شروع نرم موتور الکتریکی در در این اواخربیشتر و بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. کاربردهای آن متنوع و متعدد است. اینها عبارتند از صنعت، حمل و نقل الکتریکی، آب و برق و کشاورزی. استفاده از چنین دستگاه هایی می تواند بارهای راه اندازی موتور الکتریکی و محرک ها را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و در نتیجه عمر مفید آنها را افزایش دهد.

جریان های شروع

جریان راه اندازی به مقادیر 7 ... 10 برابر بیشتر از حالت کار می رسد. این منجر به "افتادگی" ولتاژ در شبکه تغذیه می شود که نه تنها بر عملکرد سایر مصرف کنندگان بلکه بر خود موتور نیز تأثیر منفی می گذارد. زمان شروع به تعویق افتاده است که می تواند منجر به گرم شدن بیش از حد سیم پیچ ها و از بین رفتن تدریجی عایق آنها شود. این به خرابی زودرس موتور کمک می کند.

دستگاه ها شروع صافاجازه می دهد تا بارهای راه اندازی موتور الکتریکی و شبکه برق را به میزان قابل توجهی کاهش دهید، که به ویژه در مناطق روستایی یا زمانی که موتور از یک نیروگاه مستقل تغذیه می شود، مهم است.

اضافه بار محرک ها

در لحظه راه اندازی موتور، گشتاور روی شفت آن بسیار ناپایدار است و بیش از پنج برابر از مقدار اسمی آن فراتر می رود. بنابراین، بارهای راه‌اندازی محرک‌ها نیز نسبت به عملکرد حالت پایدار افزایش یافته و می‌تواند تا 500 درصد نیز برسد. ناپایداری گشتاور در هنگام استارت منجر به بارهای ضربه ای بر روی دندانه های چرخ دنده، برش دادن کلیدها و حتی گاهی اوقات پیچش شفت ها می شود.

دستگاه های استارت نرم موتور الکتریکی بارهای راه اندازی روی مکانیسم را به میزان قابل توجهی کاهش می دهند: شکاف های بین دندانه های چرخ دنده ها به آرامی انتخاب می شوند که از شکستن آنها جلوگیری می کند. در درایوهای تسمه، تسمه های محرک نیز به آرامی کشیده می شوند که باعث کاهش سایش مکانیسم ها می شود.

علاوه بر راه اندازی صاف، حالت ترمز صاف تأثیر مفیدی بر عملکرد مکانیسم ها دارد. اگر موتور پمپ را به حرکت درآورد، ترمز نرم از برخورد چکش آب هنگام خاموش شدن دستگاه جلوگیری می کند.

سافت استارترهای صنعتی

در حال حاضر توسط بسیاری از شرکت ها، به عنوان مثال زیمنس، دانفوس، اشنایدر الکتریک تولید می شود. این دستگاه ها دارای بسیاری از عملکردهای قابل برنامه ریزی توسط کاربر هستند. اینها زمان شتاب، زمان کاهش سرعت، حفاظت از اضافه بار و بسیاری از عملکردهای اضافی دیگر هستند.

با تمام مزایا، دستگاه های مارک دار یک اشکال دارند - کافی است قیمت بالا... با این حال، شما می توانید چنین دستگاهی را خودتان بسازید. در عین حال، هزینه آن ناچیز خواهد بود.

استارت نرم در ریزمدار KR1182PM1

داستان در مورد میکرو مدار تخصصی KR1182PM1نشان دهنده یک تنظیم کننده قدرت فاز است. مدارهای معمولی برای روشن کردن آن، دستگاه هایی برای راه اندازی صاف لامپ های رشته ای و به سادگی تنظیم کننده های قدرت در بار در نظر گرفته شدند. بر اساس این ریز مدار می توان به اندازه کافی ایجاد کرد دستگاه سادهشروع نرم موتور الکتریکی سه فاز. نمودار دستگاه در شکل 1 نشان داده شده است.

شکل 1. نمودار سافت استارتر موتور.

شروع نرم با افزایش تدریجی ولتاژ روی سیم پیچ موتور از انجام می شود مقدار صفربه اسمی. این امر با افزایش زاویه باز شدن کلیدهای تریستور در زمانی به نام زمان شروع به دست می آید.

شرح مدار

این طرح از یک موتور الکتریکی سه فاز 50 هرتز، 380 ولت استفاده می کند. سیم پیچ های موتور، که توسط یک "ستاره" متصل می شوند، به مدارهای خروجی تعیین شده در نمودار به عنوان L1، L2، L3 متصل می شوند. نقطه میانی ستاره به خنثی (N) متصل است.

سوئیچ های خروجی روی تریستورهایی که به صورت موازی به هم متصل هستند ساخته می شوند. در طراحی از تریستورهای وارداتی از نوع 40TPS12 استفاده شده است. با هزینه کم، جریان نسبتاً بالایی دارند - تا 35 A، و ولتاژ معکوس آنها 1200 ولت است. علاوه بر آنها، چندین عنصر دیگر نیز در کلیدها وجود دارد. هدف آنها به شرح زیر است: میرایی مدارهای RC متصل به موازات با تریستورها از روشن شدن کاذب دومی جلوگیری می کند (در نمودار اینها R8C11، R9C12، R10C13 هستند) و با کمک وریستورهای RU1 ... RU3، نویز سوئیچینگ جذب می شود. ، که دامنه آن بیش از 500 ولت است.

به عنوان واحدهای کنترل کلیدهای خروجی، ریز مدارهای DA1 ... DA3 از نوع KR1182PM1 استفاده می شود. این ریزمدارها با جزئیات کافی در نظر گرفته شدند. خازن های C5 ... C10 داخل ریز مدار یک ولتاژ دندانه اره را تشکیل می دهند که با ولتاژ شبکه هماهنگ می شود. سیگنال های کنترل تریستور در ریزمدار با مقایسه ولتاژ دندانه اره با ولتاژ بین پایه های ریز مدار 3 و 6 ایجاد می شود.

برای تغذیه رله های K1 ... K3 دستگاه دارای یک منبع تغذیه است که تنها از چند عنصر تشکیل شده است. این یک ترانسفورماتور T1، یک پل یکسو کننده VD1، یک خازن صاف کننده C4 است. در خروجی یکسو کننده، یک تثبیت کننده انتگرال DA4 از نوع 7812 نصب شده است که ولتاژ 12 ولت در خروجی و محافظت در برابر اتصال کوتاه و اضافه بار در خروجی را فراهم می کند.

شرح عملکرد سافت استارتر موتورهای الکتریکی

هنگامی که کلید قطع کننده مدار Q1 بسته می شود، ولتاژ شبکه به مدار اعمال می شود. با این حال موتور هنوز روشن نشده است. این به این دلیل است که سیم‌پیچ‌های رله K1 ... K3 هنوز برق ندارند و کنتاکت‌های معمولی بسته آن‌ها پایه‌های 3 و 6 DA1 ... DA3 را از طریق مقاومت‌های R1 ... R3 دور می‌زنند. این شرایط اجازه نمی دهد که خازن های C1 ... C3 شارژ شوند، بنابراین ریزمدار پالس های کنترلی تولید نمی کند.

راه اندازی دستگاه

هنگامی که کلید ضامن SA1 بسته می شود، ولتاژ 12 ولت رله K1 ... K3 را روشن می کند. کنتاکت های معمولی بسته آنها باز می شود، که شارژ خازن های C1 ... C3 را از ژنراتورهای جریان داخلی امکان پذیر می کند. همراه با افزایش ولتاژ در این خازن ها، زاویه باز شدن تریستورها نیز افزایش می یابد. بنابراین، افزایش یکنواخت در ولتاژ در سیم پیچ موتور حاصل می شود. هنگامی که خازن ها به طور کامل شارژ می شوند، زاویه روشن شدن تریستور به حداکثر مقدار می رسد و سرعت موتور به سرعت نامی می رسد.

خاموش شدن موتور، ترمز نرم

برای خاموش کردن موتور، کلید SA1 را باز کنید، با این کار رله K1 ... K3 خاموش می شود. کنتاکت های معمولی بسته آنها بسته می شود که منجر به تخلیه خازن های C1 ... C3 از طریق مقاومت های R1 ... R3 می شود. تخلیه خازن ها چند ثانیه طول می کشد و در همان زمان موتور متوقف می شود.

هنگام راه اندازی موتور، جریان های قابل توجهی می تواند در سیم خنثی جریان یابد. این به دلیل این واقعیت است که در روند شتاب صاف، جریان در سیم پیچ های موتور غیر سینوسی است، اما شما نباید از این ترسید: روند شروع نسبتا کوتاه است. در حالت پایدار، این جریان بسیار کمتر خواهد بود (نه بیش از ده درصد جریان فاز در حالت اسمی)، که تنها به دلیل گسترش تکنولوژیکی پارامترهای سیم پیچ و "عدم تعادل" فازها است. خلاص شدن از شر این پدیده ها در حال حاضر غیرممکن است.

جزئیات و ساخت و ساز

قطعات زیر برای مونتاژ دستگاه مورد نیاز است:

ترانسفورماتور با ظرفیت نه بیشتر از 15 وات، با ولتاژ سیم پیچ خروجی 15 ... 17 ولت.

به عنوان رله K1 ... K3، هر ولتاژ سیم پیچ 12 ولت، با داشتن یک کنتاکت معمولی بسته یا تغییر، به عنوان مثال TRU-12VDC-SB-SL، مناسب است.

خازن های C11 ... C13 از نوع K73-17 برای ولتاژ کاری حداقل 600 ولت.

دستگاه ساخته شده است تخته مدار چاپی... دستگاه مونتاژ شده باید در یک محفظه پلاستیکی با ابعاد مناسب قرار گیرد که روی پنل جلویی آن کلید SA1 و ال ای دی های HL1 و HL2 قرار گیرد.

اتصال موتور

اتصال سوئیچ Q1 و موتور با سیم انجام می شود که سطح مقطع آن مطابق با قدرت دومی است. سیم خنثی با همان سیم های فاز ساخته می شود. با رتبه بندی قطعات نشان داده شده در نمودار، امکان اتصال موتورهایی با توان حداکثر چهار کیلووات وجود دارد.

اگر قرار باشد از موتوری با ظرفیت بیش از یک و نیم کیلووات استفاده شود و فرکانس راه اندازی از 10 ... 15 در ساعت تجاوز نکند، در این صورت قدرت تلف شده توسط سوئیچ های تریستور ناچیز است، بنابراین رادیاتورها می توانند حذف شود.

اگر قرار است از موتور قوی تری استفاده شود یا بیشتر روشن شود، نصب تریستور روی رادیاتورهای ساخته شده از نوار آلومینیومی ضروری است. اگر قرار است رادیاتور به طور مشترک استفاده شود، تریستورها باید با استفاده از واشر میکا از آن جدا شوند. برای بهبود شرایط خنک کننده می توانید از خمیر رسانای گرما KPT - 8 استفاده کنید.

بررسی و تنظیم دستگاه

قبل از روشن کردن، ابتدا نصب را از نظر انطباق بررسی کنید نمودار شماتیک... این یک قانون اساسی است و شما نمی توانید از آن عدول کنید. از این گذشته، غفلت از این بررسی می تواند منجر به انبوهی از قطعات ذغالی شده شود و برای مدت طولانی تمایل به انجام "آزمایش با برق" را از بین ببرد. خطاهای یافت شده باید از بین بروند ، از این گذشته ، این مدار از برق تغذیه می شود و شوخی با آن بد است. و حتی بعد از این بررسی هنوز برای وصل کردن موتور خیلی زود است.

ابتدا به جای موتور باید سه لامپ رشته ای یکسان با توان 60 ... 100 وات وصل کنید. در طول آزمایشات، لازم است اطمینان حاصل شود که لامپ ها به طور مساوی "روشن" می شوند.

نامنظمی بودن زمان روشن شدن به دلیل پخش شدن در ظرفیت خازن های C1 ... C3 است که تحمل قابل توجهی در ظرفیت خازنی دارند. بنابراین بهتر است بلافاصله قبل از نصب با استفاده از دستگاه، حداقل با دقت ده درصد آنها را بردارید.

زمان خاموش شدن نیز به دلیل مقاومت مقاومت های R1 ... R3 است. با کمک آنها می توانید زمان خاموش شدن را برابر کنید. این تنظیمات باید در صورتی انجام شود که زمان روشن و خاموش شدن در آن گسترش یابد فازهای مختلفبیش از 30 درصد است.

موتور را می توان فقط پس از اینکه بررسی های بالا به طور معمول انجام داد، حتی به طور کامل وصل شود.

چه چیز دیگری را می توان به طرح اضافه کرد

قبلاً در بالا گفته شد که در حال حاضر چنین دستگاه هایی توسط شرکت های مختلف تولید می شوند. البته، تمام عملکردهای دستگاه های مارک در چنین دستگاه های خود ساخته ای قابل تکرار نیستند، اما هنوز هم احتمالاً امکان کپی کردن وجود خواهد داشت.

ما در مورد به اصطلاح صحبت می کنیم. هدف آن به شرح زیر است: پس از اینکه موتور به سرعت نامی رسید، کنتاکتور به سادگی کلیدهای تریستور را با کنتاکت های خود پل می کند. جریان از طریق آنها عبور می کند و تریستورها را دور می زند. این طرح اغلب بای پس (از انگلیسی bypass) نامیده می شود. برای چنین بهبودی، عناصر اضافی باید به واحد کنترل وارد شوند.

بوریس آلادیشکین

موتورهای الکتریکی رایج ترین ماشین های الکتریکی در جهان هستند. هیچ یک بنگاه صنعتی، هیچکس فرآیند تکنولوژیکیشما بدون آنها نمی توانید چرخش فن ها، پمپ ها، حرکت تسمه های نقاله، حرکت جرثقیل ها - این یک لیست ناقص، اما در حال حاضر قابل توجه از وظایف است که می تواند با کمک موتورها حل شود.

با این حال، یک تفاوت ظریف در عملکرد تمام موتورهای الکتریکی بدون استثنا وجود دارد: در لحظه شروع، آنها به طور خلاصه جریان زیادی را مصرف می کنند که به آن راه اندازی می گویند.

هنگامی که ولتاژ به سیم پیچ استاتور اعمال می شود، سرعت روتور صفر است. روتور باید از جای خود حرکت داده شود و به سرعت نامی بچرخد. این به طور قابل توجهی انرژی بیشتری از آنچه برای حالت کار اسمی لازم است مصرف می کند.

جریان های هجومی تحت بار بیشتر از بدون بار است. مقاومت مکانیکی در برابر چرخش ناشی از مکانیسمی که موتور هدایت می کند به وزن روتور اضافه می شود. در عمل سعی می کنند تاثیر این عامل را به حداقل برسانند. به عنوان مثال، برای فن های قدرتمند در زمان راه اندازی، دمپرهای موجود در کانال های هوا به طور خودکار بسته می شوند.

در لحظه ای که جریان راه اندازی از شبکه خارج می شود، توان قابل توجهی مصرف می شود که برای رساندن موتور الکتریکی به حالت کار نامی مصرف می شود. هرچه موتور الکتریکی قدرتمندتر باشد، برای شتاب گیری به قدرت بیشتری نیاز دارد. همه شبکه های الکتریکی این رژیم را بدون عواقب تحمل نمی کنند.

بارگذاری بیش از حد خطوط تغذیه به ناچار منجر به کاهش ولتاژ در شبکه می شود. این امر نه تنها فرآیند راه اندازی موتورهای الکتریکی را دشوارتر می کند، بلکه سایر مصرف کنندگان را نیز تحت تأثیر قرار می دهد.

و خود موتورهای الکتریکی در طول فرآیندهای راه اندازی بارهای مکانیکی و الکتریکی بیشتری را تجربه می کنند. مکانیکی با افزایش گشتاور روی شفت همراه است. برقی که با افزایش کوتاه مدت جریان همراه است، بر عایق سیم پیچ استاتور و روتور، اتصالات تماس و تجهیزات راه اندازی تأثیر می گذارد.

روش های کاهش جریان های هجومی

موتورهای الکتریکی کم مصرف با چرخ دنده های کنترلی ارزان قیمت می توانند بدون هیچ وسیله ای به خوبی راه اندازی شوند. کاهش جریان شروع آنها یا تغییر سرعت چرخش از نظر اقتصادی نامناسب است.

اما، زمانی که تأثیر روی حالت عملکرد شبکه در طول فرآیند راه اندازی قابل توجه است، جریان های هجومی باید کاهش یابد. این امر از طریق:

• استفاده از موتورهای الکتریکی با روتور فاز؛
• استفاده از مدار برای تغییر سیم پیچ از ستاره به مثلث.
• استفاده از سافت استارتر؛
• استفاده مبدل های فرکانس.

یک یا چند مورد از این روش ها برای هر مکانیزم مناسب است.

موتورهای فاز روتور

استفاده از موتورهای الکتریکی ناهمزمان با روتور فاز در مناطق کاری با شرایط کاری دشوار قدیمی ترین روش کاهش جریان های هجومی است. بدون آنها، کار جرثقیل برقی، بیل مکانیکی، و همچنین سنگ شکن، صفحه نمایش، آسیاب، که به ندرت در غیاب محصولات در مکانیسم رانده راه اندازی می شوند، غیرممکن است.

کاهش جریان راه اندازی با حذف تدریجی مقاومت ها از مدار روتور به دست می آید. در ابتدا، در لحظه اعمال ولتاژ، حداکثر مقاومت ممکن به روتور متصل می شود. با شتاب گرفتن رله‌های زمانی، یکی پس از دیگری، کنتاکتورها را با دور زدن بخش‌های مقاومتی منفرد روشن می‌کنند. در پایان شتاب، مقاومت اضافی متصل به مدار روتور برابر با صفر است.

موتورهای جرثقیل تعویض پله اتوماتیک با مقاومت ندارند. این به دستور اپراتور جرثقیل و حرکت اهرم های کنترل اتفاق می افتد.

تغییر نمودار اتصال سیم پیچ های استاتور

در برنو (بلوک توزیع ابتدای سیم پیچ ها) هر الکتروموتور سه فاز، 6 ترمینال از سیم پیچ های تمام فازها متصل می شود. بنابراین، آنها می توانند در یک ستاره یا در یک مثلث به هم متصل شوند.

با توجه به این، تطبیق پذیری خاصی در استفاده از موتورهای الکتریکی ناهمزمان به دست می آید. طرح اتصال ستاره برای یک مرحله ولتاژ بزرگ (به عنوان مثال، 660 ولت)، با یک مثلث - برای یک کوچکتر (در این مثال- 380 ولت).

اما با یک ولتاژ نامی منبع مطابق با مدار مثلث، می توانید از مدار ستاره برای شتاب دادن به موتور الکتریکی استفاده کنید. در این حالت، سیم پیچ با ولتاژ تغذیه کاهش یافته (380 ولت به جای 660) کار می کند و جریان راه اندازی کاهش می یابد.

برای کنترل فرآیند سوئیچینگ، یک کابل اضافی در brno موتور الکتریکی مورد نیاز است، زیرا هر 6 سیم پیچ درگیر هستند. استارت های اضافی و رله های زمانی برای کنترل عملکرد آنها نصب می شوند.

مبدل های فرکانس

دو روش اول ممکن است در همه جا قابل اجرا نباشند. اما موارد بعدی، که نسبتاً اخیراً در دسترس قرار گرفته‌اند، امکان راه‌اندازی آرام هر موتور الکتریکی ناهمزمان را فراهم می‌کنند.

مبدل فرکانس یک دستگاه نیمه هادی پیچیده است که الکترونیک قدرت و عناصر فناوری ریزپردازنده را ترکیب می کند. بخش برق ولتاژ شبکه را اصلاح و صاف می کند و آن را به ولتاژ ثابت تبدیل می کند. قسمت خروجی این ولتاژ یک سینوسی با فرکانس متغیر از صفر تا مقدار اسمی - 50 هرتز را تشکیل می دهد.

به همین دلیل، صرفه جویی در انرژی حاصل می شود: واحدهایی که در چرخش رانده می شوند، با ظرفیت اضافی کار نمی کنند، زیرا در حالت کاملاً مورد نیاز هستند. علاوه بر این، فرآیند فناوری را می توان به خوبی تنظیم کرد.

اما در طیف مشکل مورد بررسی مهم است: مبدل‌های فرکانس اجازه می‌دهند موتور الکتریکی بدون تکان‌ها و تکان‌ها شروع به کار کند. اصلا جریان راه اندازی وجود ندارد.

شروع کننده های نرم

یک سافت استارتر برای یک موتور الکتریکی همان مبدل فرکانس است، اما با عملکرد محدود. این فقط زمانی کار می کند که موتور الکتریکی در حال شتاب گرفتن است و به آرامی سرعت چرخش آن را از حداقل مقدار تنظیم شده به اسمی تغییر می دهد.

برای از بین بردن کارکرد بیهوده دستگاه در انتهای شتاب موتور الکتریکی، کنتاکتور بای پس در کنار آن تعبیه شده است. این موتور الکتریکی را پس از راه اندازی مستقیماً به برق متصل می کند.

این ساده ترین روش هنگام انجام ارتقاء تجهیزات است. اغلب می توان آن را با دست و بدون دخالت متخصصان با مشخصات محدود انجام داد. این دستگاه در محل استارت مغناطیسی نصب می شود که استارت موتور الکتریکی را کنترل می کند. ممکن است لازم باشد کابل را با کابل محافظ تعویض کنید. سپس پارامترهای موتور الکتریکی وارد حافظه دستگاه می شود و آماده عمل می شود.

اما همه نمی توانند به تنهایی با مبدل های فرکانس کامل کنار بیایند. بنابراین، استفاده از آنها در تک نسخه ها معمولاً بی معنی است. نصب مبدل های فرکانس فقط در صورت انجام نوسازی کلی تجهیزات الکتریکی شرکت توجیه می شود.

شروع نرم موتور و ترمزگیری ظریف آن می تواند به دلیل محافظت در برابر گرمای بیش از حد، نوسانات و تکان های فرآیندها عمر مفید سیستم را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. فقط برای این، یک شروع کننده نرم یا به اختصار سافت استارتر ایجاد شد که ویژگی های شروع را تثبیت می کند و عملکرد صاف مکانیسم را تضمین می کند.

با کمک سافت استارتر می توان از بسیاری از مشکلات در عملکرد موتور الکتریکی جلوگیری کرد، بنابراین دانستن هدف و اصل عملکرد سافت استارتر، پارامترهای اصلی، تفاوت های ظریف اتصال و عملکرد بسیار مهم است.

UPP چگونه کمک می کند

در هنگام راه اندازی موتور، مکانیزم های چرخشی دو برابر مقدار اسمی قادر به تولید جریان های راه اندازی چندین برابر بیشتر از میانگین شاخص های عملکرد هستند.

این راه اندازی مجدد مملو از پیچیدگی های بسیاری است:

• گرمای بیش از حد قوی؛
• آسیب به عایق سیم پیچ ها؛
• اختلال در تسمه نقاله؛
• اختلال در عملکرد زنجیره سینماتیکی؛
• شروع سنگین؛
• توقف موتور.

دستگاه برای شروع نرم موتور الکتریکی در مواقعی تکان های مکانیکی و شوک های هیدرولیکی را صاف می کند و باعث افزایش تدریجی قدرت و عملکرد پایدار موتور می شود. جای تعجب نیست که نام دوم دستگاه softstarter است که در زبان انگلیسی به معنای شروع نرم است.

در عکس های ارائه شده از سافت استارتر مشاهده می شود که از نظر ظاهری این مکانیسم شبیه مجموعه ای از مدارها و سیم هایی است که توسط یک محفظه فلزی و پلاستیکی محافظت می شوند. در واقع، این دستگاه بر اساس تجهیزات سوئیچینگ، لنت ترمز، مسدود کننده ها، وزنه های تعادل و سایر عناصری است که می توانند عملکرد را تثبیت کنند. موتور الکتریکی.

مکانیسم همچنین دارای عملکرد اضافی است:

• ترمز نرم را فراهم می کند.
• محافظت می کند در برابر مدار کوتاه;
• از از دست دادن فاز احتمالی جلوگیری می کند.
• شروع مستقل بدون برنامه ریزی موتور را حذف می کند.
• اجازه تجاوز از مقادیر عملیاتی اسمی را نمی دهد.
• به شما امکان می دهد منبع تغذیه با توان کمتر را انتخاب کنید.
• مصرف انرژی را کاهش می دهد؛
• صرفه جویی در هزینه در عملیات و تعمیر دستگاه؛
• تداخل الکترومغناطیسی را کاهش می دهد.

زمانی که SCP مورد نیاز است

برخی از خودروها فوراً روشن نمی‌کنند که به مکانیزم صاف کردن نیاز دارند، اما هر چه زودتر یک استارت نرم پیکربندی شود، کل سیستم طولانی‌تر و بهتر عمل می‌کند. متأسفانه، اغلب آنها فقط زمانی به اتصال یک استارت نرم فکر می کنند که خود موتور از مخرب بودن فرآیندهای راه اندازی صحبت می کند. برای درک این موضوع کافی است یکی از رایج ترین موقعیت های "تصویری" را بگیرید:

منبع تغذیه نمی تواند با استارت خیلی سنگین کنار بیاید. به عنوان مثال، شبکه قادر به ارائه توان مورد نیاز نیست یا تولید را برای آن فراهم می کند حداکثر سطوحعملکرد، لامپ ها خاموش می شوند، فعال می شوند قطع کننده مدار، برخی از کنتاکتورها، رله ها، ژنراتور از راه اندازی خودداری می کنند.

سیستم های حفاظتی از روشن شدن موتور جلوگیری می کند، بارهای مجاز... با شروع عالی، کیسه تا رسیدن به فرکانس مورد نیاز "آتش" می گیرد.

برای جلوگیری از خرابی موتور الکتریکی توصیه می شود در اسرع وقت نرمی راه اندازی و ترمز سیستم را تنظیم کنید. انجام این کار آسان است، زیرا حتی یک مبتدی می تواند با دستان خود یک سافت استارتر را انتخاب، نصب و وصل کند.

نحوه انتخاب سافت استارتر

این سوال که چگونه یک استارت نرم را انتخاب کنیم اغلب مطرح می شود، زیرا مکانیزمی برای یک موتور الکتریکی و منبع برق خاص انتخاب می شود.

برای اینکه با پارامترها و قابلیت ها اشتباه نشود، توصیه می شود به شاخص های زیر توجه کنید:

• حداکثر مقدار جریان تولید شده توسط موتور در بالاترین بارها؛
• بیشترین تعداد پرتاب در یک ساعت؛
• ولتاژ نامی در سیستم تغذیه؛
• امکان کنترل و محدود کردن جریان تولید شده
• قابلیت بای پس - قطع منبع تغذیه از مدار برای جلوگیری از گرمای بیش از حد و آتش سوزی.
• تعداد فازها (دو - فشرده تر و ارزان تر، سه - قابل اطمینان تر و بادوام تر با شروع مکرر).
• کنترل دیجیتال یا آنالوگ

نکته اصلی این است که الزامات ارائه شده به سافت استارتر با معیارها، شرایط عملیاتی، قدرت موتور و مقادیر اسمی شبکه مطابقت دارد. جداول محوری، الگوریتم‌های محاسباتی ارائه شده توسط بسیاری از تامین‌کنندگان برای جستجوی راحت‌تر و باکیفیت‌تر برای یک دستگاه مناسب نیز در انتخاب کمک خواهند کرد.

نحوه اتصال و پیکربندی

تنظیم توسط نمودار اتصال مربوطه شروع نرم به موتور تعیین می شود. استانداردی در نظر گرفته می شود که در آن استفاده از یک استارت مغناطیسی، یک رله حرارتی، فیوزهای پرسرعت و دستگاه های کنترل جریان اتوماتیک ارائه شده است.

برای اتصال صحیح سافت استارتر، باید نمودارها را به وضوح دنبال کنید، جایی که تمام نکات مهم به وضوح نشان داده شده است:

• دنباله زنجیره؛
• پایان شتاب؛
• پایانه زمین؛
• تنظیم استارت و ترمز؛
• مکان خنثی

راه اندازی یک رگولاتور ویژه که بازخورد ارائه می کند اضافی نخواهد بود: داده های جریان موتور را دریافت می کند و افزایش ولتاژ را تثبیت می کند.

یک سافت استارتر به راحتی می تواند به افزایش قابل توجه عمر موتور الکتریکی کمک کند و در عین حال هزینه های مربوطه را کاهش دهد و خروجی را بدون آسیب به دستگاه افزایش دهد. تثبیت مکانیسم، کنترل بارها و تنظیم فرآیندهای در حال انجام - همه اینها خواهد شد دستیار غیر قابل تعویضدر حل مشکلات راه اندازی سنگین.

عکس سافت استارتر

• نامتقارن،
• جمع کننده
• همزمان

هر یک از موتورهای ذکر شده بخشی از یک محرک الکتریکی است که برای ارتباط با محموله طراحی شده است. بسته به اینکه چه باری باشد، موتور خاموش و سپس دوباره راه اندازی می شود. در ادامه، با جزئیات بیشتری در مورد اتفاقاتی که هنگام راه اندازی یک موتور الکتریکی می افتد و نحوه بهینه سازی این فرآیند صحبت خواهیم کرد.

هنگام راه اندازی موتور القایی چه اتفاقی می افتد

برای درک اینکه از کدام دستگاه برای شروع نرم موتور الکتریکی استفاده کنید، باید اصل عملکرد آن را بدانید. رایج ترین موتورها ناهمزمان با روتور قفس سنجاب... آنها ساخت و ساز سادهو قابلیت اطمینان مربوطه و محبوبیت اینها را تعیین کرد ماشین های برقی... اگرچه روتور می چرخد ​​و شکل آن برای این فرآیند بهینه شده است، اما چیزی بیش از سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور نیست.

و همانطور که می دانید، اگر جریانی در سیم پیچ اولیه جریان یابد، میدان الکترومغناطیسی در هسته آن ظاهر می شود. توابع ذکر شده در موتور ناهمزمان توسط استاتور انجام می شود. میدان مغناطیسی آن، که بر خلاف ترانسفورماتور، به دور روتور می چرخد، جریان های مرتبط با این چرخش را در آن القا می کند. و هر چه تفاوت بین سرعت میدان و روتور بیشتر باشد، جریان در دومی بیشتر می شود. پس از همه، روتور یک سیم پیچ اتصال کوتاه است. و از آنجایی که اتصال ترانسفورماتور وجود دارد، به این معنی است که جریان در سیم پیچ ها مستقیماً متناسب است.

اکنون شرایطی را که هنگام راه اندازی موتور القایی از شبکه صنعتی وجود دارد را فهرست می کنیم. بیایید ابتدا گزینه سه فاز را در نظر بگیریم:

• ولتاژ ثابت؛
• فرکانس ثابت؛
• روتور در حالت استراحت است

اتصال موتور ناهمزمان به شبکه برق فوراً یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد می کند. در این حالت تفاوت سرعت آن و روتور (به اصطلاح لغزش به صورت درصدی از سرعت چرخش بیان می شود. میدان الکترومغناطیسیاستاتور) حداکثر است. و در نتیجه این حالت مانند حالت اتصال کوتاه ترانسفورماتور است. اگر قدرت موتور زیاد باشد، جریان های راه اندازی در سطح جریان هایی که برای ترانسفورماتورهای با توان الکتریکی مشابه اضطراری در نظر گرفته می شود، به دست می آید.

اینکه چه وسیله ای برای محدود کردن آنها استفاده می شود کاملاً قابل درک است. باید:

• یا ولتاژ سیم پیچ های استاتور را در طول شتاب روتور کاهش دهید.
• یا روتور را باز کنید تا استاتور به برق متصل شود.
• همچنین می توانید تغییراتی در طراحی موتور القایی ایجاد کنید.

تعویض مدار سیم پیچ

روتور را فقط در محرکه های الکتریکی خاصی می توان به حرکت در آورد. به همین دلیل، این روش معمولی نیست. دو مورد باقی مانده است که اولی پرکاربردترین آنهاست. اما افت ولتاژ بدون تلفات آسان نیست. در مدار سه فاز می توان این کار را با تغییر از مثلث به ستاره و بالعکس انجام داد. ولتاژ خط اعمال شده به سیم پیچ های استاتور موتور بیش از بازدهی بالا... اما جریان راه اندازی در مدار مثلث نیز بیشتر است.

بنابراین، تغییر به مدار ستاره به شما امکان می دهد تا جریان راه اندازی موتور القایی را به میزان قابل توجهی کاهش دهید. این ساده ترین راه برای شروع نسبتاً روان است. از حداقل تعداد عناصر اضافی استفاده می کند، زیرا افت ولتاژ توسط قابلیت های خود شبکه برق سه فاز ایجاد می شود. این عناصر کلید هستند و خود مدار در زیر نشان داده شده است. اما چنین است مدار سادهقابل اجرا فقط در شبکه سه فاز... در نسخه تکفاز ولتاژ کاری کمتر از ولتاژ فاز وجود ندارد.

استفاده از مقاومت ها

برای به دست آوردن نرم ترین شتاب ممکن موتور، باید از عناصری استفاده کرد که افت ولتاژ مناسبی را ایجاد کنند. برای این منظور اعمال کنید:

• مقاومت ها؛
• خفگی (راکتورها)؛
• اتوترانسفورماتورها؛
• تقویت کننده های مغناطیسی

این روش ها هم برای شبکه های سه فاز و هم برای شبکه های تک فاز مناسب هستند. در هر صورت، شما باید از سوئیچ ها استفاده کنید، زیرا در برخی مواقع باید موتور را مستقیماً به شبکه وصل کنید. مدار مقاومت فشرده ترین است. با این حال، با افزایش قدرت موتور، قدرت مقاومت های راه انداز نیز به همان نسبت افزایش می یابد. با در نظر گرفتن شرایط گرمایش آنها، زمان راه اندازی باید در محدوده دمایی مجاز آنها باشد. در غیر این صورت، مقاومت ها در اثر گرم شدن بیش از حد غیر قابل استفاده می شوند. مدار شروع نرم مقاومت در زیر نشان داده شده است.

با استفاده از سلف ها

با شبیه‌سازی مدار، می‌توانید با استفاده از چندین گروه از مقاومت‌ها که به صورت موازی به هم متصل شده‌اند، شروعی نرم داشته باشید تا بار حرارتی آنها کاهش یابد. اما افزایش زمان شروع نرم با افزایش اتلاف انرژی در این مقاومت ها همراه خواهد بود. به همین دلیل به جای مقاومت از عناصر القایی استفاده می شود. در ساده ترین حالت، اینها خفگی هستند. این یک راه حل دست و پا گیرتر و گران تر است، اما برای کاهش تلفات انرژی به دلیل راه اندازی مجدد مکرر موتور، باید از آن استفاده کرد. ظاهرراکتور برای یک موتور قدرتمند ناهمزمان در زیر ارائه شده است.

اگر اندوکتانس مورد استفاده در راه اندازی به شکل یک ترانسفورماتور خودکار با یک کنتاکت متحرک که در امتداد پیچ ​​های سیم پیچ حرکت می کند ساخته شده است، می توانید به طور بهینه فرآیند استارت را رفع اشکال کنید یا با حرکت دادن کنتاکت متحرک آن را کنترل کنید. نقطه ضعف این گزینه جرقه اجتناب ناپذیر در تماس مکانیکی است. به همین دلیل فقط با قدرت موتور نسبتا کم قابل اجراست. طرح های شروع کننده های نرم با راکتورها و اتوترانسفورماتورها در زیر نشان داده شده است.

طرح های شروع نرم:

الف) با راکتورها؛

ب) با اتوترانسفورماتورها.

1، 2 و 3 سوئیچ هایی هستند که سوئیچینگ را کنترل می کنند

تقویت‌کننده‌های مغناطیسی برای شروع صاف بدون معایب ذاتی ترانسفورماتورهای خودکار با تماس متحرک آنها استفاده می‌شوند. آنها از تعصب استفاده می کنند که به شما امکان می دهد مقدار مقاومت القایی را تغییر دهید. طراحی تقویت کننده های مغناطیسی کاملاً متنوع است. اما مزیت اصلی آنها جریان کم آنها و بر این اساس قدرت مورد استفاده برای کنترل است. آنها کنتاکت های تنظیم کننده ای ندارند که از طریق آن جریان های بزرگ جریان می یابد. یکی از طرح ها در زیر نشان داده شده است.

موتور روتور زخمی

تمام وسایل در نظر گرفته شده برای راه اندازی نرم موتور الکتریکی ناهمزمان در کنار استاتور آن درگیر هستند. اما زمانی که باز کردن دائمی یک فرآیند کاری عادی برای موتور باشد، طراحی آن تغییر می کند و روتور را به حالت قفل در فاز تبدیل می کند. چنین راه حل سازندهتنظیم موثرتر جریان های ناشی از شتاب موتور را امکان پذیر می کند. طراحی و توصیه‌ها برای عملکرد یک استارت نرم برای موتور با روتور فاز در زیر نشان داده شده است:

کاربرد کلیدهای نیمه هادی

همه این سافت استارترها سال هاست که مورد استفاده قرار می گیرند. آنها دارای خاصیت مهمی هستند که آنها را از رقابت خارج می کند. این دستگاه ها ندارند پارامترهای الکتریکیبیش از حد که منجر به از بین رفتن مقاومت (شکستن) می شود. در نتیجه، آنها قابل اعتمادترین هستند، اگرچه از نظر اخلاقی قدیمی هستند. دستگاه های مدرنشروع نرم از کلیدهای نیمه هادی کنترل شده (تریستور و ترانزیستور) استفاده می کند. این به اصطلاح کنترل عرض پالس است.

سوئیچ بخشی از ولتاژ سینوسی را به موقع قطع می کند. در نتیجه، مقدار متوسط ​​ولتاژ را می توان از صفر به 220 ولت موثر تغییر داد. بنابراین، کلید نیمه هادی بیشترین میزان را فراهم می کند. گزینه موثربرای ایجاد یک استارت نرم برای موتور الکتریکی. اما در عین حال، کلید به دلیل بیش از حد دامنه های ولتاژ و جریان، هم در معرض شکست حرارتی و هم اثر مشابهی است. بنابراین، کلید باید به طور موثر خنک شود و با توجه به شرایط عملکرد موتور انتخاب شود.

دستگاه هایی با تنظیم عرض پالس در هر شبکه ای، صرف نظر از تعداد فازها، قابل اجرا هستند. یکی از این طرح ها در زیر نشان داده شده است. پس از شتاب گرفتن روتور، کنتاکت ها بسته می شوند و کلیدها را از آسیب ناشی از نوسانات جریان و ولتاژ محافظت می کنند.

شروع روان موتورهای کلکتور

با وجود تفاوت های اساسی در طراحی در مقایسه با موتورهای ناهمزمان، شروع به کار موتورهای کلکتور نیز با جریان آرمیچر زیادی که همان روتور است همراه است. در واقع این مجموعه ای از چوک ها با کموتاسیون سریال هر یک از آنها است. هر چه مدت زمان تابش ولتاژ روی لایه های کلکتور که بلافاصله پس از روشن شدن و اعمال ولتاژ به دست می آید، بیشتر باشد، مغناطش هسته قوی تر و مقداری که جریان زمان رسیدن به آن را دارد بیشتر می شود.

هنگامی که استاتور به شکل یک آهنربای دائمی ساخته می شود، منبع تغذیه فقط برای آرمیچر مورد نیاز است. اما در این مورد، تنش او فقط می تواند ثابت باشد. یک سافت استارتر که توسط این منبع تغذیه می شود فقط روی عناصری ساخته می شود که قادر به ایجاد افت ولتاژ DC هستند.

این عناصر عبارتند از:

• مقاومت ها،
• ترانزیستورها
• تریستورهای قفل شونده

اگر استاتور به عنوان یک آهنربای الکتریکی طراحی شده باشد، به این معنی است که موتور می تواند با ولتاژ متناوب کار کند. با توجه به موارد فوق، برای موتورهای کلکتور، سافت استارترهای تست شده با زمان مشابه مناسب هستند که برای تک فاز قابل اجرا هستند. موتورهای آسنکرون:

• مقاومت ها (رئوستات ها)؛
• خفگی (راکتورها)؛
• اتوترانسفورماتورها؛
• تقویت کننده های مغناطیسی

و همچنین مدرن راه حل های فنیبر اساس کلیدهای نیمه هادی تصاویر آنها مشابه تصاویری است که قبلاً در بالا نشان داده شده است.

در صورت وجود تحریک الکترومغناطیسی، سیم پیچ را می توان به صورت سری یا موازی به آرمیچر متصل کرد. اتصال سریال ایمن است زیرا مدار الکتریکیمشترک برق... پارگی یا اتصال آن به منبع برق باعث تغییر همزمان جریان در سیم پیچ موتور می شود. اما با اتصال موازیسناریوهای احتمالی برای توسعه رویدادها

اگر هنگامی که ولتاژ به موتور اعمال می شود، سیم پیچ تحریک خاموش شده است و آرمیچر نیرو می گیرد، شرایط برای پدیده ای به نام فاصله موتور ظاهر می شود. در این حالت، روتور که سعی می کند به سمت غده استاتور جذب شود، سریعتر و سریعتر می چرخد ​​و شتاب می گیرد. اگر گشتاور باری به شفت اعمال نشود که بزرگی آن بیشتر از مقدار ایجاد شده توسط روتور است، شتاب می تواند تا زمانی که روتور از بین برود ادامه یابد. برای محافظت در برابر فرار، لازم است که:

• موتور حداقل تا حدی بارگذاری می شود.
• خاص داشت عناصر ساختاری;
• سافت استارتر برای جلوگیری از این فرآیند تضمین شده است.

شروع روان موتور سنکرون

موتورهای سنکرون که با هر تعداد فاز از برق تغذیه می شوند، با استفاده از لغزش به صورت ناهمزمان شتاب می گیرند. سپس با تبدیل روتور به آهنربا مستقل از استاتور، سرعت چرخش میدان استاتور و روتور برابر می شود. به همین دلیل سافت استارترهای مورد استفاده برای موتورهای سنکرون مانند موتورهای آسنکرون هستند. برخی از جزئیات متمایز بسته به قدرت روتور را می توان در تصویر زیر مشاهده کرد:

نتیجه گیری

V دستگاه عمومینرم استارت انواع موتورهای الکتریکی مشابه و بر اساس مدارها و عناصر یکسان است. انتخاب باید برای شرایط خاص، در درجه اول بر اساس قدرت موتور انجام شود. اما کلیدهای نیمه هادی مدرن می توانند طیف وسیعی از قدرت ها را ارائه دهند بهترین پارامترهاشروع نرم بنابراین، منطقی است که انتخاب را اول از همه روی آنها متوقف کنیم.

خرابی های گاه به گاه ابزار برقی دستی - ماشین های سنگ زنی, مته های برقیو اره منبت کاری اره مویی اغلب با جریان راه اندازی بالا و بارهای دینامیکی قابل توجهی بر روی قطعات گیربکس که هنگام روشن شدن ناگهانی موتور رخ می دهد همراه است.
دستگاه شروع نرم برای موتور کلکتور که در توضیح داده شده است، از نظر طرح پیچیده است، دارای چندین مقاومت دقیق است و نیاز به تنظیم دقیق دارد. با استفاده از ریز مدار تنظیم کننده فاز KR1182PM1، امکان ساخت دستگاه بسیار ساده تری برای اهداف مشابه وجود داشت که نیازی به تنظیم ندارد. شما می توانید به آن متصل شوید ابزار برقی دستیتغذیه توسط یک شبکه تک فاز 220 ولت، 50 هرتز. موتور توسط کلید ابزار برقی روشن و خاموش می شود و در حالت خاموش بودن دستگاه جریانی مصرف نمی کند و می تواند به طور نامحدود به شبکه متصل بماند.

نمودار دستگاه پیشنهادی در شکل نشان داده شده است. دوشاخه XP1 موجود است پریز برقو به سوکت XS1 وصل کنید دوشاخه برقابزار قدرت چندین سوکت را می توان به صورت موازی برای ابزارهای متناوب نصب و وصل کرد.
هنگامی که مدار موتور ابزار برقی توسط کلید خود بسته می شود، ولتاژ به رگولاتور فاز DA1 اعمال می شود. شارژ خازن C2 شروع می شود، ولتاژ دو طرف آن به تدریج افزایش می یابد. در نتیجه تأخیر روشن شدن تریستورهای داخلی رگولاتور و همراه با آنها VSI triac در هر نیم سیکل بعدی ولتاژ اصلی کاهش می یابد که منجر به افزایش نرم جریان عبوری از موتور می شود و ، در نتیجه افزایش سرعت آن. با ظرفیت خازن C2 که در نمودار نشان داده شده است، شتاب موتور الکتریکی تا حداکثر سرعت 2 ... 2.5 ثانیه طول می کشد که عملا تاخیری در کار ایجاد نمی کند، اما شوک های حرارتی و دینامیکی را در مکانیسم ابزار کاملاً از بین می برد.
پس از خاموش شدن موتور، خازن C2 از طریق مقاومت R1 تخلیه می شود. و بعد از 2 ... 3 ثانیه. همه چیز برای راه اندازی مجدد آماده است. با جایگزینی مقاومت ثابت R1 با یک مقاومت متغیر، می توانید به آرامی برق عرضه شده به بار را تنظیم کنید. با کاهش مقاومت کاهش می یابد.
مقاومت R2 جریان الکترود کنترل تریاک را محدود می کند و خازن های C1 و C3 عناصر هستند. طرح معمولیروشن کردن رگولاتور فاز DA1.
تمام مقاومت ها و خازن ها مستقیماً به پین ​​های ریز مدار DA1 لحیم می شوند. همراه با آنها در یک محفظه آلومینیومی از استارتر یک لامپ فلورسنت قرار می گیرد و با ترکیب اپوکسی پر می شود. فقط دو سیم بیرون آورده شده است که به پایانه های تریاک وصل شده اند. قبل از ریختن، سوراخی در قسمت زیرین کیس ایجاد شد که پیچ MZ به سمت بیرون در آن رزوه شد. این پیچ به هیت سینک VS1 triac به مساحت 100 سانتی متر وصل شده است. رطوبت زیادو گرد و غبار
دستگاه نیازی به تنظیم ندارد. هر تریاک را می توان با کلاس ولتاژ حداقل 4 (یعنی با حداکثر ولتاژ کاری حداقل 400 ولت) و با حداکثر جریان 25-50 A استفاده کرد. به لطف شروع نرم موتور، جریان شروع از جریان نامی تجاوز نمی کند. ذخیره فقط در صورت گیر کردن ابزار مورد نیاز است.
دستگاه با ابزارهای برقی تا 2.2 کیلووات تست شده است. از آنجایی که رگولاتور DA1 جریان را در مدار الکترود کنترل تریاک VS1 در تمام قسمت فعال نیم چرخه تضمین می کند، هیچ محدودیتی در حداقل توان بار وجود ندارد. نویسنده حتی یک تیغ برقی "خارکف" را به دستگاه ساخته شده متصل کرده است.

K. Moroz، Nadym، Yamalo-Nenets Okrug خودمختار

ادبیات
1. Biryukov S. استارت صاف خودکار موتورهای الکتریکی کلکتور - رادیو 1997، N * 8.s 40 42
2. Nemich A. Microcircuit KR1182PM1 - تنظیم کننده قدرت فاز - رادیو 1999، N "7، ص. 44-46.