شروع روان موتور الکتریکی در اخیرابیشتر و بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. حوزه های کاربرد آن متنوع و متعدد است. اینها صنعت، حمل و نقل برقی، آب و برق و کشاورزی هستند. 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 "افت" ولتاژ در شبکه تغذیه می شود که نه تنها بر عملکرد سایر مصرف کنندگان بلکه بر خود موتور نیز تأثیر منفی می گذارد. زمان راه اندازی به تأخیر می افتد که می تواند منجر به گرم شدن بیش از حد سیم پیچ ها و تخریب تدریجی عایق آنها شود. این به خرابی زودرس موتور الکتریکی کمک می کند.

دستگاه ها شروع نرمکاهش قابل توجه بارهای راه اندازی بر روی موتور الکتریکی و شبکه برق را ممکن می کند، که به ویژه در مناطق روستایی یا زمانی که موتور از یک نیروگاه مستقل تغذیه می شود، مهم است.

اضافه بار محرک ها

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

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

علاوه بر شروع نرم، حالت ترمز نرم 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. چنین دستگاه هایی دارای عملکردهای زیادی هستند که توسط کاربر قابل برنامه ریزی 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 - کاملاً با قیمت بالا. با این حال، شما می توانید چنین دستگاهی را خودتان بسازید. در عین حال، هزینه آن ناچیز خواهد بود.

دستگاه شروع نرم مبتنی بر ریزمدار KR1182PM1

داستان در مورد بود تراشه تخصصی KR1182PM1، نشان دهنده تنظیم کننده قدرت فاز است. مدارهای معمولی برای روشن کردن آن، دستگاه‌های استارت نرم برای لامپ‌های رشته‌ای و تنظیم‌کننده‌های قدرت بار ساده در نظر گرفته شدند. بر اساس این ریز مدار، امکان ایجاد کاملا وجود دارد دستگاه سادهشروع صاف موتور الکتریکی سه فاز. نمودار دستگاه در شکل 1 نشان داده شده است.

شکل 1. طرح دستگاه استارت نرم موتور.

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

شرح طرح

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

سوئیچ های خروجی بر روی تریستورهای متصل به پشت - به صورت موازی ساخته می شوند. در طراحی از تریستورهای وارداتی از نوع 40TPS12 استفاده شده است. با هزینه کم، جریان نسبتاً زیادی دارند - تا 35 A، و ولتاژ معکوس آنها 1200 ولت است. علاوه بر آنها، کلیدها حاوی چندین عنصر دیگر هستند. هدف آنها به شرح زیر است: میرایی مدارهای RC متصل به موازات 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.

ریزمدارهای DA1...DA3 از نوع KR1182PM1 به عنوان گره های کنترلی کلیدهای خروجی استفاده می شوند. این ریز مدارها با جزئیات در مورد بحث قرار گرفتند. 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 میکرو مدار با مقایسه ولتاژ دندانه اره با ولتاژ بین پایه های ریز مدار 3 و 6 تولید می شود.

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

شرح عملکرد سافت استارتر برای موتورهای الکتریکی

هنگامی که کلید برق Q1 بسته می شود، ولتاژ اصلی به مدار تامین می شود. با این حال، موتور هنوز روشن نشده است. این اتفاق می‌افتد زیرا سیم‌پیچ‌های رله K1...K3 هنوز برق ندارند، و کنتاکت‌های معمولی بسته آن‌ها، پایه‌های 3 و 6 ریزمدارهای DA1...DA3 را از طریق مقاومت‌های R1...R3 دور می‌زنند. این شرایط از شارژ شدن خازن‌های C1...C3 جلوگیری می‌کند، بنابراین ریزمدار پالس‌های کنترلی تولید نمی‌کند.

راه اندازی دستگاه

هنگامی که کلید 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 روی این خازن ها، زاویه باز شدن تریستورها نیز افزایش می یابد. این باعث افزایش صاف ولتاژ در سیم پیچ موتور می شود. هنگامی که خازن ها به طور کامل شارژ می شوند، زاویه سوئیچ تریستورها به حداکثر مقدار خود می رسد و سرعت چرخش موتور الکتریکی به سرعت نامی می رسد.

خاموش شدن موتور، ترمز نرم

برای خاموش کردن موتور، کلید SA1 را باز کنید و رله K1...K3 را خاموش کنید. آنها عادی هستند - تماس های بسته بسته می شوند، 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 این مدت موتور متوقف می شود.

هنگام راه اندازی موتور، جریان های قابل توجهی می تواند در سیم خنثی جریان یابد. این به این دلیل اتفاق می افتد که در هنگام شتاب صاف، جریان در سیم پیچ های موتور غیر سینوسی است، اما نیازی به ترس خاصی از این نیست: روند شروع بسیار 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 پراکندگی تکنولوژیکی پارامترهای سیم پیچ و "ناهمترازی" فازها است. دیگر نمی توان از شر این پدیده ها خلاص شد.

جزئیات و طراحی

برای مونتاژ دستگاه، قطعات زیر مورد نیاز است:

ترانسفورماتور با توان بیش از 15 وات، با ولتاژ سیم پیچ خروجی 15 ... 17 ولت.

رله های K1…K3 برای هر ولتاژ سیم پیچ 12 ولتی که دارای یک کنتاکت معمولی بسته یا سوئیچینگ است، برای مثال TRU-12VDC-SB-SL مناسب هستند.

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

دستگاه ساخته شده است برد 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 بین کلید Q1 و موتور با سیم هایی انجام می شود که سطح مقطع آنها با توان دومی مطابقت دارد. سیم خنثی از همان سیم سیم های فاز ساخته شده است. با رتبه بندی قطعات نشان داده شده در نمودار، امکان اتصال موتورهایی با توان حداکثر چهار کیلووات وجود دارد.

اگر قصد دارید از موتوری با قدرت بیش از یک و نیم کیلووات استفاده کنید و فرکانس راه اندازی از 10 ... 15 در ساعت تجاوز نکند، در این صورت توان تلف شده توسط سوئیچ های تریستور ناچیز است، بنابراین رادیاتورها قابل نصب نیست

اگر قصد دارید از موتور قدرتمندتری استفاده کنید یا استارت ها بیشتر باشد، باید تریستورها را روی رادیاتورهای ساخته شده از نوار آلومینیومی نصب کنید. اگر قرار است رادیاتور به عنوان یک رادیاتور معمولی استفاده شود، تریستورها باید با استفاده از اسپیسرهای میکا از آن جدا شوند. برای بهبود شرایط خنک کننده، می توانید از خمیر رسانای گرما KPT-8 استفاده کنید.

بررسی و راه اندازی دستگاه

قبل از روشن کردن، ابتدا نصب را از نظر انطباق بررسی کنید نمودار شماتیک. این قانون اساسی است و شما نمی توانید از آن عدول کنید. از این گذشته، بی توجهی به این بررسی می تواند منجر به انبوهی از قطعات ذغالی شده شود و برای مدت طولانی شما را از انجام "آزمایش با برق" منصرف کند. خطاهای یافت شده باید از بین بروند، زیرا به هر حال، این مدار از شبکه تغذیه می شود و نباید آن را نادیده گرفت. 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 قدرت 60 ... 100 وات وصل کنید. در طول آزمایش، لازم است اطمینان حاصل شود که لامپ ها به طور یکنواخت "اشتعال" می کنند.

زمان روشن شدن نامناسب به دلیل پراکندگی ظرفیت خازن های C1...C3 است که تحمل قابل توجهی روی ظرفیت دارند. بنابراین، بهتر است بلافاصله قبل از نصب، حداقل با دقت تا ده درصد، آنها را با استفاده از دستگاه انتخاب کنید.

زمان خاموش شدن نیز با مقاومت مقاومت های R1…R3 تعیین می شود. با کمک آنها می توانید زمان خاموش شدن را تنظیم کنید. این تنظیمات باید در صورت وجود تغییر در زمان روشن و خاموش شدن در انجام شود فازهای مختلفبیش از 30 درصد است.

موتور فقط بعد از اینکه بررسی های فوق به طور عادی و حتی کامل نگفتند می تواند 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، تکرار همه عملکردهای دستگاه های مارک دار در چنین دستگاه های خانگی غیرممکن است، اما هنوز هم احتمالاً می توانید یکی را کپی کنید.

ما در مورد به اصطلاح صحبت می کنیم. هدف آن به شرح زیر است: پس از اینکه موتور به سرعت نامی خود رسید، کنتاکتور به سادگی سوئیچ های 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 - 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 کدام بنگاه صنعتی، هیچکدام فرآیندبدون آنها نمی توان 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 با کمک موتورها حل شده است.

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

هنگامی که ولتاژ به سیم پیچ استاتور اعمال می شود، سرعت چرخش روتور صفر است. روتور باید به سرعت نامی حرکت کرده و بچرخد. این به طور قابل توجهی به انرژی بیشتری نسبت به حالت عملیاتی اسمی نیاز دارد.

تحت بار، جریان های هجومی بیشتر از حالت بیکار است. مقاومت مکانیکی در برابر چرخش ناشی از مکانیسمی که توسط موتور هدایت می شود 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، دمپرهای موجود در کانال های هوا به طور خودکار در زمان راه اندازی بسته می شوند.

در لحظه ای که جریان راه اندازی از شبکه جاری می شود، توان قابل توجهی برای رساندن موتور الکتریکی به حالت کار نامی خود 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 شبکه می شود. این نه تنها 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. موارد الکتریکی 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 بالاست های ارزان قیمت بدون استفاده از هیچ وسیله ای به خوبی شروع به کار می کنند. کاهش جریان شروع آنها یا تغییر سرعت چرخش از نظر اقتصادی امکان پذیر نیست.

اما، زمانی که تاثیر روی حالت عملیاتی شبکه در طول فرآیند راه اندازی قابل توجه باشد، جریان های هجومی نیاز به کاهش دارند. این امر از طریق:

• استفاده از موتورهای الکتریکی با روتور زخمی.
• 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 الکتریکی با روتور زخمی

استفاده از موتورهای الکتریکی ناهمزمان با روتور زخمی در مناطق کاری با شرایط کاری دشوار قدیمی ترین روش کاهش جریان های راه اندازی است. بدون آنها، عملیات جرثقیل برقی، بیل مکانیکی، و همچنین سنگ شکن، صفحه نمایش، و آسیاب، که به ندرت زمانی که هیچ محصولی در مکانیزم رانده وجود ندارد شروع می شود، غیرممکن است.

کاهش جریان راه اندازی با حذف تدریجی مقاومت ها از مدار روتور حاصل می شود. در ابتدا، در لحظه اعمال ولتاژ، حداکثر مقاومت ممکن به روتور متصل می شود. با شتاب گرفتن رله زمان، یکی پس از دیگری کنتاکتورهایی را روشن می کنند که بخش های مقاومتی جداگانه را دور می زنند. در پایان شتاب، مقاومت اضافی متصل به مدار روتور صفر است.

موتورهای جرثقیل دارای سوئیچینگ مرحله اتوماتیک با مقاومت نیستند. این به میل اپراتور جرثقیل که اهرم های کنترل را حرکت می دهد اتفاق می افتد.

تغییر نمودار اتصال سیم پیچ استاتور

در brno (بلوک توزیع شروع سیم پیچ) هر الکتروموتور سه فاز 6 ترمینال از سیم پیچ های تمام فازها وجود دارد. بنابراین، آنها را می توان در یک ستاره یا در یک مثلث متصل کرد.

با توجه به این، برخی تطبیق پذیری در استفاده از موتورهای الکتریکی ناهمزمان به دست می آید. مدار اتصال ستاره برای یک سطح ولتاژ بالاتر (به عنوان مثال، 660 ولت) طراحی شده است، اتصال مثلث برای یک سطح ولتاژ پایین (در در این مثال– 380 ولت).

اما در یک ولتاژ نامی منبع مطابق با یک مدار مثلث، می توانید از مدار ستاره ای 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 هجومی کاهش می یابد.

برای کنترل فرآیند سوئیچینگ، به یک کابل اضافی در موتور الکتریکی نیاز دارید، زیرا از هر 6 پایانه سیم پیچ استفاده می شود. استارت های اضافی و رله های زمانی برای کنترل عملکرد آنها نصب می شوند.

مبدل های فرکانس

دو روش اول را نمی توان در همه جا اعمال کرد. اما موارد بعدی، که نسبتاً اخیراً در دسترس قرار گرفتند، امکان شروع آرام هر موتور الکتریکی ناهمزمان را فراهم می کنند.

مبدل فرکانس یک دستگاه نیمه هادی پیچیده است که الکترونیک قدرت و عناصر فناوری ریزپردازنده را ترکیب می کند. قسمت پاور 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 به چرخش هدایت می شوند، با بهره وری بیش از حد کار نمی کنند، زیرا در حالت کاملاً مورد نیاز هستند. علاوه بر این، فرآیند فناوری این فرصت را دارد که به خوبی تنظیم شود.

اما در طیف مشکل مورد بررسی مهم است: مبدل های فرکانس اجازه راه اندازی نرم موتور الکتریکی را بدون ضربه و تکان می دهند. اصلا جریان راه اندازی وجود ندارد.

شروع کننده های نرم

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

برای جلوگیری از عملکرد بی فایده دستگاه پس از اتمام شتاب موتور الکتریکی، یک کنتاکتور بای پس در نزدیکی آن نصب می شود. این موتور الکتریکی را پس از اتمام استارت مستقیماً به شبکه متصل می کند.

هنگام انجام ارتقاء تجهیزات، این ساده ترین روش است. اغلب می توان آن را با دستان خود و بدون دخالت متخصصان بسیار متخصص اجرا کرد. 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 از عهده مبدل های فرکانس کامل برآیند. بنابراین، استفاده از آنها در تک نسخه ها معمولاً بی معنی است. نصب مبدل های فرکانس تنها در صورت انجام نوسازی عمومی تجهیزات الکتریکی شرکت توجیه می شود.

راه اندازی نرم موتور و ترمز ملایم آن به دلیل محافظت در برابر گرمای بیش از حد، جهش و تکان در فرآیندها می تواند عمر مفید سیستم را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. فقط برای این منظور، یک دستگاه استارت نرم یا به اختصار سافت استارتر ساخته شد که ویژگی های شروع را تثبیت می کند و عملکرد یکنواخت مکانیسم را تضمین می کند.

با استفاده از سافت استارتر، می توانید از بسیاری از مشکلات در عملکرد موتور الکتریکی جلوگیری کنید، بنابراین مهم است که هدف و اصل عملکرد سافت استارتر، پارامترهای اصلی، تفاوت های ظریف اتصال و عملکرد را بدانید.

UPP چگونه کمک می کند

در طول راه اندازی موتور، مکانیزم های دوار قادر به دو برابر ارزش نامی خود هستند و جریان های راه اندازی را چندین برابر بیشتر از مقادیر عملیاتی متوسط ​​تولید می کنند.

چنین راه اندازی مجدد مملو از پیچیدگی های بسیاری است:

• گرمای بیش از حد شدید؛
• آسیب به عایق سیم پیچ؛
• خرابی تسمه نقاله؛
• اختلال در عملکرد زنجیره سینماتیکی؛
• شروع سخت؛
• توقف موتور.

دستگاه شروع نرم برای موتور الکتریکی به طور قابل توجهی تکان های مکانیکی و شوک های هیدرولیکی را صاف می کند و از افزایش تدریجی قدرت و عملکرد پایدار موتور اطمینان می دهد. بی جهت نیست که نام دوم دستگاه softstarter است که از انگلیسی ترجمه شده به معنای "شروع نرم" است.

عکس های ارائه شده از سافت استارتر نشان می دهد که مکانیزم شبیه مجموعه ای از مدارها و سیم ها است که توسط یک بدنه فلزی و پلاستیکی محافظت می شوند. در واقع، این دستگاه بر پایه تجهیزات سوئیچینگ، لنت ترمز، مسدود کننده ها، وزنه های تعادل و سایر عناصری است که می توانند عملکرد را تثبیت کنند. موتور الکتریکی.

این مکانیسم همچنین دارای عملکرد اضافی است:

• ترمز صاف را فراهم می کند.
• محافظت می کند در برابر اتصال کوتاه;
• از از دست دادن فاز احتمالی جلوگیری می کند.
• شروع مستقل بدون برنامه ریزی موتور را حذف می کند.
• اجازه نمی دهد بیش از مقادیر عملیاتی رتبه بندی شده باشد.
• 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.

چه زمانی SCP ضروری است؟

برخی از ماشین‌ها فوراً روشن نمی‌کنند که به مکانیزم صاف‌کننده نیاز دارند، اما هر چه زودتر یک شروع صاف تنظیم شود، کل سیستم طولانی‌تر و بهتر دوام می‌آورد. متأسفانه، اغلب مردم فقط زمانی به اتصال یک استارت نرم فکر می کنند که خود موتور نشان می دهد که فرآیندهای راه اندازی مخرب هستند. برای درک این موضوع، کافی است یکی از رایج ترین موقعیت های "نشان دهنده" را درک کنیم:

منبع تغذیه نمی تواند با استارت خیلی سنگین کنار بیاید. به عنوان مثال، شبکه قادر به ارائه توان مورد نیاز نیست یا تولید در a را فراهم می کند حداکثر سطوحعملکرد، چراغ ها خاموش می شوند، روشن می شوند قطع کننده های مداربرخی از کنتاکتورها، رله ها و ژنراتور از راه اندازی خودداری می کنند.

از راه اندازی موتور توسط سیستم های محافظی که در اثر زیاده روی می شوند، جلوگیری می شود بارهای مجاز. با شروع عالی، باتجر تا رسیدن به فرکانس مورد نیاز "کار می کند".

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

نحوه انتخاب سافت استارتر

این سوال در مورد نحوه انتخاب یک استارت نرم اغلب مطرح می شود، زیرا مکانیسم برای یک موتور الکتریکی و منبع قدرت خاص انتخاب می شود.

به منظور عدم اشتباه در پارامترها و قابلیت ها، توصیه می شود به شاخص های زیر توجه کنید:

• حداکثر جریان تولید شده توسط موتور در بالاترین بارها؛
• بیشترین تعداد شروع در یک ساعت؛
• ولتاژ نامی در سیستم تغذیه؛
• توانایی کنترل و محدود کردن جریان تولید شده
• امکان دور زدن - 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 برای شروع مکرر).
• کنترل دیجیتال یا آنالوگ

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

نحوه اتصال و پیکربندی

تنظیم توسط مدار مربوطه برای اتصال استارت نرم به موتور تعیین می شود. استاندارد در نظر گرفته می شود که استفاده از استارتر مغناطیسی، رله حرارتی، فیوزهای پرسرعت و ماشین های تنظیم جریان را فراهم می کند.

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

• دنباله مدار؛
• پایان شتاب؛
• ترمینال زمینی؛
• راه اندازی راه اندازی و ترمزگیری؛
• مکان خنثی

راه اندازی یک تنظیم کننده 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، در حالی که هزینه های مربوطه را کاهش می دهد و توان تولیدی را بدون آسیب رساندن به دستگاه افزایش می دهد. تثبیت عملکرد مکانیسم، کنترل بارها و تنظیم فرآیندهای در حال انجام - همه اینها تبدیل خواهد شد یک دستیار ضروریدر حل مشکلات شروع سخت

عکس سافت استارتر

• ناهمزمان،
• 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 بار، موتور خاموش و سپس راه اندازی مجدد 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 آسنکرون چه اتفاقی می افتد

برای درک اینکه از کدام دستگاه برای راه اندازی نرم موتور الکتریکی استفاده کنید، باید اصل عملکرد آن را بدانید. رایج ترین موتورها ناهمزمان هستند روتور قفس سنجاب. آنها طراحی سادهو قابلیت اطمینان مربوطه میزان محبوبیت اینها را تعیین کرد ماشین های الکتریکی. 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 یک 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 یک موتور ناهمزمان که از شبکه صنعتی تغذیه می شود وجود دارد را فهرست می کنیم. ابتدا بیایید به گزینه سه فاز نگاه کنیم:

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

اتصال یک موتور ناهمزمان به یک شبکه الکتریکی فوراً یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد می کند. در این حالت، تفاوت سرعت بین آن و روتور (به اصطلاح لغزش، به عنوان 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 سطحی هستند که برای ترانسفورماتورهای با توان الکتریکی مشابه اضطراری در نظر گرفته می شود.

اینکه از چه وسیله ای برای محدود کردن آنها استفاده کنیم کاملاً واضح است. باید:

• یا در حالی که روتور شتاب می گیرد، ولتاژ سیم پیچ های استاتور را کاهش دهید.
• یا روتور را بچرخانید تا استاتور به شبکه برق متصل شود.
• همچنین امکان ایجاد تغییرات طراحی در موتور ناهمزمان وجود دارد.

تعویض مدار سیم پیچ

روتور فقط در درایوهای الکتریکی خاصی قابل حرکت است. به همین دلیل، این روش معمولی نیست. که دو تا باقی می ماند که اولی بیشترین استفاده را دارد. اما افت ولتاژ بدون تلفات چندان آسان نیست. در مدار سه فاز، این کار را می توان با تغییر از مثلث به ستاره و برگشت انجام داد. ولتاژ خطی اعمال شده به سیم پیچ های استاتور موتور بیشتر را فراهم می کند راندمان بالا. اما جریان راه اندازی در مدار مثلث بیشتر است.

بنابراین، سوئیچ کردن به یک مدار ستاره به شما امکان می دهد تا جریان راه اندازی یک موتور ناهمزمان را به میزان قابل توجهی کاهش دهید. این ساده ترین روش برای شروع نسبتاً روان است. از حداقل تعداد عناصر اضافی استفاده می کند، زیرا افت ولتاژ توسط قابلیت های خود شبکه الکتریکی سه فاز ایجاد می شود. این عناصر سوئیچ هستند و خود نمودار در زیر نشان داده شده است. اما چنین است مدار سادهقابل اجرا فقط در شبکه سه فاز. در نسخه تک فازهیچ ولتاژ موثری 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 از موارد زیر استفاده می شود:

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

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

استفاده از سلف ها

اگر مدار را شبیه سازی کنید، می توانید با استفاده از چندین گروه از مقاومت ها که به صورت موازی به هم متصل شده اند، یک شروع نرم داشته باشید که بار حرارتی آنها را کاهش می دهد. اما افزایش زمان شروع نرم با افزایش تلفات 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 خفه هستند. این یک راه حل دست و پا گیرتر و گران تر است، اما برای کاهش تلفات انرژی به دلیل راه اندازی مجدد مکرر موتورها، استفاده از آن ضروری است. ظاهرراکتور برای یک موتور قدرتمند ناهمزمان در زیر ارائه شده است.

اگر اندوکتانس مورد استفاده در هنگام راه‌اندازی به شکل یک ترانسفورماتور خودکار با یک کنتاکت متحرک در امتداد پیچ‌های سیم‌پیچ ساخته شده باشد، می‌توانید فرآیند شروع را به طور بهینه اشکال زدایی 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 برای قدرت موتور نسبتا کم قابل استفاده است. طرح های شروع کننده های نرم با راکتورها و اتوترانسفورماتورها در زیر نشان داده شده است.

مدارهای استارت نرم:

الف) با راکتورها؛

ب) با اتوترانسفورماتورها.

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

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

موتور روتور زخمی

تمام دستگاه های شروع نرم در نظر گرفته شده برای موتور الکتریکی ناهمزمان در سمت استاتور استفاده می شود. اما زمانی که راه اندازی مجدد ثابت یک فرآیند کارکرد عادی برای موتور باشد، طراحی آن تغییر می کند و فاز روتور را می سازد. این راه حل سازندهتنظیم موثرتر جریان های ناشی از شتاب موتور را امکان پذیر می کند. طراحی و توصیه‌ها برای کار با یک دستگاه استارت نرم برای موتورهای روتور زخمی در زیر نشان داده شده است:

کاربرد کلیدهای نیمه هادی

همه سافت استارترهای ذکر شده سالها مورد استفاده قرار گرفته اند. آنها ویژگی مهمی دارند که آنها را فراتر از رقابت قرار می دهد. این دستگاه ها ندارند پارامترهای الکتریکی، بیش از آن منجر به از بین رفتن مقاومت (شکستن) می شود. در نتیجه، آنها قابل اعتمادترین هستند، اگرچه منسوخ هستند. دستگاه های مدرنشروع نرم از کلیدهای نیمه هادی کنترل شده (تریستور و ترانزیستور) استفاده می کند. این به اصطلاح تنظیم عرض پالس است.

کلید به مرور زمان بخشی از ولتاژ سینوسی را قطع می کند. در نتیجه، مقدار متوسط ​​ولتاژ را می توان از صفر به 220 ولت موثر تغییر داد. در نتیجه، سوئیچ نیمه هادی بیشترین مقدار را فراهم می کند. گزینه موثربرای ایجاد یک دستگاه شروع نرم برای یک موتور الکتریکی. اما در عین حال، سوئیچ به دلیل ولتاژ و دامنه جریان اضافی، هم در معرض شکست حرارتی و هم اثرات مشابه 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 نمودارها 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 الکتریکی کموتاتور

با وجود تفاوت های اساسی در طراحی نسبت به موتورهای آسنکرون، راه اندازی موتورهای کموتاتور نیز با جریان آرمیچر زیادی که همان روتور است همراه است. در اصل، این مجموعه ای از چوک ها با سوئیچینگ متوالی هر یک از آنها است. هر چه ولتاژ بیشتر در معرض لایه های کلکتور قرار گیرد، این همان چیزی است که بلافاصله پس از روشن شدن و اعمال ولتاژ اتفاق می افتد، مغناطش هسته قوی تر و مقداری که جریان می تواند به آن برسد بیشتر می شود.

هنگامی که استاتور به عنوان یک آهنربای دائمی طراحی می شود، فقط آرمیچر به منبع تغذیه نیاز دارد. اما در این مورد، کشش آن فقط می تواند ثابت باشد. 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، همان سافت استارترهای تست شده با زمان که برای موتورهای تک فاز قابل استفاده هستند، برای موتورهای کموتاتور مناسب 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 سریالامن چون مدار الکتریکیجریان عمومی جریان الکتریکی. پارگی یا اتصال آن به منبع برق باعث تغییر همزمان جریان در سیم پیچ های موتور می شود. اما با یک ارتباط موازی، سناریوها ممکن است.

اگر هنگام اعمال ولتاژ به موتور، سیم پیچ میدان خاموش شود و آرمیچر برق گرفته شود، شرایطی برای پدیده ای به نام فرار موتور ایجاد می شود. در همان زمان، روتور، در تلاش برای جذب به آهن استاتور، چرخش و شتاب بیشتر و سریعتر می شود. اگر لنگر باری بیشتر از لنگر ایجاد شده توسط روتور به شفت اعمال نشود، شتاب می تواند تا زمانی که روتور از بین برود ادامه یابد. برای محافظت در برابر انتشار لازم است که:

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

شروع نرم موتور سنکرون

موتورهای سنکرون که از یک شبکه الکتریکی با هر تعداد فاز کار می کنند به عنوان موتورهای ناهمزمان با استفاده از لغزش شتاب می گیرند. سپس با تبدیل روتور به آهنربا مستقل از استاتور، سرعت چرخش میدان های 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 منبع تغذیه روتور را می توان در تصویر بیشتر مشاهده کرد:

نتیجه گیری

در دستگاه های عمومینرم استارت انواع الکتروموتورها مشابه و بر اساس مدارها و عناصر یکسان هستند. انتخاب باید برای شرایط خاص، در درجه اول بر اساس قدرت موتور انجام شود. اما سوئیچ های نیمه هادی مدرن ارائه طیف وسیعی از توان ها را ممکن می سازد بهترین پارامترهاشروع صاف بنابراین، منطقی است که ابتدا آنها را انتخاب کنید.

خرابی ابزارهای برقی دستی که گاهی اوقات رخ می دهد - ماشین های سنگ زنی, مته های برقیو اره منبت کاری اره مویی اغلب با جریان راه اندازی بالا و بارهای دینامیکی قابل توجه بر روی قطعات گیربکس که در هنگام استارت ناگهانی موتور رخ می دهد، مرتبط هستند.
دستگاه شروع نرم برای یک موتور الکتریکی کموتاتور، که در شرح داده شده است، از نظر طراحی پیچیده است، حاوی چندین مقاومت دقیق است و نیاز به تنظیم دقیق دارد. با استفاده از ریز مدار تنظیم کننده فاز KR1182PM1، امکان تولید دستگاه بسیار ساده تری برای اهداف مشابه که نیازی به راه اندازی ندارد، وجود داشت. می توانید هر کدام را وصل کنید ابزار برقی دستیتغذیه از شبکه تک فاز 220 ولت 50 هرتز. موتور توسط کلید ابزار برق روشن و خاموش می شود و با خاموش شدن آن، دستگاه جریانی مصرف نمی کند و می تواند به طور نامحدود به شبکه متصل بماند.

نمودار دستگاه پیشنهادی در شکل نشان داده شده است. پلاگین XP1 در آن گنجانده شده است سوکت برقو در سوکت XS1 قرار دهید دوشاخه برقابزار قدرت می توانید چندین سوکت را به صورت موازی برای ابزارهایی که به طور متناوب کار می کنند نصب و وصل کنید.
هنگامی که مدار موتور ابزار قدرت توسط کلید خود بسته می شود، ولتاژ به تنظیم کننده فاز DA1 تامین می شود. خازن C2 شروع به شارژ می کند و ولتاژ دو طرف آن به تدریج افزایش می یابد. در نتیجه تاخیر در روشن کردن 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 سرعت آن افزایش می یابد. با ظرفیت خازن C2 که در نمودار نشان داده شده است، شتاب موتور الکتریکی به حداکثر سرعت 2 ... 2.5 ثانیه طول می کشد که عملا تاخیری در کار ایجاد نمی کند، اما شوک های حرارتی و دینامیکی در مکانیزم ابزار را کاملاً از بین می برد.
پس از خاموش کردن موتور، خازن C2 از طریق مقاومت R1 تخلیه می شود. و بعد از 2...3 ثانیه. همه چیز برای شروع دوباره آماده است با جایگزینی مقاومت ثابت R1 با یک مقاومت متغیر، می توانید به آرامی توان تامین 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 SZ عناصر هستند. طرح استانداردروشن کردن رگولاتور فاز DA1.
تمام مقاومت ها و خازن ها مستقیماً به پایانه های تراشه DA1 لحیم می شوند. همراه با آنها، در یک محفظه آلومینیومی از یک استارت لامپ فلورسنت قرار می گیرد و با ترکیب اپوکسی پر می شود. فقط دو سیم به پایانه های تریاک متصل شده اند. قبل از ریختن، سوراخی در قسمت پایین بدنه ایجاد شد که یک پیچ M3 با رزوه بیرونی داخل آن قرار داده شد. این پیچ دستگاه را به هیت سینک VS1 triac با مساحت 100 سانتی‌متر محکم می‌کند." رطوبت بالاو گرد و غبار
دستگاه نیازی به تنظیمات ندارد. می توان از هر تریاک استفاده کرد، کلاس ولتاژ حداقل 4 (یعنی با حداکثر ولتاژ کاری حداقل 400 ولت) و با حداکثر جریان 25-50 A. به لطف شروع نرم موتور، جریان راه اندازی از رتبه بندی 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 جریان را در مدار الکترود کنترل ترایاک 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 نرم خودکار موتورهای الکتریکی کموتاتور - رادیو 1997، N* 8. ص 40
2. Nemich A. Microcircuit KR1182PM1 - تنظیم کننده قدرت فاز - رادیو 1999، N "7، ص. 44-46.