Upotreba čipa KR1182PM1. Mekani start elektromotora

Motorni meki starteri

Mekani start elektromotora u posljednje se vrijeme sve češće primjenjuje. Polja njegove primjene su raznolika i mnogobrojna. Ovo je industrija, električni prijevoz, komunalije i poljoprivreda. Upotreba takvih uređaja može značajno smanjiti početno opterećenje elektromotora i aktuatora, produžujući njihov radni vijek.

Ulazne struje

Pokretačke struje dostižu vrijednosti 7 ... 10 puta veće nego u načinu rada. To dovodi do "utapanja" napona u opskrbnoj mreži, što negativno utječe ne samo na rad drugih potrošača, već i na sam motor. Vrijeme pokretanja kasni, što može dovesti do pregrijavanja namotaja i postepenog uništavanja njihove izolacije. To doprinosi preranom kvaru motora.

Mekani pokretači mogu značajno smanjiti početno opterećenje elektromotora i mrežnog napajanja, što je posebno važno u ruralnim područjima ili kada motor pokreće autonomna centrala za napajanje.

Aktuator preopterećuje

U vrijeme pokretanja motora, trenutak na njegovom vratilu je vrlo nestabilan i premašuje nazivnu vrijednost više od pet puta. Stoga su i veća opterećenja pokretača povećana u usporedbi s radom u ustaljenom stanju i mogu doseći do 500 posto. Nestabilnost okretnog momenta tijekom pokretanja dovodi do udarnih opterećenja na zubima zupčanika, reznih kockica, a ponekad čak i uvijanja osovina.

Mekani pokretači elektromotora značajno smanjuju početno opterećenje mehanizma: praznine između zubača zupčanika glatko su odabrane, što sprečava njihovo lomljenje. U pogonskim remenima pogonski remeni također su glatko uvučeni, što smanjuje trošenje mehanizama.

Osim mekog pokretanja, rad mehanizama blagotvorno utječe na način glatkog kočenja. Ako motor pokreće crpku, glatkim kočenjem se izbjegava vodeni čekić kada je jedinica isključena.

Industrijski mekani starteri

Mekani pokretači trenutno proizvode mnoge tvrtke, na primjer Siemens, Danfoss, Schneider Electric. Takvi uređaji imaju mnogo značajki koje može programirati korisnik. To su vrijeme ubrzanja, vrijeme kočenja, zaštita od preopterećenja i mnoge druge dodatne funkcije.

Uz sve prednosti, uređaji s markom imaju jedan nedostatak - prilično visoku cijenu. Međutim, možete i sami izraditi sličan uređaj. Pokazaće se da će mu troškovi biti mali.

Mekani pokretač na čipu KR1182PM1

prvi dio članka razgovarali specijalizirani čip KR1182PM1koji predstavlja fazni regulator snage. Razmatrani su tipični načini njegovog uključivanja, uređaji za glatki start žarulja sa žarnom niti i jednostavno regulatori snage u opterećenju. Na temelju ovog mikro kruga moguće je stvoriti prilično jednostavan mekani pokretač trofaznog motora. Dijagram uređaja prikazan je na slici 1.

Slika 1. Shema mekog startera.

Mekani start provodi se postupnim povećanjem napona na namotima motora od nule do nazivne. To se postiže povećanjem kuta otvaranja tipki za tiristore u vremenu koje se naziva vrijeme početka.

Opis kruga

Dizajn koristi trofazni elektromotor od 50 Hz, 380 V. Namoti motora spojeni "zvijezdom" povezani su s izlaznim krugovima navedenim na dijagramu kao L1, L2, L3. Srednja točka "zvijezde" povezana je s mrežnim neutralnim (N).

Izlazni ključevi su izvedeni na tiristorima povezanim u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Dizajn koristi uvozne tiristore tipa 40TPS12. Uz male troškove, imaju dovoljno veliku struju - do 35 A, a njihov obrnuti napon je 1200 V. Pored njih, u tipkama se nalazi još nekoliko elemenata. Njihova je svrha sljedeća: RC prigušni krugovi spojeni paralelno s tiristorima sprječavaju lažno prebacivanje potonjeg (R8C11, R9C12, R10C13 u krug), a prekidačke smetnje s amplitudom većom od 500 V apsorbiraju se pomoću varistora RU1 ... RU3.

Kao kontrolni čvorovi za izlazne tipke koriste se čipovi DA1 ... DA3 tipa KR1182PM1. Ta su mikrograđa dovoljno detaljno razmotrena u prvi dio članka, Kondenzatori C5 ... C10 unutar mikro kruga tvore napon pile, koji je mreža sinkronizirana. Tiristorski upravljački signali u mikro krugu nastaju usporedbom napona pile i napona između terminala mikrograđe 3 i 6.

Za napajanje releja K1 ... K3, uređaj ima napajanje koje se sastoji od samo nekoliko elemenata. Ovo je transformator T1, ispravljački most VD1, kondenzator za izglađivanje C4. Na izlazu ispravljača ugrađen je integrirani stabilizator DA4 tipa 7812 koji na izlazu osigurava napon od 12 V te zaštitu od kratkog spoja i preopterećenja na izlazu.

Opis rada motora s mekim pokretačima

Mrežni napon se primjenjuje na krug kad se prekidač Q1 zatvori. Međutim, motor još nije pokrenut. To je zato što su namotaji releja K1 ... K3 još uvijek bez napajanja, a njihovi normalno zatvoreni kontakti zaobilaze pinove 3 i 6 DA1 ... DA3 koji prolaze kroz otpornike R1 ... R3. Ova okolnost ne dopušta punjenje kondenzatora C1 ... C3, stoga kontrolni impulsi mikro kruga ne stvaraju.

Pokrenite uređaj

Kad se prekidač SA1 zatvori, napon od 12 V uključuje se na releju K1 ... K3. Otvoreni su im normalno zatvoreni kontakti, što omogućuje punjenje kondenzatora C1 ... C3 s unutarnjih generatora struje. Zajedno s porastom napona preko ovih kondenzatora, povećava se i kut otvaranja tiristora. Ovim se postiže glatko povećanje napona preko namotaja motora. Kada su kondenzatori potpuno napunjeni, kut uključivanja tiristora dostići će maksimalnu vrijednost, a frekvencija rotacije elektromotora dostići će nominalnu.

Isključivanje motora, glatko kočenje

Da biste ugasili motor, otvorite prekidač SA1, koji će pokrenuti relej K1 ... K3. Njihovi normalno zatvoreni kontakti zatvorit će se, što će dovesti do pražnjenja kondenzatora C1 ... C3 kroz otpornike R1 ... R3. Pražnjenje kondenzatora trajat će nekoliko sekundi, a za to vrijeme motor će se zaustaviti.

Kada se pokrene motor, u neutralnoj žici mogu teći značajne struje. To je zato što tijekom glatkog ubrzavanja struje u namotima motora nisu sinusoidne, ali ne biste se trebali posebno bojati: postupak pokretanja prilično je dugotrajan. U stacionarnom stanju ova struja će biti mnogo manja (ne više od deset posto fazne struje u nominalnom načinu rada), što se događa samo zbog tehnološkog širenja parametara namota i neravnoteže faza. Već se nemoguće riješiti ovih pojava.

Dijelovi i konstrukcija

Za sastavljanje uređaja potrebni su sljedeći dijelovi:

Transformator snage ne veće od 15 W, s naponom izlaznog namota 15 ... 17 V.

Kao relej K1 ... K3 može se koristiti bilo koji rele s naponom od 12 V koji ima normalno zatvoren ili preklopni kontakt, na primjer TRU-12VDC-SB-SL.

Kondenzatori C11 ... C13 tipa K73-17 za radni napon od najmanje 600 V.

Uređaj je izrađen na ploči s tiskanim krugom. Sklopljeni uređaj treba staviti u plastični kovčeg odgovarajućih veličina na čijoj se prednjoj ploči nalazi prekidač SA1 te LED-ovi HL1 i HL2.

Priključak motora

Spajanje prekidača Q1 i motora izvodi se žicama, čiji presjek odgovara snazi ​​potonjeg.Neutralna žica ista je žica kao i fazna žica. S ocjenama dijelova navedenih na dijagramu moguće je povezati motore snage do četiri kilovata.

Ako namjeravate koristiti motor snagom ne većom od jednog i pol kilovata, a početna frekvencija neće prelaziti 10 ... 15 na sat, tada se snaga raspršena na tipkama tiristora neznatna, stoga se radijatori mogu izostaviti.

Ako se želi koristiti snažniji motor ili će pokreti biti češći, bit će potrebna ugradnja tiristora na radijatore izrađene od aluminijske trake. Ako se radijator koristi kao običan, tiristere treba izolirati od njega pomoću brtve sa sljubima. Da biste poboljšali uvjete hlađenja, možete koristiti tijesto za prijenos topline KPT - 8.

Provjerite i namjestite uređaj

Prije uključivanja, prije svega, provjerite instalaciju na usklađenost s shemom kruga. To je osnovno pravilo i od njega je nemoguće odstupiti. Napokon, zanemarivanje ovog testa može dovesti do gomile dijelova s ​​ugljenima i dugo vremena obeshrabriti se u „eksperimentima s električnom energijom“. Pronađene pogreške trebalo bi otkloniti, jer ipak ovaj krug pokreće mreža, a šale su loše s njim. A čak i nakon ovog testa, još je rano za spajanje motora.

Prvo, umjesto motora, spojite tri identične žarulje sa žarnom niti snage 60 ... 100 vata. Tijekom ispitivanja treba osigurati da lampice ravnomjerno svijetle.

Neravnomjernost vremena je zbog varijacije u kapacitetima kondenzatora C1 ... C3, koji imaju značajnu toleranciju u kapacitivnosti. Stoga je bolje odmah ih odabrati pomoću uređaja prije instalacije, barem s točnošću do deset posto.

Vrijeme isključivanja je također zbog otpora otpornika R1 ... R3. Uz njihovu pomoć možete uskladiti slobodno vrijeme. Ove postavke treba izvršiti ako razmak vremena uključivanja / isključivanja u različitim fazama prelazi 30 posto.

Motor se može spojiti tek nakon što gornje provjere prođu normalno, da ne kažem čak i savršeno.

Što se drugo može dodati dizajnu

Već je gore rečeno da takve uređaje trenutno proizvode različite tvrtke. Naravno, nemoguće je ponoviti sve funkcije markiranih uređaja u takvom improviziranom pomaku, ali jedno je, vjerojatno, moguće kopirati.

Riječ je o tzv obilazni sklopnik, Njegova je svrha sljedeća: nakon što motor postigne nazivnu brzinu, sklopnik jednostavno premošćuje tiristorske tipke svojim kontaktima. Struja teče kroz njih, zaobilazeći tiristore. Ovaj se dizajn često naziva bypass (od engleskog bypass - zaobići). Za takvo poboljšanje morat će se dodati dodatni elementi upravljačkoj jedinici.

Boris Aladyshkin