрузок, перегрева, заклинивания, выпадения фазы, снижает уровень электромагнитных помех.

Устройства плавного пуска электродвигателей просты по конструкции, монтажу и эксплуатации.

Пример схемы подключения устройства плавного пуска электродвигателя

При выборе устройства плавного пуска учитывайте следующее:

1. Ток двигателя. Необходимо выбрать устройство плавного пуска, исходя из полного тока нагрузки двигателя, который не должен превышать максимальный ток нагрузки устройства плавного пуска.

3. Напряжение сети. Каждое устройство плавного пуска предназначено для работы при определенном напряжении. Напряжение источника питания должно соответствовать номинальному значению устройства плавного пуска.

Устройства плавного пуска

скачать прайс-лист скачать инструкцию

Плавный пуск – одно из обязательных условий безопасной и долговременной работы трехфазных асинхронных двигателей.

Серия LD1000

Устройство плавного пуска серии LD1000 обеспечивает плавный разгон и торможение электродвигателя, тем самым снижая нагрузку на электросеть и пусковые механизмы. LD1000 реализует эту задачу, ограничивая пусковой ток и крутящий момент за счет плавного увеличения подаваемого на двигатель напряжения.

Если вы не уверены, какое устройство плавного пуска выбрать, наши менеджеры всегда помогут вам по телефону +7 495 981-54-56.

Только у нас вы сможете купить устройства плавного пуска по оптимальному соотношению цена-качество!

Основные технические характеристики:

Напряжение питания 380В, 50Гц
Ограничение пускового тока до 450% от номинального тока двигателя перегрузка, выпадение фазы, перегрузка по току и др.)
Температура эксплуатации от 0 до +50˚С, относительная влажность воздуха не более 95 % без конденсации
Максимальное время разгона 60 с.

Плавный пуск вентилятора охлаждения

Наконец-то выдалась свободная минутка и я решил сделать еще одно устройство для своей машины) На этот раз добрался до вентилятора системы охлаждения двигателя. В штатном варианте при включении VSOD происходит падение напряжения в бортовой сети. При установке сделанного мною устройства я получил плавное увеличение тока в обмотке двигателя при его включении, исключающее резкий скачок тока, а также провалы и резкое падение напряжения бортовой сети

P.S. Это устройство размещают как можно ближе к вентилятору, иначе могут возникнуть помехи, которые будут мешать нормальной работе автомобиля.

Применение микросхемы КР1182ПМ1. Плавный пуск электродвигателя

Устройства плавного пуска электродвигателя

Плавный пуск электродвигателя в последнее время используется все чаще. Области его применения разнообразны и многочисленны. Это промышленность, электротранспорт, ЖКХ и сельское хозяйство. Использование таких устройств позволяет значительно снизить пусковые нагрузки на электродвигатель и исполнительные механизмы, продлевая тем самым срок их службы.

Пусковые токи

Пусковые токи достигают значений в 7-10 раз выше, чем в рабочем режиме. Это приводит к падению напряжения в питающей сети, что негативно сказывается не только на работе других потребителей, но и на самом двигателе. Время пуска затягивается, что может привести к перегреву обмоток и постепенному разрушению их изоляции. Это способствует преждевременному выходу из строя электродвигателя.

Устройства плавного пуска позволяют значительно снизить пусковые нагрузки на электродвигатель и электросеть, что особенно актуально в сельской местности или при питании двигателя от автономной электростанции.

Перегрузки исполнительного механизма

В момент пуска двигателя крутящий момент на его валу очень нестабилен и превышает номинальное значение более чем в пять раз. Следовательно, пусковые нагрузки приводов также увеличиваются по сравнению с установившимся режимом работы и могут достигать 500 процентов. Нестабильность крутящего момента при пуске приводит к ударным нагрузкам на зубья шестерен, срезанию шпонок, а иногда даже скручиванию валов.

Устройства плавного пуска электродвигателя значительно снижают пусковые нагрузки на механизм: зазоры между зубьями шестерен выбираются плавно, что предотвращает их поломку. В ременных передачах приводные ремни также плавно натянуты, что снижает износ механизмов.

Помимо плавного пуска, на работу механизмов благотворно влияет режим плавного торможения. Если двигатель приводит в движение насос, то плавное торможение позволяет избежать гидравлического удара при выключении агрегата.

Промышленные устройства плавного пуска

В настоящее время устройства плавного пуска производятся многими компаниями, такими как Siemens, Danfoss, Schneider Electric. Такие устройства имеют множество функций, которые программируются пользователем. Это время разгона, время торможения, защита от перегрузки и многие другие дополнительные функции.

При всех достоинствах у брендовых устройств есть один недостаток — достаточно высокая цена. Однако вы можете создать такое устройство самостоятельно. Его стоимость будет небольшой.

Устройство плавного пуска на микросхеме КР1182ПМ1

В первой части статьи говорилось о специализированной микросхеме КР1182ПМ1. представляющий фазовый регулятор мощности. Рассмотрены типовые схемы его включения, устройства плавного пуска ламп накаливания и просто регуляторы мощности в нагрузке. На основе этой микросхемы можно создать достаточно простое устройство плавного пуска трехфазного электродвигателя. Схема устройства представлена на рис. 1.

Рисунок 1. Схема устройства плавного пуска двигателя.

Плавный пуск осуществляется путем постепенного увеличения напряжения на обмотках двигателя от нуля до номинального. Это достигается за счет увеличения угла открытия тиристорных ключей за время, называемое временем пуска.

Описание схемы

В конструкции используется трехфазный электродвигатель 50 Гц, 380 В. Обмотки двигателя, соединенные звездой, подключаются к выходным цепям, обозначенным на схеме как L1, L2, L3. Центральная точка звезды соединена с нейтралью сети (N).

Выходные ключи выполнены на тиристорах, включенных встречно — параллельно. В конструкции использованы импортные тиристоры типа 40ТПС12. При невысокой стоимости они имеют достаточно большой ток — до 35 А, а обратное напряжение у них 1200 В. Кроме них в ключах есть еще несколько элементов. Назначение их следующее: демпфирующие RC-цепи, включенные параллельно с тиристорами, предотвращают ложное включение последних (на схеме это R8C11, R9C12, R10C13), а с помощью варисторов RU1 RU3 коммутационные помехи поглощаются, амплитуда которых превышает 500 В.

В качестве узлов управления выходными ключами используются микросхемы DA1 DA3 типа КР1182ПМ1. Эти микросхемы достаточно подробно были рассмотрены в первой части статьи. Конденсаторы С5 С10 внутри микросхемы формируют пилообразное напряжение, которое синхронизируется с сетью. Сигналы управления тиристорами в микросхеме формируются путем сравнения пилообразного напряжения с напряжением между выводами 3 и 6 микросхемы.

Для питания реле К1 К3 в устройстве имеется блок питания, который состоит всего из нескольких элементов. Это трансформатор Т1, выпрямительный мост VD1, сглаживающий конденсатор С4. На выходе выпрямителя установлен интегральный стабилизатор DA4 типа 7812, обеспечивающий на выходе напряжение 12 В, а на выходе защиту от коротких замыканий и перегрузок.

Описание работы устройства плавного пуска электродвигателей

Сетевое напряжение подается в цепь, когда автоматический выключатель Q1 включен. Однако двигатель еще не запускается. Это связано с тем, что обмотки реле К1 К3 еще обесточены, а их нормально замкнутые контакты шунтируют выводы 3 и 6 микросхем DA1-DA3 через резисторы R1 R3. Это обстоятельство препятствует зарядке конденсаторов С1 С3, поэтому микросхемы не вырабатывают импульсы управления.

Ввод устройства в работу

При замыкании тумблера SA1 напряжение 12 В включает реле К1 К3. Их нормально замкнутые контакты размыкаются, что позволяет заряжать конденсаторы С1 С3 от внутренних генераторов тока. Вместе с увеличением напряжения на этих конденсаторах увеличивается и угол раскрытия тиристоров. Таким образом достигается плавный рост напряжения на обмотках двигателя. При полной зарядке конденсаторов угол включения тиристоров достигнет своего максимального значения, а скорость двигателя достигнет номинального значения.

Выключение двигателя, плавное торможение

Для выключения двигателя разомкните переключатель SA1, Это выключит реле К1 К3. Их нормально — замкнутые контакты замкнутся, что приведет к разрядке конденсаторов С1 С3 через резисторы R1 R3. Разряд конденсаторов продлится несколько секунд, за это же время двигатель остановится.

При запуске двигателя в нулевом проводе могут протекать значительные токи. Это связано с тем, что в процессе плавного разгона токи в обмотках двигателя несинусоидальны, но особо бояться этого не стоит: процесс пуска достаточно кратковременный. В установившемся режиме этот ток будет значительно меньше (не более десяти процентов от фазного тока в номинальном режиме), что связано только с технологическим разбросом параметров обмотки и перекосом фаз. Избавиться от этих явлений уже невозможно.

Детали и конструкция

Для сборки устройства необходимы следующие детали:

Трансформатор мощностью не более 15 Вт, с напряжением выходной обмотки 15-17 В.

Как реле К1 К3, любые с подходят катушки напряжением 12 В, имеющие нормально замкнутый или переключающий контакт, например TRU-12VDC-SB-SL.

Конденсаторы С11 С13 типа К73-17 на рабочее напряжение не ниже 600 В.

Устройство выполнено на печатной плате. Собранное устройство следует поместить в пластиковый корпус подходящих размеров, на передней панели которого разместить выключатель SA1 и светодиоды HL1 и HL2.

Соединение двигателя

Соединение выключателя Q1 и двигателя осуществляется проводами, сечение которых соответствует мощности последнего. Нулевой провод выполняется тем же проводом, что и фазные провода. При указанных на схеме номиналах деталей возможно подключение двигателей мощностью до четырех киловатт.

Если планируется использовать двигатель мощностью не более полутора киловатт, а частота пусков не будет превышать 10 15 в час, то мощность, рассеиваемая на тиристорных ключах, незначительна, поэтому радиаторы можно опущено.

Если предполагается использование более мощного двигателя или более частые пуски, необходимо будет установить тиристоры на радиаторы из алюминиевой ленты. Если радиатор предполагается использовать совместно, то тиристоры следует изолировать от него при помощи слюдяных прокладок. Для улучшения условий охлаждения можно использовать теплопроводящую пасту КПТ-8.

Проверка и регулировка устройства

Перед включением в первую очередь следует проверить монтаж на соответствие принципиальной схеме. Это основное правило, и от него нельзя отступать. Ведь пренебрежение этой проверкой может привести к куче обгоревших деталей, и надолго отбить у вас охоту заниматься экспериментами с электричеством. Найденные ошибки следует устранить, так как все же эта схема питается от сети, и шутки с ней плохи. И даже после указанной проверки подключать двигатель еще рано.

Сначала вместо двигателя подключите три одинаковые лампы накаливания мощностью 60 100 Вт. При испытаниях следует следить за равномерным зажиганием ламп.

Неравномерность времени включения обусловлена разбросом емкостей конденсаторов С1 С3, имеющих значительный допуск по емкости. Поэтому их лучше сразу подобрать с помощью прибора перед установкой, хотя бы с точностью до десяти процентов.

Время выключения также определяется сопротивлением резисторов R1 R3. С их помощью можно выровнять время выключения. Эти настройки следует выполнять, если разброс времени включения-выключения на разных фазах превышает 30 процентов.

Двигатель можно подключать только после нормального, даже не идеального прохождения вышеуказанных проверок.

Что еще можно добавить в конструкцию

Выше уже было сказано, что подобные устройства в настоящее время производятся разными компаниями. Конечно, повторить все функции брендовых устройств в такой самоделке невозможно, но скопировать все-таки, наверное, получится.

Это так называемый обходной контактор. Назначение его следующее: после выхода двигателя на номинальные обороты контактор просто шунтирует своими контактами тиристорные ключи. Через них протекает ток, минуя тиристоры. Такую конструкцию часто называют байпасной (от англ. bypass — обходить). Для такого усовершенствования в блок управления придется ввести дополнительные элементы.

Источники.

Характерной чертой любого электродвигателя в процессе пуска является многократное превышение тока и механической нагрузки на приводимое оборудование. В этом случае также возникают перегрузки питающей сети, создающие перепады напряжения и ухудшающие качество электроэнергии. Во многих случаях требуется устройство плавного пуска (плавный пуск).

Необходимость плавного пуска электродвигателей

Обмотка статора представляет собой индуктор, состоящий из активного сопротивления и реактивного. Величина последнего зависит от частоты приложенного напряжения. При запуске двигателя реактивное сопротивление изменяется от нуля, а пусковой ток имеет большую величину, во много раз превышающую номинальную. Крутящий момент также высок и может разрушить приводимое оборудование. В режиме торможения также появляются броски тока, приводящие к повышению температуры обмоток статора. В аварийной ситуации, связанной с перегревом двигателя, возможен ремонт, но изменяются параметры трансформаторной стали и номинальная мощность снижается на 30 %. Поэтому необходим плавный пуск.

Пуск электродвигателя путем переключения обмоток

Обмотки статора могут быть соединены звездой и треугольником. Когда все концы обмоток сняты с двигателя, можно снаружи переключать схемы «звезда» и «треугольник».

Устройство плавного пуска электродвигателя собрано из 3-х контакторов, реле нагрузки и таймера.

Двигатель запускается в режиме звезды, когда контакты К1 и К3 замкнуты. По истечении интервала, установленного реле времени, К3 выключается, а цепь «треугольник» включается контактором К2. Это приведет двигатель к полной скорости. При разгоне до номинальной скорости пусковые токи не такие большие.

Недостатком схемы является возникновение короткого замыкания при одновременном включении двух машин. Этого можно избежать, если вместо этого использовать рубильник. Для организации реверса нужен еще один блок управления. Кроме того, по схеме «треугольник» электродвигатель больше греется и усиленно работает.

Частотное регулирование скорости вращения

Вал двигателя вращается под действием магнитного поля статора. Скорость зависит от частоты питающего напряжения. Привод будет работать эффективнее, если дополнительно изменить напряжение.

В состав устройства плавного пуска асинхронных двигателей может входить преобразователь частоты.

Первая ступень устройства представляет собой выпрямитель, на который подается напряжение трехфазной или однофазной сети. Он собран на диодах или тиристорах и предназначен для формирования пульсирующего постоянного напряжения.

В промежуточном контуре сглажены пульсации.

В инверторе выходной сигнал преобразуется в переменную заданной частоты и амплитуды. Он работает по принципу изменения амплитуды или ширины импульсов.

Все три элемента получают сигналы от электронной схемы управления.

Принцип работы устройства плавного пуска

Увеличение пускового тока в 6-8 раз и крутящего момента требуют применения устройства плавного пуска для выполнения следующих действий при пуске или торможении двигателя:

постепенное увеличение нагрузки ;
снижение падения напряжения;
контроль пуска и торможения в определенные моменты времени;
уменьшение помех;
защита от скачков напряжения, выпадения фазы и т.п.;
Повышение надежности электропривода.

Устройство плавного пуска двигателя ограничивает величину напряжения, подаваемого во время пуска. Регулируется изменением угла раскрытия симисторов, подключенных к обмоткам.

Пусковые токи должны быть снижены до значения, не более чем в 2-4 раза превышающего номинальное значение. Наличие обходного контактора предотвращает перегрев симисторов после его включения после раскрутки двигателя. Варианты коммутации одно-, двух- и трехфазные. Каждая схема функционально отличается и имеет разную стоимость. Наиболее совершенным является трехфазное регулирование. Он самый функциональный.

Недостатки устройств плавного пуска на симисторах:

простые схемы применяются только при малых нагрузках или при холостом пуске;
длительный запуск приводит к перегреву обмоток и полупроводниковых элементов;
крутящий момент на валу снижен и двигатель может не запуститься.

Типы SCP

Наиболее распространенные регуляторы без обратной связи на две или три фазы. Для этого предварительно устанавливаются напряжение и время запуска. Недостатком является отсутствие регулирования крутящего момента по нагрузке на двигатель. Эту задачу решает устройство обратной связи наряду с выполнением дополнительных функций по снижению пускового тока, созданию защиты от перекоса фаз, перегрузки и т.п.

Самые современные устройства плавного пуска имеют схемы постоянного контроля нагрузки. Они подходят для сильно нагруженных приводов.

Выбор устройства плавного пуска

Большинство устройств плавного пуска представляют собой симисторные регуляторы напряжения, различающиеся по функциям, схемам управления и алгоритмам изменения напряжения. В современных моделях устройств плавного пуска используются фазовые методы регулирования электроприводов с любыми режимами пуска. Электрические схемы могут быть с тиристорными модулями на разное количество фаз.

Одним из самых простых является устройство плавного пуска с однофазным регулированием через один симистор, позволяющее лишь смягчить механические ударные нагрузки двигателей мощностью до 11 кВт.

Двухфазное регулирование также смягчает механические удары, но не ограничивает токовые нагрузки. Допустимая мощность двигателя 250 кВт. Оба метода применяются исходя из разумных цен и особенностей конкретных механизмов.

Многофункциональное устройство плавного пуска с трехфазным регулированием обладает лучшими техническими характеристиками. Это обеспечивает возможность динамического торможения и оптимизации его работы. В качестве недостатков можно отметить только высокие цены и габариты.

В качестве примера возьмем устройство плавного пуска Altistart. Вы можете выбрать модели для запуска асинхронных двигателей, мощность которых достигает 400 кВт.

Устройство выбирается по номинальной мощности и режиму работы (нормальный или тяжелый).

Выбор устройства плавного пуска

Основными параметрами, по которым выбираются устройства плавного пуска, являются:

предельный ток устройства плавного пуска и двигателя должны быть правильно подобраны и соответствовать друг другу;
параметр количества пусков в час задается как характеристика устройства плавного пуска и не должен превышаться при работе двигателя;
указанное напряжение устройства должно быть не меньше напряжения сети.

Устройство плавного пуска для насосов

Устройство плавного пуска для насоса в первую очередь предназначено для снижения гидравлического удара в трубопроводах. Устройства плавного пуска Advanced Control подходят для работы с приводами насосов. Устройства практически полностью исключают гидроудары при заполнении трубопроводов, что позволяет увеличить срок службы оборудования.

Электроинструменты с плавным пуском

Электроинструменты характеризуются высокими динамическими нагрузками и высокими скоростями. Ярким ее представителем является угловая шлифовальная машина (УШМ). На рабочий диск в начале вращения редуктора действуют значительные силы инерции. Большие сверхтоки возникают не только при пуске, но и при каждой подаче инструмента.

Устройство плавного пуска электроинструмента используется только в дорогих моделях. Экономичное решение – установить его самостоятельно. Это может быть сборный блок, помещающийся внутрь корпуса прибора. Но многие пользователи самостоятельно собирают простую схему и подключают ее к обрыву силового кабеля.

При замыкании цепи двигателя на фазорегулятор КР1182ПМ1 подается напряжение и начинает заряжаться конденсатор С2. Благодаря этому симистор VS1 включается с задержкой, которая постепенно уменьшается. Ток двигателя постепенно увеличивается, и скорость набирается постепенно. Двигатель разгоняется примерно за 2 секунды. Мощность, отдаваемая в нагрузку, достигает 2,2 кВт.

Устройство можно использовать для любого электроинструмента.

Заключение

При выборе устройства плавного пуска необходимо проанализировать требования к механизму и характеристикам электродвигателя. Спецификации производителя можно найти в документации, поставляемой с оборудованием. Ошибиться при выборе не следует, так как будет нарушено функционирование устройства. Важно учитывать диапазон скоростей, чтобы выбрать наилучшее сочетание инвертора и двигателя.

Мягкий пуск асинхронного двигателя всегда представляет собой сложную задачу, поскольку для запуска асинхронного двигателя требуется большой ток и крутящий момент, которые могут сжечь обмотку двигателя. Инженеры постоянно предлагают и внедряют интересные технические решения для преодоления этой проблемы, такие как использование коммутационной схемы, автотрансформатора и др.

Преимущества использования схемы с устройством плавного пуска (УПП):

снижение пускового тока;
снижение затрат на электроэнергию;
повышение эффективности;
относительно низкая стоимость;
достижение максимальной скорости без повреждения агрегата.

Как плавно запустить двигатель?

Существует пять основных методов плавного пуска.

Высокий крутящий момент может быть создан путем добавления внешнего сопротивления в цепь ротора, как показано на рисунке.

Включив в цепь автоматический трансформатор, можно поддерживать пусковой ток и крутящий момент за счет снижения начального напряжения. См. рисунок ниже.

Прямой пуск является самым простым и дешевым способом, поскольку асинхронный двигатель подключается непосредственно к источнику питания.
Соединения со специальной конфигурацией обмотки — метод применим к двигателям, предназначенным для работы в нормальных условиях.

Использование SCP является наиболее продвинутым из всех перечисленных методов. Здесь полупроводниковые устройства, такие как тиристоры или тиристоры, которые регулируют скорость асинхронного двигателя, успешно заменяют механические компоненты.

Регулятор скорости вращения коллекторного двигателя

Для более плавного пуска и возможности регулировки скорости используются регуляторы скорости.

Запуск электродвигателя своими руками можно осуществить, например, таким образом.

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, уменьшения механической нагрузки 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, можно также 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 проводки прямого 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 бросок 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 при увеличении скорости, больше при использовании прямого пуска, чем при постепенном увеличении 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!

В этой статье мы познакомим вас с языком программирования ПЛК, который называется Sequential Function Chart, или сокращенно SFC. Стандарт программирования ПЛК IEC 61131-3 включает пять языков программирования: — Лестничная диаграмма — Схема функционального блока — Список инструкций — …

В этой статье я расскажу о лазерных датчиках. Я объясню, что такое лазерные датчики, основы их работы, различные типы лазерных датчиков и приведу несколько примеров использования лазерных датчиков в автоматизации. Что такое лазерный датчик? Лазер…

Выбор между частотно-регулируемым приводом и устройством плавного пуска

Дом
Блог
Электродвигатели: выбор между частотно-регулируемым приводом и устройством плавного пуска

Электродвигатели имеют множество применений в жилых, коммерческих и промышленных зданиях. Тем не менее, двигатели должны иметь соответствующие средства управления и защиты, чтобы обеспечить длительный срок службы и правильную работу. Когда двигатели запускаются при полном напряжении, высокий пусковой ток и пусковой момент могут сократить срок их службы. Для защиты двигателей от этого используются несколько методов пуска, включая устройства плавного пуска и частотно-регулируемые приводы (ЧРП).

Пускатели защищают не только двигатели, но и другие электрические устройства и механические компоненты:

Моторные нагрузки не подвержены внезапному пусковому моменту.
Другие электрические устройства не подвержены падению напряжения из-за пускового тока.

При сравнении устройства плавного пуска и частотно-регулируемого привода нельзя сказать, что одно устройство лучше другого. Устройство плавного пуска предназначено исключительно для пуска двигателей при пониженном напряжении, а частотно-регулируемый привод также может управлять скоростью работающего двигателя. Для данной мощности двигателя ЧРП дороже из-за его дополнительных функций. Использование частотно-регулируемого привода для двигателя, не требующего регулирования скорости, является пустой тратой средств.

Повысьте безопасность и сэкономьте энергию в своем здании с помощью профессионального электрического проектирования.

В этой статье сравниваются устройства плавного пуска и частотно-регулируемые приводы с указанием некоторых подходящих приложений для каждого устройства. Оба устройства используют силовую электронику, но их внутренние компоненты различны.

Когда использовать устройство плавного пуска?

Устройство плавного пуска использует массив из шести тиристоров или кремниевых управляемых выпрямителей (SCR) для снижения пускового тока и крутящего момента трехфазного двигателя. Тиристор можно описать как электронный «клапан», пропускающий ток только в одном направлении и только при подаче управляющего сигнала. Шесть тиристоров необходимы для трехфазного питания, так как есть три напряжения переменного тока, которые переключают полярность с частотой 60 Гц — на каждую фазу необходимо по два тиристора, каждый для разной полярности.

Когда в электродвигателе используется устройство плавного пуска, шесть тиристоров используются в качестве клапанов, ограничивающих трехфазное напряжение. Вместо того, чтобы сразу подавать номинальное напряжение, устройство плавного пуска обрезает часть кривой напряжения, что ограничивает как пусковой ток, так и пусковой момент.

Цепь SCR, используемая устройством плавного пуска, может ограничивать напряжение, но частота остается на уровне 60 Гц. Поскольку скорость работающего двигателя зависит от частоты, устройство плавного пуска не может снизить скорость вращения. Однако это не проблема в приложениях, где двигатель всегда используется на полной скорости.

Устройства плавного пуска

полезны, когда двигатели управляют большими нагрузками, требующими высокого тока и крутящего момента для начала вращения. К таким нагрузкам относятся промышленное оборудование, вентиляторы пылесборников и насосные системы с постоянным потоком.

Когда использовать частотно-регулируемый привод?

Как упоминалось выше, частотно-регулируемый привод может управлять как напряжением, так и частотой, подаваемой на электродвигатель. Это означает, что частотно-регулируемый привод можно использовать в качестве пускового устройства, но он также может снижать скорость в приложениях, где рабочая нагрузка двигателя изменяется. Регулировка напряжения и частоты возможна благодаря трехэтапному процессу:

Напряжение переменного тока преобразуется в постоянное с помощью выпрямителя.
Затем сигнал постоянного тока фильтруется для улучшения качества электроэнергии.
Наконец, инвертор преобразует мощность постоянного тока обратно в переменный ток с требуемым напряжением и частотой.

Поскольку частотно-регулируемый привод управляет как напряжением, так и частотой, он также может регулировать отношение В/Гц, определяющее крутящий момент. Снижение напряжения работающего двигателя обычно приводит к увеличению тока и перегреву, что отрицательно сказывается на производительности и сроке службы. Однако при снижении напряжения и частоты электродвигатель может замедлиться без негативных последствий.

Преобразователи частоты

полезны, когда двигатели имеют переменную рабочую нагрузку, а экономия энергии более 20 % является обычным явлением при снижении скорости. Например, частотно-регулируемый привод может снижать мощность насосной системы здания при низком потреблении воды или может снижать скорость вентиляции при малой посещаемости. В обоих случаях есть отличная возможность сэкономить энергию.

Заключение

Когда двигатели запускаются при полном напряжении, высокий пусковой ток и пусковой момент могут повредить их и другие компоненты. Устройства плавного пуска и частотно-регулируемые приводы снижают пусковой ток за счет ограничения напряжения, но между этими устройствами также есть важные различия.

Инженеры-электрики рекомендуют устройства плавного пуска, когда для двигателей требуется только система пуска, и частотно-регулируемые приводы, когда двигателям также требуется управление скоростью во время работы. Устройство плавного пуска не может экономить энергию за счет замедления двигателя с переменной нагрузкой, а частотно-регулируемый привод тратит впустую свою способность регулирования скорости, если используется только в качестве пускателя.

Теги ЧРП Электродвигатели стартер двигателя устройство плавного пуска управление двигателем

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УСЛУГИ

—

Присоединяйтесь к более чем 15 000 коллегам-архитекторам и подрядчикам

Получайте советы экспертов по инженерным вопросам прямо на свой почтовый ящик. Подпишитесь на блог инженеров Нью-Йорка ниже.

Как сделать плавный пуск на УШМ. Плавный пуск и регулировка скорости угловой шлифовальной машины. Подключение функции плавного пуска

Плавный пуск любого электроинструмента очень важен по следующим причинам. Во-первых, это помогает уберечь электроприбор от поломок, что способствует меньшему количеству выездов к ремонтникам, а значит практически отсутствию простоев и повышению производительности. Во-вторых, наличие плавного пуска электродвигателя позволяет сэкономить деньги, которые можно было бы потратить на оплату труда ремонтников или покупку нового инструмента.

В данной статье будет рассмотрено изготовление устройства плавного пуска электродвигателя своими руками на примере болгарки или проще говоря УШМ.

Зачем нужен пускатель плавного пуска

Из-за некоторых конструктивных особенностей пуск болгарки приводит к возникновению динамических нагрузок на устройство. Так как масса диска, с которым совершается полезная работа, достаточно велика, на коллекторный электродвигатель и редуктор аппарата действуют мощные силы инерции, что приводит к следующим негативным факторам:

При пуске, который особенно резким, силы инерции очень сильно действуют на корпус прибора, который может привести к травме : вы просто не держите инструмент и не отпускаете его. Поэтому при запуске электродвигателя болгарки всегда держите его обеими руками.
Во время пуска двигатель перегружен из-за приложенного высокого напряжения. К чему это приводит? В первую очередь страдает обмотка двигателя и происходит ускоренный износ щеток, чего не будет, если сделать узел плавного пуска. В противном случае будьте готовы к тому, что в один прекрасный день, не очень, в моторе что-то случится. короткое замыкание, вызванное полным износом щеток . Это, в свою очередь, заставит вас раскошелиться на ремонт или купить новую болгарку.
Быстрый крутящий момент, прилагаемый к редуктору во время запуска, вызывает ускоренный износ шестерен в редукторе вашей кофемолки.
Также имейте в виду, что резкий пуск болгарки может разрушить диск, осколки которого могут причинить вам серьезный вред, поэтому никогда не работайте без кожуха для защиты.

Для того, чтобы вам было более понятно, какие элементы кофемолки больше всего страдают от резкого пуска, посмотрите на схему ниже.

Конечно, некоторые фирмы, производящие болгарки, еще на заводе комплектуют свои устройства блоком плавного пуска. Однако оборудование плавного пуска – непозволительная роскошь для болгарок, входящих в бюджетный ценовой сегмент, поэтому, если вы не хотите покупать дорогой электроинструмент, то рискуете столкнуться с проблемами, которые были описаны выше.

Тем не менее, выход есть и он достаточно прост: сделать устройство для плавного пуска по одной из возможных схем своими руками. Если в корпусе вашего устройства есть свободное место, то вы можете используйте готовое устройство плавного пуска и поместите его в кофемолку.

Делаем плавный пуск для болгарки своими руками

Одна из наиболее часто используемых схем изготовления пускового устройства на базе микросхемы КР118ПМ1 и симисторов, входящих в состав силовой части. По этой схеме можно сделать узел плавного пуска, не имея специальных навыков и без глубоких знаний в электротехнике. Важно только то, что вы умеете паять.

Графически эта схема выглядит так:

Самодельное устройство можно подключить к абсолютно любому электроинструменту , рассчитанному на напряжение двести двадцать вольт. Устройство плавного пуска , созданное на основе этой схемы, не обязательно включать отдельной кнопкой, а можно подключить к штатному ключу болгарки. Если у вашей болгарки есть свободное место внутри корпуса, то вы можете установить блок в него или сделать для него отдельный корпус и подключить его к электроинструменту через разрыв в кабеле питания.

Оптимальный вариант подключения устройства плавного пуска и вашей болгарки будет следующим: на вход блока (разъем XS1) вы подаете напряжение от блока питания напряжением двести двадцать вольт. К выходу блока подключается штекер от болгарки (разъем ХР1).

Принцип работы устройства плавного пуска

После нажатия кнопки включения на болгарке в цепи появляется напряжение, которое изначально подается на микросхему, которая на схеме выше обозначена как DA1. Конденсатор, регулирующий величину напряжения, постепенно увеличивает его, пока не достигнет рабочего значения. За счет работы конденсатора тиристоры в микросхеме открываются с некоторым запаздыванием и медленно передают напряжение на силовую часть в симисторах VS1.
Описанный выше процесс происходит в периоды, которые становятся все короче и короче, если считать их с момента запуска. В результате напряжение, подаваемое на болгарку, увеличивается медленно, а не резко, что обуславливает плавный пуск электродвигателя.
Время, в течение которого двигатель набирает рабочие обороты, зависит от емкости используемого конденсатора С2. Как правило, емкости, равной сорока семи мкФ, достаточно, чтобы кофемолка плавно завелась за две секунды. Обычно этого периода времени достаточно, чтобы снять перегрузку с мотора и редуктора.
После окончания работы и выключения устройства резистор R1 своим сопротивлением разряжает конденсатор С1. Если номинал резистора R1 равен шестидесяти восьми килоомам, то разряд занимает всего три секунды. Затем вы можете снова использовать устройство плавного пуска, так как оно будет готово снова запустить кофемолку.

Если вы хотите модернизировать блок до устройства , регулирующего скорость вращения электродвигателя, то вместо постоянного резистора R1 поставьте переменный. При этом можно регулировать его сопротивление, а значит влиять на обороты двигателя.

Симистор VS1 в вашем блоке должен соответствовать следующим характеристикам:

Сила тока, минимально пропускаемая им, составляет двадцать пять ампер.
Максимальное напряжение, на которое он рассчитан, составляет четыреста вольт.

Эта проверенная многими мастерами схема проверена на болгарке мощностью равной двум киловаттам, имеет запас по мощности до пяти киловатт, что стало возможным благодаря микросхеме КР118ПМ1.

Преимущества использования схемы с устройством плавного пуска (УПП):

снижение пускового тока;
снижение затрат на электроэнергию;
повышение эффективности;
относительно низкая стоимость;
достижение максимальной скорости без повреждения агрегата.

Как плавно запустить двигатель?

Существует пять основных методов плавного пуска.

Высокий крутящий момент может быть создан путем добавления внешнего сопротивления в цепь ротора, как показано на рисунке.

Включив в цепь автоматический трансформатор, можно поддерживать пусковой ток и крутящий момент за счет снижения начального напряжения. См. рисунок ниже.

Прямой пуск является самым простым и дешевым способом, поскольку асинхронный двигатель подключается непосредственно к источнику питания.
Соединения со специальной конфигурацией обмотки — метод применим к двигателям, предназначенным для работы в нормальных условиях.

Использование SCP является наиболее продвинутым из всех перечисленных методов. Здесь полупроводниковые устройства, такие как тиристоры или тиристоры, которые регулируют скорость асинхронного двигателя, успешно заменяют механические компоненты.

Регулятор скорости вращения коллекторного двигателя

Для более плавного пуска и возможности регулировки скорости используются регуляторы скорости.

Запуск электродвигателя своими руками можно осуществить, например, таким образом.

Проблемы с двигателями и нагрузками?

Наверное, самая значительная нагрузка, которая ложится на двигатель в момент пуска, это многократное, хотя и кратковременное превышение номинального рабочего тока агрегата. Через несколько секунд работы, когда электродвигатель выйдет на номинальную скорость, потребляемый им ток также вернется к нормальным показателям. Для обеспечения необходимого электроснабжения вынуждены увеличивать мощность электрооборудования и токопроводящих линий , что приводит к удорожанию их стоимости.

При возникновении аварийных ситуаций, вызвавших возгорание двигателя или его сильный перегрев, свойства трансформаторной стали могут изменить настолько, что после ремонта двигатель потеряет до тридцати процентов мощности. В таких условиях он уже не пригоден для дальнейшей эксплуатации и требует замены, что тоже недешево.

Для чего нужен плавный пуск?

в момент пуска электродвигателя ток питания может превышать номинальный в четыре с половиной-пять раз, что приводит к значительному нагреву обмоток, а это не отлично;
пуск двигателя прямым подключением приводит к рывкам, которые в первую очередь сказываются на плотности одноименных обмоток, увеличивая трение проводников в процессе эксплуатации, ускоряют разрушение их изоляции и со временем могут привести к межвитковому замыканию;
вышеупомянутые рывки и вибрации передаются на весь приводимый агрегат. Это совсем не здорово, потому что может привести к повреждению его движущихся частей : зубчатых передач, приводных ремней, конвейерных лент или просто представить, что вы едете в дергающемся лифте. В случае насосов и вентиляторов это риск деформации и разрушения турбин и лопаток;
Не забывайте о продуктах, которые могут быть на производственной линии. Они могут упасть, рассыпаться или сломаться из-за такого рывка;
Ну и, пожалуй, последний из пунктов, заслуживающих внимания, это стоимость эксплуатации такого оборудования. Речь идет не только о дорогостоящем ремонте, связанном с частыми критическими нагрузками, но и об ощутимом количестве неэффективно расходуемой электроэнергии.

Специфика применения таких агрегатов, как электролобзики, дрели, шлифовальные машины и т.п., заключается в многократных циклах пуска и останова в течение относительно короткого промежутка времени. Такой режим работы в такой же степени влияет на их долговечность и энергопотребление, как и на их промышленные аналоги. При этом не следует забывать, что системы плавного пуска не в состоянии контролировать обороты двигателя или реверсировать их направление. Также нельзя увеличивать пусковой момент или уменьшать ток ниже того, что требуется для запуска вращения ротора двигателя.

Видео: Плавный пуск, регулировка и защита коллектора. двигатель

Варианты систем плавного пуска электродвигателей

Система звезда-треугольник

Одна из наиболее распространенных систем пуска промышленных асинхронных двигателей. Основное его преимущество – простота. Двигатель запускается при переключении обмоток системы звезда, после чего при наборе номинальной скорости автоматически переходит на включение треугольником. Такой пуск позволяет добиться тока почти на треть ниже , чем при прямом пуске электродвигателя.

Видео: Подключение трехфазного асинхронного двигателя звездой или треугольником

Электронное устройство плавного пуска двигателя

Плавный пуск двигателя можно осуществить с помощью симисторов, включенных в цепь управления. Существует три схемы такого включения: однофазная, двухфазная и трехфазная. Каждый из них отличается своим функционалом и конечной стоимостью соответственно.

В этих схемах обычно можно уменьшить пусковой ток до двух-трех номинальных. Кроме того, удается уменьшить значительный нагрев, присущий вышеупомянутой системе звезда-треугольник, что способствует увеличению срока службы электродвигателей. Благодаря тому, что запуск двигателя управляется снижением напряжения, разгон ротора осуществляется плавно, а не скачкообразно, как в других схемах.

В целом на системы плавного пуска двигателя возлагается несколько ключевых задач:

основная — снижение пускового тока до трех-четырех номинальных;
снижение напряжения питания двигателя, при наличии соответствующих мощностей и проводки;
улучшение параметров пуска и торможения;
Аварийная защита сети от токовых перегрузок.

Однофазная пусковая схема

Данная схема предназначена для пуска электродвигателей мощностью не более одиннадцати киловатт. Этот вариант используется, если необходимо смягчить удар при пуске, а торможение, плавный пуск и понижение пускового тока значения не имеют. В первую очередь из-за невозможности организации последнего по такой схеме. Но из-за удешевления производства полупроводников, в том числе симисторов, они сняты с производства и встречаются редко;

Двухфазная пусковая схема

Такая схема предназначена для регулирования и запуска двигателей мощностью до двухсот пятидесяти ватт. Такие системы плавного пуска иногда оснащают шунтирующим контактором для удешевления устройства, однако это не решает проблемы несимметричного питания фаз, что может привести к перегреву;

Трехфазная пусковая схема

Эта схема является самой надежной и универсальной системой плавного пуска электродвигателей. Максимальная мощность двигателей, управляемых таким устройством, ограничивается исключительно максимальной тепловой и электрической выносливостью используемых симисторов. Его 9Универсальность 0875 позволяет реализовать множество функций , таких как: динамическое торможение, обратноходовое или магнитное поле и балансировка с ограничением тока.

Важным элементом последней из упомянутых схем является обходной контактор, о котором упоминалось ранее. Он позволяет обеспечить правильный тепловой режим системы плавного пуска электродвигателя после выхода двигателя на нормальные рабочие обороты, не допуская его перегрева.

Плавный пуск своими руками

Существует множество схем плавного пуска двигателей. Выбор конкретного зависит исключительно от вас, но в принципе, имея определенные познания в радиотехнике, умелые руки и желание, вполне можно собрать приличный самодельный стартер , который продлит срок службы ваших электроинструментов и бытовой техники на долгие годы.

Конструктивные особенности некоторых инструментов, например, угловых шлифовальных машин, приводят к высокой нагрузке на двигатель устройства динамической нагрузки. Для устранения неравномерных нагрузок на электроприбор и его составляющие рекомендуется приобрести или изготовить устройство плавного пуска (УПП) своими руками.

Общие сведения

В электроинструментах, у которых рабочая часть представлена диском, вращающимся с большой скоростью, в начале их работы на ось редуктора действуют силы инерции. Это воздействие влечет за собой следующие негативные моменты:

Инерционный рывок, создаваемый в результате нагрузки на ось при резком старте, может вырвать агрегат из рук, особенно если используются диски большого диаметра и массы ;

Важно! Из-за таких инерционных рывков при работе со стальными и алмазными дисками необходимо держать инструмент обеими руками и быть готовым его удерживать, иначе можно получить травму при поломке агрегата.

Внезапная подача рабочего напряжения на двигатель создает большую перегрузку по току, которая возникает после выхода агрегата на минимальные обороты. Это приводит к перегреву обмоток двигателя и быстрому износу щеток. Частые включения и выключения инструмента могут привести к короткому замыканию, так как велика вероятность расплавления изоляционного слоя обмоток;
Резкий набор оборотов болгарки или циркулярной пилы из-за большого крутящего момента приводит к быстрому износу шестерни редуктора. Иногда удается заклинить редуктор или даже сломать его зубья;
Перегрузка, которую воспринимает рабочий диск при резком старте, может привести к его разрушению. Наличие защитного кожуха на таких электроинструментах обязательно.

Важно! При запуске болгарки открытый участок кожуха должен находиться с противоположной от человека стороны, чтобы защитить его от разлетающихся осколков в случае возможного разрушения рабочего диска.

Для снижения пагубного воздействия резкого и динамичного пуска на электроинструмент производители выпускают модели со встроенным плавным пуском и регулировкой скорости.

Для информации. Такие устройства встраиваются в агрегаты средней и высокой ценовой категории.

Устройство плавного пуска и регулятор скорости отсутствуют во многих электроинструментах, которые есть в большинстве домашних хозяйств. Если приобрести мощную технику (диаметр рабочего диска более 20 см) без устройства плавного пуска, то резкий запуск двигателя приведет к быстрому износу механики и электрики, а также сложно удержать такую аппарат в руках при включении. Единственный выход — установка плавного пускателя.

На рынке аксессуаров для электроинструментов представлено множество моделей готовых устройств плавного пуска и регуляторов реверса.

Готовое устройство плавного пуска для электроинструмента может монтироваться как внутри корпуса при наличии свободного места, так и подключаться в разрыв кабеля питания. Однако можно не приобретать готовое изделие, а изготовить его самостоятельно, так как схема этого устройства достаточно проста.

Самостоятельное изготовление УПП

Для изготовления самого популярного УПП для электроинструмента на базе платы КР1182ПМ1Р потребуются следующие инструменты и материалы:

паяльник с припоем;
микросхема регулировки фазы КР1182ПМ1Р;
резисторы;
конденсаторы;
симисторы;
прочие вспомогательные элементы.

В устройстве, которое получено по схеме выше, управление происходит через плату КР1182ПМ1Р, а в качестве блока питания выступают симисторы.

Преимуществами данной сборки УПП являются следующие особенности:

простота изготовления;
не требует дополнительных настроек после сборки УПП;
может быть установлено на любой тип и модель электроинструмента, который рассчитан на переменное напряжение 220 В;
нет требований по выносу отдельной кнопки включения — модифицированный блок активируется штатным ключом;
возможность установки такого блока внутри оборудования или в разрыв силового кабеля с собственным корпусом;
сделать такое устройство сможет любой домашний умелец, владеющий азами пайки и чтения микросхем.

Рекомендация. Наиболее практичным вариантом подключения устройства плавного пуска является подключение его к розетке, которая служит источником питания для электроинструмента. Для этого к выходу устройства необходимо подключить розетку (розетка XS1 на схеме), а на вход подать питание 220В (розетка XP1 на схеме).

Принцип работы SCP

Принцип работы такого устройства плавного пуска, установленного в болгарке, состоит из следующих процессов:

После нажатия кнопки пуск на болгарке на микросхему подается напряжение;
На управляющем конденсаторе (С2) происходит процесс плавного нарастания электрического напряжения: по мере заряда этого элемента оно достигает рабочих показателей;
Тиристоры, входящие в состав платы управления, открываются с задержкой, которая зависит от времени полного заряда конденсатора;
Симистор (VS1) управляется тиристорами и открывается с такой же задержкой;
В каждой половине периода переменного напряжения такая пауза уменьшается, что приводит к плавной его подаче на вход рабочего блока;
После выключения кофемолки конденсаторный элемент разряжается сопротивлением резистора.

Именно описанные выше процессы определяют плавный пуск болгарки, что позволяет исключить инерционный удар для редуктора за счет постепенного увеличения скорости вращения диска.

Время, за которое электроинструмент наберет рабочее число оборотов, определяется только емкостью управляющего конденсатора. Если, например, конденсаторный элемент имеет емкость 47 мкФ, то плавный пуск будет обеспечен за 2-3 секунды. Этого времени достаточно, чтобы комфортно начать пользоваться инструментом, а сам он не подвергался ударным нагрузкам.

Если резистор имеет сопротивление равное 68 кОм, то время разряда конденсатора составит примерно 3 секунды. По истечении этого временного промежутка устройство плавного пуска полностью готово к следующему циклу запуска электроинструмента.

На заметку. Данную схему можно подвергнуть небольшой доработке, которая добавит УПП функцию регулятора скорости. Для этого нужно поменять обычный резистор (R1) на переменный вариант. Контролируя сопротивление, можно регулировать мощность электродвигателя, изменяя количество оборотов.

Остальные элементы схемы предназначены для следующего:

Резистор (R2) отвечает за регулирование величины электрического тока, протекающего через вход симистора; 9Конденсатор 0062
(С1) — один из дополнительных элементов системы управления платы КР1182ПМ1Р, используемый в типовом варианте схемы включения.

Советы по сборке конструкции и выбору материалов:

Удобство монтажа и компактность будущего изделия можно обеспечить, припаяв конденсаторные элементы и резисторы непосредственно к ножкам платы управления;
Симистор необходимо выбирать с минимальной пропускной способностью электрического тока 25 А и электрическим напряжением не более 400 В. Величина электрического тока будет полностью зависеть от показателя мощности двигателя электроинструмента;
Благодаря плавному пуску агрегата ток не будет превышать номинальные значения, которые установлены производителем. В некоторых случаях, например, при заклинивании рабочего диска болгарки, может потребоваться дополнительная подача электрического тока, соответственно лучше выбрать симистор с рабочим током, равным удвоенному номиналу инструмента;
Мощность УШМ или другого вида инструмента при работе с УПП по схеме КР1182ПМ1Р не должна превышать 5000 Вт. Это условие обусловлено особенностями платы.

Существуют и другие схемы плавного пуска электроинструментов и разнообразных двигателей, которые разительно отличаются друг от друга по всем параметрам: от способа установки и внешнего вида до способа подключения и составных компонентов.

Для информации. Приведенная выше схема является самой простой и применяется повсеместно, так как доказала свою работоспособность и надежность.

Устройство плавного пуска для электроинструмента — сэкономьте деньги на ремонте и полностью защитите основные компоненты инструмента. У каждого есть выбор: купить SCP или сделать самому. Если у вас есть некоторые познания в электротехнике и пайке радиодеталей, то рекомендуется выполнить самостоятельную сборку, так как это надежно и просто. В противном случае следует приобрести готовый плавный пускатель для электроинструмента в любом специализированном магазине или на радиорынке.

Видео

Недостатком небольших дешевых УШМ является отсутствие плавного пуска и регулировки скорости. Каждый, кто включал в сеть мощный электроприбор, замечал, как в этот момент падает яркость сетевого освещения. Это связано с тем, что мощные электроприборы в момент запуска потребляют огромный ток, соответственно напряжение в сети проседает. Сам прибор может выйти из строя, особенно китайские с ненадежными обмотками.

Система плавного пуска защитит как сеть, так и инструмент. Также не будет сильной отдачи (удара) в момент включения. А регулятор скорости позволит работать долго, не перегружая инструмент.

Представленная схема скопирована с промышленного образца, устанавливаемого на дорогие устройства. Его можно использовать не только для болгарки, но и для дрели, фрезера и т. д., где есть коллекторный двигатель. Для асинхронных двигателей схема не подходит; там нужен преобразователь частоты.

Сначала я нарисовал печатную плату для системы плавного пуска без компонентов для управления скоростью. Это сделано специально, т.к. В любом случае регулятор должен быть подключен. Имея схему, каждый разберется, что куда подключать.

В схеме регулирующим элементом является сдвоенный операционный усилитель LM358, управляющий силовым симистором БТА20-600 через транзистор VD1. В магазине не достал и поставил BTA28 (более мощный). Для инструмента до 1кВт подойдет любой симистор с напряжением более 600В и током 10-12А. Т.к схема имеет плавный пуск, то пусковые токи такой симистор не сожгут. Во время работы симистор нагревается и его следует устанавливать на радиатор.

Известно явление самоиндукции, которое наблюдается при размыкании цепи с индуктивной нагрузкой. В нашей схеме цепь R1-C1 гасит самоиндукцию при выключении болгарки и защищает симистор от пробоя. R1 от 47 до 68 Ом, мощность 1-2Вт. Пленочный конденсатор 400В.

Резистор R2 обеспечивает ограничение тока для низковольтной части цепи управления. Сама эта часть является одновременно и грузом, и в какой-то мере стабилизирующим звеном. Из-за этого после резистора нельзя стабилизировать питание. Хотя есть вариант той же схемы с дополнительным стабилитроном. Я его не устанавливал, т.к. напряжение питания микросхемы, значит, в пределах нормы.

Возможные замены маломощных транзисторов указаны под схемой.

Регулировка регулятора производится многооборотным резистором R14, а основная регулировка — резистором R5. Схема не дает регулировки мощности от 0, а только от 30 до 100%. Если нужен более простой мощный регулятор от 0, то можно собрать проверенный годами вариант. Правда, для УШМ получать минимальную мощность бессмысленно.

Трансформаторы, фазопреобразователи и ЧРП | Однофазный двигатель с плавным пуском | Практик-механик

пьемонтг

Алюминий

23 ноября 2014 г.

Не помогу с вашим вопросом, но у меня есть несколько для вас! Зачем вам плавный пуск пылесборника? Является ли насос на компрессоре поршневым насосом, которому требуется 6 секунд для разгона? Я бы подумал, что потребление тока двигателем компрессора было бы ужасающим, если бы за эти 6 секунд разгона насос загрузился и начал качать.

1) Устройство плавного пуска может ограничивать пусковой ток до 100 % от полной нагрузки, но двигатель переменного тока не может запускаться при этом на фиксированной частоте. Устройство плавного пуска работает только за счет снижения напряжения, но частота остается неизменной. Поэтому, когда напряжение двигателя переменного тока снижается таким образом, мы обычно говорим, что крутящий момент двигателя изменяется пропорционально квадрату снижения напряжения. Если нормальный пусковой ток составляет 500 % от полной нагрузки, то для ограничения его до 100 % напряжение должно поддерживаться на уровне не более 20 %, поэтому при сложном соотношении между статором и ротором, потерями, коэффициентом мощности и т. д. двигатель пиковый крутящий момент при 100-процентном ограничении тока составит не более 36 % крутящего момента двигателя при полной нагрузке. Поскольку нормальный пиковый крутящий момент обычно составляет не менее 200 % от FLT, это означает, что ваш пиковый крутящий момент снижается примерно до 18 % от нормального, а поскольку ускорение двигателя означает создание крутящего момента, необходимого НАГРУЗКЕ, плюс больше для его ускорения, ускорение либо не происходит вообще, либо происходит так долго, что двигатель перегружается до того, как он завершится.

ЧРП может разогнать двигатель до 100 % FLC, поскольку он одновременно изменяет напряжение и частоту и, таким образом, может заставить двигатель производить FLT в любое время. При этом, если предположить, что размер двигателя ВСЕГДА будет рассчитан на создание немного большего крутящего момента, чем требуется нагрузке, и тот факт, что вам может потребоваться 3 секунды, 30 секунд, 300 секунд или 30 дней, чтобы ускорить его, если это необходимо, ЧРП является лучший способ ускорить двигатель с ограниченной доступной мощностью. Дороже в более высоких размерах HP, но лучше. Но поскольку частотно-регулируемые приводы мощностью менее 10 л.с. сейчас настолько дешевы, большинство производителей устройств плавного пуска. почти отказались от их продажи (хотя ряд европейских компаний все еще делают это, производя супердешевую старую версию, которая рискует повредить двигатель).

2) Однофазные двигатели никогда не были хорошими кандидатами для плавного пуска. Большинство однофазных двигателей имеют центробежный выключатель, который должен отключать пусковую обмотку и колпачки, прежде чем они разрушатся. В то же время зарядный ток для пусковой и рабочей крышек выглядит как короткое замыкание на тринисторы в устройстве плавного пуска, прожигающие маленькие дырочки в кремниевых слоях. Таким образом, заставить этот двигатель запускаться дольше — это гонка, чтобы увидеть, что выйдет из строя первым, двигатель или стартер.

Существуют однофазные двигатели, которые нормально работают с устройствами плавного пуска и частотно-регулируемыми приводами, двигателями с постоянными разделенными конденсаторами (PSC), но в целом они не являются хорошими кандидатами для компрессоров, поскольку они развивают меньший пусковой момент, чем двигатели с пусковым устройством с конденсатором.

Ваше объяснение — это то, что я ожидал после небольшого исследования. Я был очень доволен своими частотно-регулируемыми приводами, и они хорошо работали во всех моих приложениях за последние десять лет.
Мой лучший опыт был с воздушным компрессором. Без рывков и плавная работа, я также могу запустить двигатель на воздушном компрессоре на 55% или его номинальной скорости вращения. Производитель указывает
, что как самый медленный, чтобы система смазки работала нормально, делает магазин тихим.
Моя проблема в том, что 3ф версия пылесборника. стоит на 300 долларов дороже, что меня смущает, так как 3-фазный воздушный компрессор стоит мне примерно на столько меньше. Тогда мне нужен десять HP VFD
, который будет стоить мне около 650 долларов. Я могу просто выяснить, как использовать частотно-регулируемый привод мощностью 15 л.с., который у меня есть на воздушном компрессоре, для питания обоих. Просто нужен набор блокирующих реле, чтобы одновременно работала только одна машина
. Вероятно, это намного дешевле, чем VFD, но это еще один набор вещей, которые могут испортиться. У меня уже есть 15HP, настроенная на систему задержки, поэтому, когда я включаю ее, она остается включенной в течение
через четыре часа после последнего запроса на прокачку. Я не люблю включать и выключать ЧРП, как и производитель. Мне не нравится запускать его с вентилятором, работающим изо дня в день. Итак,
мой компромисс — 4 часа.

Чтобы ответить на ваши вопросы, во-первых, я не хочу внезапного броска тока, в магазине есть сервис 100A 220v, а бросок на этом двигателе 5HP 19A похож на короткое замыкание. Это причина для
VFD на воздушном компрессоре мощностью 7,5 л.с. Он может загрузить все, что захочет, и, как упомянул Jraef, ЧРП управляет разгоном. С помощью амперметра на любой из линий 2PH, питающих
VFD, ток медленно изменяется от 0A до 24A в течение 6 секунд, без «привязки» счетчика, а затем медленно. Нагрузка может быть какой угодно, в пределах параметров мотора, а
работает нормально. Я разогнал его до 50 об/мин, просто чтобы посмотреть, что он будет делать, и он просто откачивался, и ток был в порядке. Это то, что может сделать VFD.

Похоже, что много обезьяньего движения для мало отдачи. Мой магазин по мощности сравним с вашим, и у меня нет никаких проблем. FLA на однофазном двигателе 7,5 составляет всего 40 ампер, что я бы не охарактеризовал как почти «короткое замыкание». Если вентилятор для пылесборника имеет любой размер, он будет действовать как собственный «мягкий пуск», когда двигатель пытается его раскрутить.

Да, у него есть ВЕНТИЛЯТОР, по сути, вентилятор, поэтому он имеет нагрузку типа кубического закона, и он должен нормально запускаться при пониженном напряжении, ЕСЛИ вы хотите это сделать. Вам, вероятно, не нужно, если только крыльчатка не очень тяжелая. Это может замедлить его при ускорении достаточно, чтобы стать проблемой, но я сомневаюсь, что это так.

Будет ли магазин полностью загружен при включении? Я ожидаю, что вы будете включать его, а затем включать и выключать другие вещи, если только у вас нет настройки автоматического выключателя, чтобы машина и воздуходувка включались одновременно

Система пылеудаления будет иметь автоматические пневматические заслонки и датчики на каждом инструменте. Поскольку все это находится в одной комнате, я не хотел, чтобы пылесборник постоянно работал на уровне около 85 дБ. Таким образом, при включении настольной пилы мощностью 3 л. с. открывается заслонка и включается коллектор. Когда пила отключается от ворот, а коллектор остается включенным какое-то время, я еще не определил, что это будет. Обычно я либо вырезаю одну часть из нескольких подряд, поэтому задержка выключения спасает устройство от многократного включения, выключения и выключения. Особенно на моей торцовочной пиле я очень часто настраиваю ее для выполнения нескольких повторяющихся пропилов. Это все на стадии планирования. У меня есть воздушные цилиндры, датчики тока и 8-портовый контроллер воздушного коллектора. У меня есть проект ворот, которые будут построены в ближайшие несколько месяцев. Моя цель — максимальная автоматизация.

Зачем все это? Потому что интересно узнать, как взаимодействовать многие системы вместе для достижения результата. Чем больше я узнаю, тем больше информации у меня есть, чтобы поделиться и использовать в будущем. Кто знает, что меня попросят построить.

Stuart
Я попросил компанию предоставить мне информацию с таблички с информацией об однофазном двигателе мощностью 5 л. Основываясь на диаграммах
, которые я видел, для нагрузки двигателя 19 А мне понадобится выключатель на 50 или 60 ампер, т.е. 250% тока полной нагрузки, и медный провод 8ga.

Что вам действительно нужно, так это прерыватель с выдержкой времени, большинство из которых есть, но для коробки Q0 доступен прерыватель с высоким пусковым током. Если вы посмотрите на графики зависимости времени от тока, почти все выключатели этого класса имеют время задержки, основанное на перегрузке, они основаны на температуре.

Я не должен понимать, что ты здесь ищешь. По моему непрофессиональному опыту, провод № 12 THHN подходит для 30 ампер, что составляет около 150% FLA для вашего двигателя. Размер прерывателя соответствует размеру провода, поэтому прерыватель на 30 ампер кажется идеальным вариантом. Перечисленные вами размеры выключателя и калибр провода кажутся достаточно большими, чтобы управлять небольшим городом, и я не знаю, откуда взялась цифра 250%.

Да, я бы использовал временную задержку. У меня есть два мотора по 3 л.с., и я использую их на этих сктах. Это третий магазин, который я подключил, и в прошлом, когда я был в городе, их проверяли. Если бы я жил сейчас, никаких проверок не было, но я попросил страховую компанию проверить его, поэтому в случае пожара проблем не возникнет. Много информации я получил от друга, который (сейчас на пенсии) работает промышленным подрядчиком по электротехнике. Он делал фабрики, маленькие магазины и всякую всячину. Вот где я получил число 250% (для ckt brkr, 175% для медленного удара). Я также просканировал Интернет сегодня и нашел тот же номер — один на американском сайте роторных двигателей, а другой файл в формате pdf о проводке однофазного двигателя, просто введите вопрос. На графиках указано минимальное значение 10ga, а рекомендовано 8ga, которое я буду использовать. В любом случае я использую стандартные схемы проводов для длин и формулы для падения напряжения. Я использую разъединительную коробку для большинства машин. Это позволяет мне использовать выключатель ckt, скажем, на 20 А от сети, а затем каждый двигатель, который питается от сети, настраивается, то есть двигатель на 4 А использует плавкий предохранитель на 4 1/2 А или 5 А с задержкой срабатывания. Цель состоит в том, чтобы защитить как линию, так и двигатель.

Я не должен понимать, что ты здесь ищешь. По моему непрофессиональному опыту, провод № 12 THHN подходит для 30 ампер, что составляет около 150% FLA для вашего двигателя. Размер прерывателя соответствует размеру провода, поэтому прерыватель на 30 ампер кажется идеальным вариантом. Перечисленные вами размеры выключателя и калибр провода кажутся достаточно большими, чтобы управлять небольшим городом, и я не знаю, откуда взялась цифра 250%.

Обратите внимание на типы управляемых двигателей; PSC и заштрихованный столб. Инверторы не подходят для пуска с крышки или пуска с сопротивлением (расщепленная фаза). Тем не менее, они хорошо работают для того, что они делают.

Вы когда-нибудь задумывались, есть ли альтернативный способ запуска двигателей различных машин и оборудования? Обычный стартап выполняет свою работу, но во многих отношениях он далеко не идеален. Есть ли альтернативный метод, который вы могли бы использовать? Если так, то, что это?

Если вы когда-либо задавали себе какой-либо из этих вопросов, мы рады сообщить вам, что ответ положительный — существует альтернативный метод. Это называется «мягкий старт». Сегодня мы потратим немного времени на обсуждение с вами того, что такое устройство плавного пуска.

Что такое плавный пуск двигателя?
Устройство плавного пуска — это дополнительное устройство, которое можно добавить к обычному электродвигателю переменного тока и которое позволит двигателю использовать другой метод запуска. Целью этого устройства является снижение нагрузки на двигатель во время типичной фазы включения двигателя.
Для этого устройство плавного пуска будет медленно и постепенно увеличивать напряжение на двигателе. Это обеспечивает плавное ускорение мощности вместо внезапного резкого скачка мощности, который потенциально может привести к повреждению двигателя и машины в целом.
В то время как большинство типичных пусков связаны с одновременной подачей всех электрических токов в двигатель, плавный пуск обеспечивает плавный и устойчивый линейный наклон мощности. Это снижает общий износ цепей двигателя, в результате чего в целом машина становится более исправной и с меньшей вероятностью быстро выйдет из строя. В зависимости от того, какую конкретную модель устройства плавного пуска вы выберете, некоторые из них имеют возможность регулировать пусковое напряжение и время, необходимое для полного запуска двигателя.
Как работает плавный пуск?
По сути, устройство плавного пуска двигателя работает, контролируя величину напряжения, проходящего через цепи двигателя. Это достигается за счет ограничения крутящего момента двигателя. Это, в свою очередь, позволяет устройству плавного пуска снижать напряжение и постепенно прекращать снижение напряжения, чтобы обеспечить плавное изменение тока.
В дополнение к этому, некоторые модели устройств плавного пуска могут использовать полупроводниковые устройства. Эти устройства являются еще одним средством контроля количества электрического тока, проходящего через двигатель. Это позволяет устройству плавного пуска управлять током в трех отдельных фазах, обеспечивая более точные уровни управления.
Многие электрические устройства плавного пуска также используют серию кремниевых управляемых выпрямителей (SCR) или тиристоров, чтобы ограничить напряжение до более приемлемой величины для двигателя, когда он начинает запускаться. Эти тиристоры имеют состояние ВКЛ, когда они пропускают ток, и состояние ВЫКЛ, когда они контролируют и ограничивают электрический ток. Когда вы включаете свою машину, эти SCR активируются, ограничивают напряжение, а затем расслабляются, когда машина достигает полной мощности. Это снижает нагрев двигателя и снижает общую нагрузку.
Хотя электрические устройства плавного пуска являются одним из примеров возможного решения для плавного пуска, они не являются единственным доступным решением. Существуют также механические варианты, которые меньше зависят от электрического тока и больше зависят от физических, механических решений.
Механические устройства плавного пуска используют муфты и различные муфты, в которых используются жидкости, стальная дробь или магнитные силы для уменьшения крутящего момента в двигателе. Как обсуждалось ранее, это ограничивает скачки напряжения, проходящие через двигатель, и позволяет включать его более плавно и легко.
Каковы наиболее распространенные области применения устройств плавного пуска двигателей?
Теперь, когда у вас есть некоторое представление о том, что такое плавный пуск, как он работает и для чего используется, возникает следующий логичный вопрос: когда мне нужен плавный пуск? Он нужен для каждого двигателя? Это необходимо только для некоторых ваших машин, или вы должны установить опцию плавного пуска на каждый двигатель, который у вас есть?
Первый ответ заключается в том, что ни один двигатель не нуждается в устройстве плавного пуска. Любой мотор может обойтись без них. Это означает, что вы не должны испытывать чрезмерного давления при их установке.
Тем не менее, есть много двигателей, которые значительно выиграют от установки устройства плавного пуска, и некоторые двигатели выиграют больше, чем другие. Это связано с тем, что некоторые двигатели более подвержены поломке и износу из-за избыточного электрического тока на этапе их запуска. Вот лишь несколько мест, где устройства плавного пуска обычно используются для облегчения процесса запуска:
1. Применение насосов
В различных применениях насосов существует риск скачков напряжения. При установке устройства плавного пуска и постепенной подаче электрического тока на двигатель этот риск значительно снижается.
2. Конвейерные ленты
С конвейерными лентами всегда возможно, что внезапный пуск может вызвать проблемы. Ремень может дергаться и смещаться. Обычный запуск также создает ненужную нагрузку на компоненты ременного привода. При установке устройства плавного пуска ремень будет запускаться более плавно, и у него больше шансов оставаться на правильном пути.
3. Вентиляторы и аналогичные системы
В системах с ременными приводами потенциальные проблемы аналогичны тем, которые возникают с конвейерными лентами. Внезапный и резкий старт означает, что ремень может соскользнуть с дорожки. Мягкий запуск исправляет эту проблему.
4. Электрические вертолеты
Нетрудно понять, почему внезапный резкий старт вертолета может иметь катастрофические последствия. Если пропеллеры запустятся внезапно и резко с внезапным помпажем, это может быть опасно. Вместо этого плавный пуск позволяет пропеллерам запускаться плавно.
В чем преимущество использования устройств плавного пуска двигателей?
Почему следует использовать устройства плавного пуска? Ведь это будет означать вложение дополнительных денег. Это действительно того стоит? Стоит ли вкладывать свое время и деньги в это дополнение к вашему двигателю?
Хотя это зависит от самого мотора, мы думаем, что оно того стоит. Вот некоторые из основных преимуществ, которые вы можете ожидать, установив на двигатель устройство плавного пуска:
1. Снижение энергопотребления
Сокращение количества энергии, потребляемой вашими машинами, всегда является идеальной целью. Имеет смысл только то, что устройство плавного пуска способствовало бы этому. При обычном пуске двигатель сразу начинает расходовать максимальное количество энергии и продолжает это делать в течение всего времени работы двигателя.
При плавном пуске напряжение постепенно нарастает до максимума. Это означает, что в целом расходуется меньше энергии.
2. Меньший риск скачка напряжения
Когда максимальное напряжение сразу бросается в ваш двигатель, чтобы запустить его, всегда существует вероятность того, что цепи будут перегружены, и ваш двигатель испытает скачок напряжения. Плавный пуск является отличной защитной мерой от скачков напряжения. Вместо того, чтобы сразу бросать всю мощность в цепи, напряжение нарастает постепенно.
3. Регулируемое время разгона
Не каждый плавный пуск оснащен этой опцией, но некоторые из них — и это дает значительное преимущество. С помощью этой опции вы можете выбрать, как долго вы хотите, чтобы ваш двигатель включался.
Если вы знаете, что ваш двигатель или машина подвержены скачкам напряжения или, например, устарели и изношены, вы можете установить время для включения питания. Если, с другой стороны, вы знаете, что ваша машина прочная и надежная, вы можете позволить ей включиться быстрее. В любом случае, эта гибкость и настраиваемость являются огромным преимуществом.
4. Потенциальное увеличение количества пусков в час
Обычно для запуска двигателя требуется много энергии. Это означает, что, в зависимости от машины, она может не включаться чрезмерное количество раз в течение определенного часа.
Однако при плавном пуске ваш двигатель будет потреблять меньше энергии при каждом включении, а это означает, что он сможет включаться чаще.
5. Снижение риска перегрева
Большой выброс энергии, связанный с обычным запуском, иногда может привести к перегреву двигателя. Этот перегрев может быть безвредным, но он также может привести к временному отключению двигателя и даже к его необратимому повреждению.
Само собой разумеется, что плавный пуск не включает этот первоначальный выброс мощности. Вместо этого на двигатель подается слабый импульс электричества, что значительно снижает риск перегрева.
6. Повышение операционной эффективности
Обычные стартапы иногда могут работать отлично. Однако в других случаях они могут вызвать проблемы. Мотор может перегреться. Машина может выйти из строя. Может быть скачок напряжения.
Поскольку риск возникновения этих проблем устраняется или значительно снижается при плавном пуске, ваша машина сможет работать более эффективно и с меньшим риском возникновения проблем и повреждений.
7. Увеличенный срок службы
Невозможно гарантировать что-то вроде срока службы машины. Все может случиться, и повреждение может произойти в любое время. Тем не менее, можно поспорить, что, установив устройство плавного пуска на машину, вы продлите срок ее службы.
В этом есть смысл — вы снижаете риск многих происшествий и несчастных случаев, которые могут сократить срок службы машины.
В чем разница между плавным пуском и ЧРП?
ЧРП имеет некоторое сходство с устройством плавного пуска, но имеет достаточно различий, чтобы выделить его в отдельный класс. Официально известный как частотно-регулируемый привод – это устройство управления двигателем, которое регулирует скорость асинхронного двигателя переменного тока. Это означает, что он может контролировать скорость вращения двигателя во время циклов пуска и останова, а также во время обычного рабочего цикла.
Исходя из этого, легко увидеть сходство между ЧРП и плавным пуском. У обоих есть способ контролировать количество энергии, проходящей через двигатель во время его запуска, и оба могут помочь предотвратить такие вещи, как скачки напряжения и проблемы во время запуска. Однако они различаются в отношении методов, которые они используют для достижения этой цели.
Должен ли я использовать устройство плавного пуска или ЧРП?
ЧРП обычно предпочтительнее, если вашей основной целью является экономия энергии. Это связано с тем, что частотно-регулируемый привод не просто ограничивает скорость двигателя на этапе включения. Это также может помочь вам контролировать скорость во время обычного рабочего цикла, а также во время фазы отключения питания. Это делает их идеальными для снижения мощности, когда она не нужна, в результате чего в целом расходуется меньше энергии.
VFD также являются хорошим выбором в ситуациях, когда важно иметь возможность контролировать скорость и плавность работы машины. Под это описание подходят такие приложения, как лифты и эскалаторы. В таких приложениях вы сможете контролировать постоянную скорость этих частей оборудования и предотвращать неожиданные скачки мощности.
Каковы некоторые распространенные причины неудач плавного пуска?
Как бы ни были хороши плавные пуски, они не безошибочны. Как и любая другая часть оборудования или механизмов, правильное сочетание проблем может привести к их отказу или поломке. Хотя ваше устройство плавного пуска должно быть в хорошем рабочем состоянии в обозримом будущем, вы никогда не знаете, что может случиться.
Если вы заметили проблему или неисправность в устройстве плавного пуска, это может быть связано с одной из следующих проблем:
Перегрев: Как упоминалось ранее, перегретая машина может вызвать множество других проблем. Машина с плавным пуском меньше перегревается, чем машина с обычным пуском, но все же это возможно.
Слишком высокое напряжение: Поскольку вся цель плавного пуска состоит в том, чтобы сначала ограничить величину электрического тока, это вряд ли произойдет. Однако, если во время запуска на двигатель подается более высокое напряжение, чем обычно, это может привести к проблемам.
Слишком большой ток: Эта проблема аналогична проблеме со слишком большим напряжением. Если сначала на двигатель поступает слишком большой ток, это может привести к перегрузке цепей и вызвать неисправность.
Хотя может показаться, что плавный пуск чреват проблемами и неисправностями, на самом деле все наоборот. Плавный пуск делает ваши двигатели и механизмы менее склонными к сбоям в работе и прекрасно защищает их от таких вещей, как перегрев и скачки напряжения. Они также значительно увеличивают срок службы большинства двигателей.
Нельзя сказать, что устройства плавного пуска никогда не ломаются и не вызывают проблем, но, как правило, они очень надежны и обеспечивают дополнительный уровень безопасности и защиты ваших двигателей.
Услуги по ремонту устройств плавного пуска
Свяжитесь с Global Electronic Services для всех ваших потребностей в ремонте сегодня
У вас есть двигатели, промышленная электроника, гидравлика или другое оборудование, которое нуждается в обслуживании и ремонте? Если это так, Global Electronic Services здесь, чтобы помочь.