kategória: Najlepšie články » Praktická elektronika
Počet zobrazení: 160636
Komentáre k článku: 6
Použitie čipu KR1182PM1. Jemný štart elektromotora
Softštartéry motora
Jemný štart elektromotora sa v poslednom čase stále častejšie používa. Oblasti jeho použitia sú rozmanité a početné. Ide o priemysel, elektrickú dopravu, verejné služby a poľnohospodárstvo. Použitie takýchto zariadení môže významne znížiť počiatočné zaťaženie elektromotora a ovládačov, a tým predĺžiť ich životnosť.
Spínacie prúdy
Štartovacie prúdy dosahujú hodnoty 7 ... 10 krát vyššie ako v prevádzkovom režime. To vedie k „poklesu“ napätia v napájacej sieti, čo negatívne ovplyvňuje nielen prácu ostatných spotrebiteľov, ale aj samotný motor. Čas nábehu je oneskorený, čo môže viesť k prehriatiu vinutí a postupnému zničeniu ich izolácie. Prispieva to k predčasnej poruche motora.
Softštartéry môžu významne znížiť počiatočnú záťaž elektromotora a siete, čo je obzvlášť dôležité vo vidieckych oblastiach alebo keď je motor poháňaný autonómnou elektrárňou.
Preťaženie ovládača
V čase naštartovania motora je moment na jeho hriadeli veľmi nestabilný a prekračuje nominálnu hodnotu viac ako päťkrát. Preto sa v porovnaní s prácou v ustálenom stave zvyšuje aj počiatočné zaťaženie pohonov a môže dosiahnuť až 500 percent. Nestabilita krútiaceho momentu pri rozbehu vedie k nárazovým zaťaženiam zubov ozubených kolies, rezným kolíkom a niekedy dokonca k skrúteniu hriadeľov.
Mäkké štartéry elektromotora významne znižujú počiatočné zaťaženie mechanizmu: medzery medzi zubami ozubených kolies sú plynule volené, čo bráni ich poškodeniu. Pri pohonoch remeňov sú hnacie pásy tiež hladko ťahané, čo znižuje opotrebenie mechanizmov.
Okrem jemného štartu má činnosť mechanizmov priaznivý vplyv na režim hladkého brzdenia. Ak motor poháňa čerpadlo, hladké brzdenie zabráni vodnému nárazu, keď je jednotka vypnutá.
Priemyselné softstartéry
Mäkké predjedlá v súčasnosti vyrába mnoho spoločností, napríklad Siemens, Danfoss, Schneider Electric. Takéto zariadenia majú veľa užívateľsky programovateľných funkcií. Sú to zrýchlenie, doba brzdenia, ochrana proti preťaženiu a mnoho ďalších doplnkových funkcií.
So všetkými výhodami majú značkové zariadenia jednu nevýhodu - pomerne vysokú cenu. Podobné zariadenie však môžete vytvoriť sami. Jeho cena sa ukáže byť malá.
Mäkký štartér na čipe KR1182PM1
prvá časť článku hovoril o špecializovaný čip KR1182PM1predstavuje regulátor fázového výkonu. Zvážili sa typické schémy na jeho zahrnutie, zariadenia na plynulý štart žiaroviek a jednoducho regulátory výkonu v záťaži. Na základe tohto mikroobvodu je možné vytvoriť pomerne jednoduchý trojfázový mäkký štartér motora. Schéma zariadenia je zobrazená na obrázku 1.
Obrázok 1. Schéma mäkkého štartéra.
Mäkký štart sa vykonáva postupným zvyšovaním napätia na vinutiach motora z nuly na nominálnu hodnotu. To sa dosiahne zväčšením uhla otvárania tyristorových kľúčov v čase, ktorý sa nazýva začiatočný čas.
Popis obvodu
Konštrukcia využíva trojfázový elektromotor 50 Hz, 380 V. Vinutia motora spojené „hviezdou“ sú pripojené k výstupným obvodom označeným na obrázku ako L1, L2, L3. Stred „hviezdy“ je pripojený k sieťovému neutrálu (N).
Výstupné klávesy sa vyrábajú na tyristoroch pripojených proti smeru hodinových ručičiek. Dizajn používal dovážané tyristory typu 40TPS12. Pri nízkych nákladoch majú pomerne veľký prúd - až 35 A a ich spätné napätie je 1200 V. V klávesoch je okrem toho niekoľko ďalších prvkov. Ich účel je nasledovný: RC tlmiace obvody pripojené paralelne k tyristorom bránia jeho nesprávnemu zapínaniu (na obvode R8C11, R9C12, R10C13) a rušenie spínaním s amplitúdou nad 500 V sa absorbuje pomocou varistorov RU1 ... RU3.
Ako riadiace uzly pre výstupné kľúče sa používajú čipy DA1 ... DA3 typu KR1182PM1. Tieto mikroobvody sa v roku 2006 považovali za dostatočne podrobné prvá časť článku, Kondenzátory C5 ... C10 vo vnútri mikroobvodu tvoria napätie pílových zubov, ktoré je synchronizované sieťou. Tyristorové riadiace signály v mikroobvode sa vytvárajú porovnaním napätia pílového zubu s napätím medzi svorkami mikroobvodu 3 a 6.
Na napájanie relé K1 ... K3 má zariadenie napájací zdroj, ktorý pozostáva iba z niekoľkých prvkov. Toto je transformátor Tl, usmerňovací mostík VD1, vyrovnávací kondenzátor C4. Na výstupe usmerňovača je nainštalovaný integrovaný stabilizátor DA4 typu 7812, ktorý poskytuje na výstupe napätie 12 V a ochranu proti skratom a preťaženiu na výstupe.
Opis činnosti motorov s mäkkým štartérom
Siet'ové napätie je privádzané do obvodu, keď sa istič Q1 uzavrie. Motor sa však ešte nenaštartoval. Je to tak preto, že vinutia relé K1 ... K3 sú stále bez napätia a ich normálne uzavreté kontakty obchádzajú kolíky 3 a 6 obvodov DA1 ... DA3 cez odpory R1 ... R3. Táto okolnosť neumožňuje nabíjanie kondenzátorov C1 ... C3, a preto regulačné impulzy mikroobvodu nevyrábajú.
Spustite zariadenie
Ak je prepínač SA1 zatvorený, zapne sa na relé K1 ... K3 napätie 12 V. Ich normálne uzavreté kontakty sú otvorené, čo umožňuje nabíjať kondenzátory C1 ... C3 z interných generátorov prúdu. Spolu so zvýšením napätia na týchto kondenzátoroch sa zvyšuje aj uhol otvárania tyristorov. Tým sa dosiahne plynulé zvýšenie napätia naprieč vinutiami motora. Keď sú kondenzátory úplne nabité, uhol zapnutia tyristorov dosiahne maximálnu hodnotu a rýchlosť elektromotora dosiahne nominálnu hodnotu.
Vypnutie motora, plynulé brzdenie
Ak chcete motor vypnúť, otvorte spínač SA1, čím dôjde k odpojeniu relé K1 ... K3. Ich normálne uzavreté kontakty sa zatvoria, čo povedie k vybitiu kondenzátorov C1 ... C3 cez odpory R1 ... R3. Výboj kondenzátorov bude trvať niekoľko sekúnd, počas ktorých sa motor zastaví.
Pri naštartovaní motora môžu v neutrálnom vodiči pretekať významné prúdy. Je to tak preto, že počas plynulého zrýchlenia nie sú prúdy vinutia motora sínusové, ale nemali by ste sa toho zvlášť báť: proces spúšťania je pomerne krátky. V ustálenom stave bude tento prúd oveľa menší (nie viac ako desať percent fázového prúdu v nominálnom režime), čo je spôsobené iba technologickým rozšírením parametrov vinutia a fázovou nerovnováhou. Je už nemožné zbaviť sa týchto javov.
Časti a konštrukcie
Na zostavenie zariadenia sú potrebné tieto časti:
Transformátor s výkonom nepresahujúcim 15 W, s napätím výstupného vinutia 15 ... 17 V.
Ako relé K1 ... K3 sa môže použiť akékoľvek relé s napätím 12 V cievky, ktoré má normálne uzavretý alebo spínací kontakt, napríklad TRU-12VDC-SB-SL.
Kondenzátory C11 ... C13 typu K73-17 pre prevádzkové napätie najmenej 600 V.
Zariadenie je vyrobené na doske plošných spojov. Zmontované zariadenie by malo byť umiestnené v plastovom puzdre vhodnej veľkosti, na prednom paneli ktorého je spínač SA1 a LED HL1 a HL2.
Pripojenie motora
Spojenie spínača Q1 a motora sa vykonáva vodičmi, ktorých prierez zodpovedá výkonu tohto vodiča.Neutrálny vodič je rovnaký ako fázový vodič. S hodnotami častí uvedených na obrázku je možné spojiť motory s výkonom až štyri kilowatty.
Ak plánujete používať motor s výkonom nepresahujúcim jeden a pol kilowattov a štartovacia frekvencia neprekročí 10 ... 15 za hodinu, potom je výkon rozptýlený na tyristorových kľúčoch zanedbateľný, preto je možné vynechať chladiče.
Ak sa má používať výkonnejší motor alebo ak bude štartovanie častejšie, bude potrebná inštalácia tyristorov na radiátory vyrobené z hliníkového pásu. Ak sa má radiátor používať bežne, potom by sa tyristory od neho mali izolovať pomocou sľudových tesnení. Na zlepšenie chladiacich podmienok môžete použiť pastu KPT - 8 na prenos tepla.
Skontrolujte a nastavte zariadenie
Pred zapnutím najprv skontrolujte, či je zariadenie v súlade so schémou zapojenia. Toto je základné pravidlo a nie je možné sa od neho odchýliť. Koniec koncov, zanedbanie tohto testu môže viesť k hromade spálených častí a na dlhú dobu odradiť od „experimentov s elektrinou“. Zistené chyby by sa mali odstrániť, pretože tento obvod je napriek tomu napájaný zo siete a žartovné sú s ním zlé. A aj po tomto teste je priskoro na pripojenie motora.
Najskôr namiesto motora pripojte tri rovnaké žiarovky s výkonom 60 ... 100 wattov. Počas skúšky by sa malo zabezpečiť, aby sa svetlá rovnomerne „rozsvietili“.
Nejednotnosť doby zapnutia je spôsobená zmenami v kapacitanciách kondenzátorov Cl ... C3, ktoré majú významnú toleranciu kapacity. Preto je lepšie ich okamžite vybrať pomocou zariadenia pred inštaláciou, minimálne s presnosťou až desať percent.
Čas vypnutia je tiež spôsobený odporom rezistorov R1 ... R3. S ich pomocou môžete vyrovnať voľno. Tieto nastavenia by sa mali vykonať, ak šírenie času zapnutia / vypnutia v rôznych fázach prekročí 30 percent.
Motor je možné pripojiť až potom, čo vyššie uvedené kontroly prešli normálne, a to dokonca ani dokonale.
Čo iného sa môže pridať k dizajnu
Už bolo povedané, že takéto zariadenia v súčasnosti vyrábajú rôzne spoločnosti. Samozrejme je nemožné opakovať všetky funkcie značkových zariadení v takomto provizórnom režime, ale stále bude pravdepodobne možné kopírovať.
Je to o tzv bypassový stykač, Účel je nasledovný: po dosiahnutí menovitých otáčok stykač jednoducho premostí tyristorové kľúče svojimi kontaktmi. Prúdi nimi prúd, ktorý obchádza tyristory. Tento dizajn sa často nazýva bypass (z anglického bypass - bypass). Na takéto zlepšenie je potrebné do riadiacej jednotky pridať ďalšie prvky.
boris Aladyshkin
Pozri tiež na electro-sk.tomathouse.com
: