전기 모터의 소프트 스타트 최근점점 더 자주 사용되고 있습니다. 그 응용 분야는 다양하고 많습니다. 이들은 산업, 전기 운송, 유틸리티 및 농업입니다. 이러한 장치를 사용하면 전기 모터 및 액추에이터의 시동 부하를 크게 줄여 수명을 연장할 수 있습니다.

기동 전류

시작 전류는 작동 모드보다 7 ... 10배 높은 값에 도달합니다. 이로 인해 공급 네트워크의 전압이 "저하"되어 다른 소비자의 작동뿐만 아니라 엔진 자체에도 부정적인 영향을 미칩니다. 시작 시간이 지연되어 권선이 과열되고 절연체가 점진적으로 파괴될 수 있습니다. 이것은 조기 모터 고장에 기여합니다.

장치 부드러운 출발시골 지역이나 자율 발전소에서 엔진에 동력을 공급할 때 특히 중요한 전기 모터 및 전력망의 시동 부하를 크게 줄일 수 있습니다.

액추에이터의 과부하

엔진을 시동하는 순간 샤프트의 토크는 매우 불안정하고 공칭 값을 5 배 이상 초과합니다. 따라서 액츄에이터의 시동 부하도 정상 상태 작동에 비해 증가하고 최대 500%에 도달할 수 있습니다. 시동 중 토크가 불안정하면 기어 톱니에 충격 하중이 가해지고 키가 깎이고 때로는 샤프트가 꼬일 수도 있습니다.

전기 모터의 소프트 스타터 장치는 메커니즘의 시동 부하를 크게 줄입니다. 기어 톱니 사이의 간격이 부드럽게 선택되어 파손되지 않습니다. 벨트 드라이브에서 드라이브 벨트도 부드럽게 당겨져 메커니즘의 마모가 줄어듭니다.

부드러운 시동 외에도 부드러운 제동 모드는 메커니즘 작동에 유익한 영향을 미칩니다. 모터가 펌프를 구동하는 경우 장치가 꺼져 있을 때 부드러운 제동으로 수격을 방지합니다.

산업용 소프트 스타터

현재 Siemens, Danfoss, Schneider Electric과 같은 많은 회사에서 제조하고 있습니다. 이러한 장치에는 사용자가 프로그래밍할 수 있는 많은 기능이 있습니다. 이들은 가속 시간, 감속 시간, 과부하 보호 및 기타 많은 추가 기능입니다.

모든 장점과 함께 브랜드 장치에는 한 가지 단점이 있습니다. 높은 가격... 그러나 이러한 장치를 직접 만들 수 있습니다. 동시에 그 비용은 작아질 것입니다.

KR1182PM1 초소형 회로의 소프트 스타터

에 대한 이야기였다. 특수 마이크로 회로 KR1182PM1위상 전력 조정기를 나타냅니다. 전원을 켜기 위한 일반적인 회로, 백열 램프의 원활한 시작을 위한 장치 및 단순히 부하의 전력 조정기가 고려되었습니다. 이 마이크로 회로를 기반으로 충분히 만들 수 있습니다. 간단한 장치 3상 전기 모터의 소프트 스타트. 장치의 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다.

그림 1. 모터 소프트 스타터의 다이어그램.

소프트 스타트는 모터 권선의 전압을 점진적으로 증가시켜 수행됩니다. 제로 값명목상. 이것은 시작 시간이라고 하는 시간 동안 사이리스터 스위치의 개방 각도를 증가시켜 달성됩니다.

회로 설명

설계는 50Hz, 380V의 3상 전기 모터를 사용합니다. "별"로 연결된 모터 권선은 다이어그램에서 L1, L2, L3으로 지정된 출력 회로에 연결됩니다. 별 중간점은 중성점(N)에 연결됩니다.

출력 스위치는 역병렬로 연결된 사이리스터에 만들어집니다. 디자인은 40TPS12 유형의 수입 사이리스터를 사용합니다. 저렴한 비용으로 최대 35A의 상당히 높은 전류를 가지며 역 전압은 1200V입니다. 그 외에도 키에 몇 가지 요소가 더 있습니다. 그 목적은 다음과 같습니다. 사이리스터와 병렬로 연결된 RC 회로 댐핑은 후자의 잘못된 스위칭을 방지합니다(다이어그램에서 이들은 R8C11, R9C12, R10C13임). 배리스터 RU1 ... RU3의 도움으로 스위칭 노이즈가 흡수됩니다. , 진폭이 500V를 초과합니다.

출력 키의 제어 장치로 KR1182PM1 유형의 DA1 ... DA3 미세 회로가 사용됩니다. 이러한 미세 회로는 에서 충분히 자세히 고려되었습니다. 마이크로 회로 내부의 커패시터 C5 ... C10은 주전원 전압에 의해 동기화되는 톱니 전압을 형성합니다. 미세 회로의 사이리스터 제어 신호는 톱니 전압을 미세 회로 핀 3과 6 사이의 전압과 비교하여 형성됩니다.

계전기 K1 ... K3에 전원을 공급하기 위해 장치에는 몇 가지 요소로만 구성된 전원 공급 장치가 있습니다. 이것은 변압기 T1, 정류기 브리지 VD1, 평활 커패시터 C4입니다. 정류기의 출력에는 출력에서 ​​12V의 전압을 제공하고 출력에서 ​​단락 및 과부하에 대한 보호를 제공하는 7812 유형의 통합 안정기 DA4가 설치됩니다.

전기 모터의 소프트 스타터 작동에 대한 설명

회로 차단기 Q1이 닫힐 때 주전원 전압이 회로에 적용됩니다. 그러나 엔진은 아직 시동되지 않았습니다. 이는 계전기 K1 ... K3의 권선이 여전히 전원이 차단되고 정상 닫힌 접점이 저항 R1 ... R3을 통해 DA1 ... DA3 미세 회로의 핀 3과 6을 우회하기 때문입니다. 이 상황에서는 커패시터 C1 ... C3이 충전되지 않으므로 미세 회로는 제어 펄스를 생성하지 않습니다.

장치 작동

SA1 토글 스위치가 닫히면 12V 전압이 K1 ... K3 릴레이를 켭니다. 일반적으로 닫힌 접점이 열려 내부 전류 생성기에서 커패시터 C1 ... C3을 충전할 수 있습니다. 이러한 커패시터 양단의 전압 증가와 함께 사이리스터의 개방 각도도 증가합니다. 따라서 모터 권선의 전압이 부드럽게 증가합니다. 커패시터가 완전히 충전되면 사이리스터 켜짐 각도가 최대값에 도달하고 모터 속도가 정격 속도에 도달합니다.

엔진 정지, 부드러운 제동

엔진을 끄려면 SA1 스위치를 엽니다. 그러면 릴레이 K1 ... K3이 꺼집니다. 일반적으로 닫힌 접점이 닫히고 저항 R1 ... R3을 통해 커패시터 C1 ... C3이 방전됩니다. 커패시터의 방전은 몇 초 동안 지속되며 동시에 엔진이 정지합니다.

엔진을 시동할 때 중성선에 상당한 전류가 흐를 수 있습니다. 이것은 부드러운 가속 과정에서 모터 권선의 전류가 사인파가 아니기 때문입니다. 그러나 이것을 특히 두려워해서는 안됩니다. 시작 과정은 다소 짧습니다. 정상 상태 모드에서 이 전류는 훨씬 적습니다(공칭 모드에서 위상 전류의 10% 이하). 이는 권선 매개변수의 기술적 확산과 단계. 이러한 현상을 제거하는 것은 이미 불가능합니다.

세부 사항 및 구성

장치를 조립하려면 다음 부품이 필요합니다.

용량이 15W 이하이고 출력 권선 전압이 15 ... 17V인 변압기.

계전기 K1 ... K3으로 TRU-12VDC-SB-SL과 같이 상시 폐쇄 또는 전환 접점이 있는 12V의 모든 코일 전압이 적합합니다.

최소 600V의 작동 전압에 대한 K73-17 유형의 커패시터 C11 ... C13.

장치는 다음에서 만들어집니다. 인쇄 회로 기판... 조립된 장치는 SA1 스위치와 HL1 및 HL2 LED가 배치되어야 하는 전면 패널에 적절한 치수의 플라스틱 케이스에 넣어야 합니다.

모터 연결

Q1 스위치와 모터의 연결은 와이어로 수행되며, 그 단면은 후자의 전력에 해당합니다. 중성선은 위상과 동일한 전선으로 만들어집니다. 다이어그램에 표시된 구성 요소 등급으로 최대 4킬로와트의 전력으로 모터를 연결할 수 있습니다.

용량이 1.5킬로와트 이하인 엔진을 사용하고 시동 빈도가 시간당 10 ... 15를 초과하지 않는 경우 사이리스터 스위치에 의해 소비되는 전력은 미미하므로 라디에이터는 생략한다.

더 강력한 모터를 사용하거나 더 자주 시동해야 하는 경우 알루미늄 스트립으로 만든 라디에이터에 사이리스터를 설치해야 합니다. 라디에이터를 공용으로 사용하려면 운모 개스킷을 사용하여 사이리스터를 분리해야 합니다. 냉각 조건을 개선하기 위해 열전도 페이스트 KPT - 8을 사용할 수 있습니다.

장치 확인 및 조정

전원을 켜기 전에 먼저 설치가 규정을 준수하는지 확인하십시오. 개략도... 이것은 기본 규칙이며, 이를 어길 수 없습니다. 결국, 이 점검을 소홀히 하면 탄 부분이 무더기로 이어질 수 있으며 오랫동안 "전기 실험"을 하려는 욕구를 억제할 수 있습니다. 발견 된 오류는 제거되어야합니다. 결국이 회로는 주전원에서 전원이 공급되고 농담이 나쁩니다. 그리고 이 점검 후에도 엔진을 연결하기에는 아직 이르다.

먼저 엔진 대신 60 ... 100 와트의 전력으로 3 개의 동일한 백열등을 연결해야합니다. 테스트 중에 램프가 고르게 "켜지는지" 확인해야 합니다.

켜짐 시간의 불규칙성은 커패시턴스에 상당한 허용 오차가 있는 커패시터 C1 ... C3의 커패시턴스 확산으로 인한 것입니다. 따라서 장치를 사용하여 설치하기 직전에 적어도 10%의 정확도로 픽업하는 것이 좋습니다.

셧다운 시간은 저항 R1 ... R3의 저항으로 인한 것이기도 합니다. 그들의 도움으로 종료 시간을 균등화할 수 있습니다. 이러한 설정은 온-오프 시간이 다른 단계 30%를 초과합니다.

위의 점검을 모두 통과한 후에야 엔진을 연결할 수 있습니다. 완벽하게는 아니더라도요.

디자인에 추가할 수 있는 것

이러한 장치는 현재 다른 회사에서 생산되고 있다고 이미 위에서 언급했습니다. 물론 이러한 자체 제작 장치에서 브랜드 장치의 모든 기능을 반복할 수는 없지만 여전히 복사는 가능할 것입니다.

우리는 소위 말하는 것에 대해 이야기하고 있습니다. 그 목적은 다음과 같습니다. 모터가 정격 속도에 도달한 후 접촉기는 단순히 사이리스터 스위치를 접점과 연결합니다. 전류는 사이리스터를 우회하여 흐릅니다. 이 디자인은 종종 바이패스(영어 바이패스에서)라고 합니다. 이러한 개선을 위해 제어 장치에 추가 요소를 도입해야 합니다.

보리스 알라디쉬킨

전기 모터는 세계에서 가장 일반적인 전기 기계입니다. 없음 산업 기업, 아무도 기술 과정당신은 그들 없이는 할 수 없습니다. 팬 회전, 펌프, 컨베이어 벨트 이동, 크레인 이동 - 이것은 불완전하지만 모터를 사용하여 해결할 수 있는 이미 중요한 작업 목록입니다.

그러나 예외없이 모든 전기 모터의 작동에는 한 가지 뉘앙스가 있습니다. 시동 순간에 시동이라고하는 큰 전류를 잠시 소비합니다.

고정자 권선에 전압이 가해지면 회 전자 속도는 0입니다. 로터는 제자리에서 움직여 정격 속도로 회전해야 합니다. 이것은 공칭 작동 모드에 필요한 것보다 훨씬 더 많은 에너지를 소비합니다.

돌입 전류는 무부하 상태보다 부하 상태에서 더 높습니다. 엔진에 의해 구동되는 메커니즘의 회전에 대한 기계적 저항이 로터의 무게에 추가됩니다. 실제로 그들은 이 요인의 영향을 최소화하려고 노력합니다. 예를 들어, 시동 시 강력한 팬의 경우 공기 덕트의 댐퍼가 자동으로 닫힙니다.

시동 전류가 네트워크에서 흐르는 순간 상당한 전력이 소비되며 이는 전기 모터를 공칭 작동 모드로 전환하는 데 소비됩니다. 전기 모터가 더 강력할수록 가속하는 데 더 많은 전력이 필요합니다. 모든 전기 네트워크가 결과 없이 이 체제를 용인하는 것은 아닙니다.

공급 라인에 과부하가 걸리면 필연적으로 네트워크의 전압이 감소합니다. 이것은 전기 모터를 시동하는 과정을 더 어렵게 만들 뿐만 아니라 다른 소비자에게도 영향을 미칩니다.

그리고 전기 모터 자체는 시동 과정에서 증가된 기계적 및 전기적 부하를 경험합니다. 기계적은 샤프트의 토크 증가와 관련이 있습니다. 전류의 단기 증가와 관련된 전기는 고정자 및 회 전자 권선, 접점 연결 및 시동 장비의 절연에 영향을 미칩니다.

돌입 전류를 줄이는 방법

저렴한 제어 장치가 있는 저전력 전기 모터는 수단 없이도 아주 잘 시동할 수 있습니다. 시동 전류를 줄이거나 회전 속도를 변경하는 것은 경제적으로 비효율적입니다.

그러나 시동 과정에서 네트워크 작동 모드에 대한 영향이 큰 것으로 판명되면 돌입 전류를 줄여야 합니다. 이것은 다음을 통해 달성됩니다.

• 위상 회전자가 있는 전기 모터의 적용;
• 권선을 스타에서 델타로 전환하는 회로 사용;
• 소프트 스타터 사용;
• 용법 주파수 변환기.

이러한 방법 중 하나 이상이 각 메커니즘에 적합합니다.

위상 회전자 모터

작업 조건이 어려운 작업 영역에서 위상 회전자가 있는 비동기식 전기 모터를 사용하는 것은 돌입 전류를 줄이는 가장 오래된 형태입니다. 그것들이 없으면 구동 메커니즘에 제품이 없을 때 거의 시작되지 않는 전동 크레인, 굴착기 및 분쇄기, 스크린, 밀의 작업이 불가능합니다.

회전자 회로에서 저항을 단계적으로 제거하여 시동 전류를 줄입니다. 처음에는 전압이 인가되는 순간에 가능한 최대 저항이 회 전자에 연결됩니다. 시간 계전기가 가속됨에 따라 개별 저항 섹션을 우회하여 접촉기를 켭니다. 가속이 끝나면 회 전자 회로에 연결된 추가 저항은 0과 같습니다.

크레인 모터에는 저항기를 사용한 자동 단계 전환이 없습니다. 이것은 제어 레버를 움직이는 크레인 운전자의 명령에 따라 발생합니다.

고정자 권선의 연결 다이어그램 전환

3상 전기 모터의 brno(권선 시작의 분배 블록)에서 모든 상의 권선에서 6개의 단자가 연결됩니다. 따라서 별이나 삼각형으로 연결할 수 있습니다.

이로 인해 비동기식 전기 모터 사용의 특정 다양성이 달성됩니다. 별 연결 방식은 큰 전압 단계(예: 660V)에 대해 계산되며 삼각형이 더 작은 경우(in 이 예- 380V).

그러나 델타 회로에 해당하는 공칭 공급 전압으로 스타 회로를 사용하여 전기 모터를 사전 가속할 수 있습니다. 이 경우 권선은 감소된 공급 전압(660 대신 380V)에서 작동하고 시동 전류가 감소합니다.

스위칭 프로세스를 제어하려면 6개의 권선 리드가 모두 관련되어 있기 때문에 전기 모터의 브르노에 추가 케이블이 필요합니다. 작동을 제어하기 위해 추가 스타터와 시간 릴레이가 설치됩니다.

주파수 변환기

처음 두 가지 방법은 모든 곳에 적용되지 않을 수 있습니다. 그러나 비교적 최근에 출시된 후속 제품을 사용하면 모든 비동기식 전기 모터를 원활하게 시작할 수 있습니다.

주파수 변환기는 전력 전자 장치와 마이크로프로세서 기술 요소를 결합한 복잡한 반도체 장치입니다. 전원 섹션은 주전원 전압을 정류하고 평활화하여 정전압으로 바꿉니다. 이 전압의 출력 부분은 0에서 공칭 값(50Hz)까지 가변 주파수를 갖는 정현파를 형성합니다.

이로 인해 에너지 절약이 달성됩니다. 회전으로 구동되는 장치는 초과 용량으로 작동하지 않고 엄격하게 요구되는 모드에 있습니다. 또한 기술 프로세스를 미세 조정할 수 있습니다.

그러나 고려 중인 문제의 스펙트럼에서 중요합니다. 주파수 변환기를 사용하면 전기 모터를 경련 없이 원활하게 시작할 수 있습니다. 기동 전류가 전혀 없습니다.

소프트 스타터

전기 모터용 소프트 스타터는 동일한 주파수 변환기이지만 기능이 제한적입니다. 전기 모터가 가속 중일 때만 작동하여 회전 속도를 최소 설정 값에서 공칭 값으로 부드럽게 변경합니다.

전기 모터의 가속이 끝날 때 장치의 쓸모없는 작동을 제거하기 위해 바이패스 접촉기가 옆에 설치됩니다. 시동 후 전기 모터를 주전원에 직접 연결합니다.

이것은 장비 업그레이드를 수행할 때 가장 간단한 방법입니다. 좁은 프로필 전문가의 개입 없이 손으로 종종 수행할 수 있습니다. 이 장치는 전기 모터의 시동을 제어하는 ​​마그네틱 스타터 대신 설치됩니다. 케이블을 차폐 케이블로 교체해야 할 수도 있습니다. 그런 다음 전기 모터의 매개변수가 장치의 메모리에 입력되고 작동 준비가 됩니다.

그러나 모든 사람이 자체적으로 본격적인 주파수 변환기에 대처할 수있는 것은 아닙니다. 따라서 단일 사본에서 사용하는 것은 일반적으로 의미가 없습니다. 주파수 변환기의 설치는 기업의 전기 장비의 일반적인 현대화를 수행하는 경우에만 정당화됩니다.

엔진의 부드러운 시동과 섬세한 제동은 과열, 서지 및 프로세스 저크에 대한 보호로 인해 시스템의 서비스 수명을 크게 늘릴 수 있습니다. 이를 위해 시동 특성을 안정화하고 메커니즘의 원활한 작동을 보장하는 소프트 스타터 또는 약칭 소프트 스타터가 개발되었습니다.

소프트 스타터의 도움으로 전기 모터 기능의 많은 문제를 피할 수 있으므로 소프트 스타터의 작동 목적과 원리, 주요 매개변수, 연결 및 작동의 뉘앙스를 아는 것이 중요합니다.

UPP가 도움이 되는 방법

엔진 시동 중에 회전 메커니즘은 공칭 값의 2배가 되어 평균 작동 표시기보다 몇 배 더 높은 시동 전류를 생성할 수 있습니다.

이러한 재부팅에는 많은 합병증이 있습니다.

• 강한 과열;
• 권선의 절연 손상;
• 컨베이어 벨트의 중단;
• 운동학적 사슬의 오작동;
• 무거운 시작;
• 모터 정지.

전기 모터의 소프트 스타트를 위한 장치는 때때로 기계적 저크 및 유압 충격을 완화하여 점진적인 출력 증가와 모터의 안정적인 작동을 제공합니다. 장치의 두 번째 이름이 영어로 "소프트 시작"을 의미하는 softstarter인 것은 놀라운 일이 아닙니다.

제시된 소프트 스타터 사진에서 메커니즘이 외부에서 금속 및 플라스틱 케이스로 보호되는 회로 및 와이어 세트처럼 보이는 것을 볼 수 있습니다. 사실, 이 장치는 작동을 안정화할 수 있는 스위칭 장비, 브레이크 패드, 차단기, 평형추 및 기타 요소를 기반으로 합니다. 전기 모터.

이 메커니즘에는 다음과 같은 추가 기능도 있습니다.

• 부드러운 제동을 제공합니다.
• 에 대해 보호 단락;
• 가능한 위상 손실을 방지합니다.
• 모터의 예정되지 않은 자가 시동을 제거합니다.
• 공칭 작동 값을 초과하는 것을 허용하지 않습니다.
• 더 낮은 전력의 전원을 선택할 수 있습니다.
• 에너지 소비를 줄입니다.
• 기계의 작동 및 수리 비용을 절약합니다.
• 전자기 간섭을 줄입니다.

SCP가 필요할 때

일부 자동차는 스무딩 메커니즘이 필요하다는 것을 즉시 명확하게 나타내지 않지만 소프트 스타트가 빨리 구성될수록 전체 시스템이 더 길고 더 나은 서비스를 제공할 것입니다. 불행히도 엔진 자체가 시작 프로세스의 파괴성에 대해 말할 때만 소프트 스타터 연결에 대해 생각하는 경우가 가장 많습니다. 이를 이해하려면 가장 일반적인 "예시적인" 상황 중 하나를 파악하는 것으로 충분합니다.

전원 공급 장치는 너무 무거운 시작에 대처할 수 없습니다. 예를 들어, 네트워크는 필요한 전력을 공급할 수 없거나 전력을 생산할 수 없습니다. 최대 레벨작동, 전구가 꺼지고 트리거됨 회로 차단기, 일부 접촉기, 릴레이, 발전기가 시작을 거부합니다.

보호 시스템은 엔진이 시동되는 것을 방지하고, 허용 하중... 우수한 시작으로 가방은 필요한 빈도에 도달할 때까지 "발화"합니다.

전기 모터의 고장을 방지하기 위해 가능한 한 빨리 시스템의 시동 및 제동의 부드러움을 조정하는 것이 좋습니다. 초보자도 자신의 손으로 소프트 스타터를 선택, 설치 및 연결할 수 있기 때문에 수행하기 쉽습니다.

소프트 스타터를 선택하는 방법

특정 전기 모터 및 전원에 대해 메커니즘이 선택되기 때문에 소프트 스타터를 선택하는 방법에 대한 질문이 자주 발생합니다.

매개 변수와 기능을 혼동하지 않으려면 다음 지표에주의하는 것이 좋습니다.

• 최고 부하에서 모터에 의해 생성된 전류의 최대값;
• 한 시간 동안 가장 많은 발사 수;
• 공급 시스템의 정격 전압;
• 생성된 전류를 제어하고 제한하는 능력;
• 바이패스 기능 - 과열 및 화재를 방지하기 위해 회로에서 전원 공급 장치를 분리합니다.
• 단계 수(2 - 더 작고 저렴, 3 - 빈번한 시작으로 더 안정적이고 내구성 있음)
• 디지털 또는 아날로그 제어.

가장 중요한 것은 소프트스타터에 제시되는 요구 사항이 기준, 작동 조건, 엔진 출력 및 공칭 네트워크 값을 준수한다는 것입니다. 피벗 테이블, 적합한 장치를 보다 편리하고 고품질로 검색하기 위해 많은 공급업체에서 제공하는 계산 알고리즘도 선택에 도움이 될 것입니다.

연결 및 구성 방법

설정은 모터에 대한 소프트 스타트의 해당 연결 다이어그램에 따라 결정됩니다. 이 표준은 마그네틱 스타터, 열 릴레이, 고속 퓨즈 및 자동 전류 제어 장치의 사용이 제공되는 것으로 간주됩니다.

소프트 스타터를 올바르게 연결하려면 모든 중요한 사항이 명확하게 표시된 다이어그램을 명확하게 따라야 합니다.

• 사슬 순서;
• 가속 종료;
• 접지 단자;
• 시동 및 제동 조정;
• 중립 위치.

피드백을 제공하는 특수 레귤레이터를 설정하는 것은 불필요하지 않습니다. 모터 전류에 대한 데이터를 수신하고 전압 상승을 안정화합니다.

소프트 스타터는 전기 모터의 수명을 크게 연장하는 동시에 관련 비용을 줄이고 기계에 해를 끼치지 않고 출력을 높이는 데 쉽게 도움이 될 수 있습니다. 메커니즘의 안정화, 부하 제어 및 진행 중인 프로세스의 규제 - 이 모든 것이 대체할 수 없는 조수무거운 시작의 문제를 해결합니다.

소프트 스타터 사진

• 비동기,
• 수집기;
• 동기.

나열된 모든 엔진은 탑재량과 통신하도록 설계된 전기 드라이브의 일부입니다. 부하에 따라 모터가 꺼졌다가 다시 시작됩니다. 다음으로 전기 모터를 시동할 때 어떤 일이 발생하고 이 프로세스를 최적화하는 방법에 대해 자세히 설명합니다.

유도 전동기를 시작할 때 일어나는 일

전기 모터의 소프트 스타트에 사용할 장치를 이해하려면 작동 원리를 알아야 합니다. 가장 일반적인 모터는 다음과 비동기식입니다. 다람쥐 케이지 로터... 그들의 간단한 구조해당 신뢰성과 이들의 인기도를 결정했습니다. 전기차... 이 과정에서 로터가 회전하고 그 모양이 최적화되지만 변압기의 2차 권선에 불과합니다.

그리고 아시다시피 전류가 1차 권선에 흐르면 코어에 전자기장이 나타납니다. 비동기 엔진에 나열된 기능은 고정자에 의해 수행됩니다. 변압기와 달리 회전자 주위를 회전하는 자기장은 이 회전과 관련된 전류를 유도합니다. 그리고 필드와 로터의 속도 차이가 클수록 후자의 전류가 커집니다. 결국 로터는 단락 권선입니다. 그리고 변압기 연결이 있기 때문에 권선의 전류가 정비례한다는 것을 의미합니다.

이제 산업 네트워크에서 전원을 공급받는 유도 전동기를 시작할 때 존재하는 조건을 나열합니다. 먼저 3단계 옵션을 고려해 보겠습니다.

• 정전압;
• 일정한 주파수;
• 로터가 정지 상태입니다.

비동기식 모터를 전력망에 연결하면 즉시 회전 자기장이 생성됩니다. 이 경우 회전자와 회전자의 속도 차이(회전 속도의 백분율로 표시되는 소위 슬립 전자기장고정자)가 최대입니다. 그리고 그 결과 변압기의 단락 모드와 같습니다. 엔진 출력이 높으면 유사한 전력의 변압기에 대해 비상 사태로 간주되는 수준에서 시동 전류가 얻어집니다.

그것들을 제한하는 데 사용되는 장치는 매우 이해할 수 있습니다. 다음과 같아야 합니다.

• 회전자 가속 중에 고정자 권선의 전압을 낮추거나;
• 또는 고정자가 주전원에 연결될 때까지 회전자를 푸십시오.
• 유도 전동기의 설계를 변경할 수도 있습니다.

권선 회로 전환

로터는 특정 전기 드라이브에서만 움직일 수 있습니다. 이러한 이유로 이 방법은 일반적이지 않습니다. 두 가지가 남아 있으며 그 중 첫 번째 것이 가장 널리 사용됩니다. 그러나 손실 없이 전압 강하를 얻는 것은 쉽지 않습니다. 3상 회로에서 이것은 델타에서 스타로 또는 그 반대로 전환하여 수행할 수 있습니다. 엔진의 고정자 권선에 적용되는 라인 전압은 다음 이상을 제공합니다. 고효율... 그러나 델타 회로의 시동 전류도 더 높습니다.

따라서 스타 회로로 전환하면 유도 전동기의 시동 전류를 크게 줄일 수 있습니다. 이것은 비교적 원활하게 시작하는 가장 쉬운 방법입니다. 전압 강하가 3상 전력망 자체의 기능에 의해 생성되기 때문에 최소 수의 추가 요소를 사용합니다. 이러한 요소는 스위치이며 회로 자체는 다음과 같습니다. 그러나 그러한 간단한 회로에만 해당 삼상 네트워크... 단상 버전에서는 상 전압보다 낮은 작동 전압이 없습니다.

저항기 사용

엔진의 가능한 가장 부드러운 가속을 얻으려면 적절한 전압 강하를 제공하는 요소를 사용해야 합니다. 이를 위해 다음을 적용하십시오.

• 저항기;
• 초크(반응기);
• 자동 변압기;
• 자기 증폭기.

이러한 방법은 3상 및 단상 네트워크 모두에 적합합니다. 어떤 경우에는 엔진을 네트워크에 직접 연결해야 하기 때문에 스위치를 사용해야 합니다. 저항 회로는 가장 컴팩트합니다. 그러나 엔진의 출력이 증가함에 따라 시동 저항의 출력도 그에 따라 증가합니다. 가열 상황을 고려하여 시동 시간은 허용 온도 범위 내에 있어야 합니다. 그렇지 않으면 저항이 과열되어 사용할 수 없게 됩니다. 저항 소프트 스타트 회로는 아래와 같습니다.

인덕터 사용

회로를 복제하면 열 부하를 완화하기 위해 병렬로 연결된 여러 저항 그룹을 사용하여 소프트 스타트를 얻을 수 있습니다. 그러나 소프트 스타트 시간이 증가하면 이러한 저항기의 에너지 손실이 증가합니다. 이러한 이유로 저항 대신 유도 요소가 사용됩니다. 가장 간단한 경우에는 초크입니다. 이것은 더 번거롭고 더 비싼 솔루션이지만 빈번한 엔진 재시동으로 인한 에너지 손실을 줄이기 위해 사용해야 합니다. 모습강력한 비동기식 엔진을 위한 리액터가 아래에 나와 있습니다.

시동에 사용되는 인덕턴스가 권선 회전을 따라 움직이는 접점이 있는 자동 변압기 형태로 만들어지면 시동 프로세스를 최적으로 디버그하거나 이동 접점을 이동하여 제어할 수 있습니다. 이 옵션의 단점은 기계적 접촉에서 불가피한 스파크입니다. 이러한 이유로 상대적으로 낮은 엔진 출력에만 적용할 수 있습니다. 반응기 및 자동 변압기가 있는 소프트 스타터의 계획은 아래와 같습니다.

소프트 스타트 방식:

a) 원자로;

b) 자동 변압기 사용.

1, 2, 3은 스위칭을 제어하는 ​​스위치입니다.

자기 증폭기는 가동 접점이 있는 자동 변압기 고유의 단점 없이 부드러운 시작을 위해 사용됩니다. 유도 저항 값을 변경할 수 있는 바이어스를 사용합니다. 자기 증폭기의 디자인은 매우 다양합니다. 그러나 주요 이점은 낮은 전류와 그에 따른 제어에 사용되는 전력입니다. 그들은 큰 전류가 흐르는 조절 접점이 없습니다. 구성표 중 하나가 아래에 나와 있습니다.

상처 로터 모터

비동기식 전기 모터의 소프트 스타트를 위해 고려되는 모든 장치는 고정자 측면에 포함됩니다. 그러나 일정한 재폐로가 엔진의 정상적인 작동 과정인 경우 설계가 변경되어 로터가 위상 고정됩니다. 그런 건설적인 해결책모터 가속 중에 발생하는 전류를 보다 효과적으로 조절할 수 있습니다. 위상 로터가 있는 엔진의 소프트 스타터 작동에 대한 설계 및 권장 사항은 다음과 같습니다.

반도체 스위치의 응용

이 모든 소프트 스타터는 수년 동안 사용되어 왔습니다. 그들은 경쟁에서 그들을 몰아내는 중요한 재산을 가지고 있습니다. 이러한 장치에는 전기 매개변수저항의 소멸로 이어지는 초과(파괴). 결과적으로, 그것들은 도덕적으로 구식이지만 가장 신뢰할 수 있습니다. 최신 장치소프트 스타트는 제어된 반도체 스위치(사이리스터 및 트랜지스터)를 사용합니다. 이것은 소위 펄스 폭 제어입니다.

스위치는 시간에 따라 정현파 전압의 일부를 차단합니다. 결과적으로 평균 전압 값은 0에서 유효 220V까지 변경할 수 있습니다. 따라서 반도체 스위치는 효과적인 옵션전기 모터용 소프트 스타터를 만들기 위해 그러나 동시에 키는 전압 및 전류 진폭의 초과로 인해 열 파괴 및 유사한 영향을 받기 쉽습니다. 따라서 키를 효과적으로 냉각하고 엔진의 작동 조건에 따라 선택해야 합니다.

펄스 폭 조절 장치는 위상 수에 관계없이 모든 네트워크에 적용할 수 있습니다. 그러한 계획 중 하나가 아래에 나와 있습니다. 회 전자의 가속 후 접점이 닫히고 전류 및 전압 서지에 의한 손상으로부터 키를 보호합니다.

컬렉터 모터의 부드러운 시작

비동기식 모터와 비교하여 근본적인 설계 차이에도 불구하고 컬렉터 모터의 시작에는 회 전자인 큰 전기자 전류가 동반됩니다. 사실, 이것은 각각의 직렬 정류가 있는 초크 어셈블리입니다. 전원을 켜고 전압을 인가한 직후에 얻어지는 컬렉터 라멜라의 전압 노출이 길수록 코어의 자화가 더 강해지고 전류가 도달할 시간이 있는 값이 커집니다.

고정자를 영구자석 형태로 만들 때 전원은 전기자에만 필요합니다. 그러나이 경우 그의 긴장은 일정 할 수 있습니다. 이 소스로 구동되는 소프트 스타터는 DC 전압 강하를 생성할 수 있는 요소에서만 만들어집니다.

이러한 요소는 다음과 같습니다.

• 저항기,
• 트랜지스터,
• 잠글 수 있는 사이리스터.

고정자가 전자석으로 설계된 경우 엔진이 교류 전압에서 작동할 수 있음을 의미합니다. 위와 같이 컬렉터 모터의 경우 단상에 적용 가능한 동일한 시간 테스트 된 소프트 스타터가 적합합니다. 비동기 모터:

• 저항기(가감저항기);
• 초크(반응기);
• 자동 변압기;
• 자기 증폭기.

또한 현대 기술 솔루션반도체 스위치 기반. 그들의 이미지는 이미 위에 표시된 것과 유사합니다.

전자기 여기가 있는 경우 권선을 전기자에 직렬 또는 병렬로 연결할 수 있습니다. 직렬 연결은 안전하기 때문에 전기 회로흔한 전기... 파열되거나 전원에 연결되면 엔진 권선의 전류가 동시에 변경됩니다. 하지만 함께 병렬 연결이벤트 개발을 위한 가능한 시나리오.

엔진에 전압이 가해지면 여자 권선이 비활성화되고 전기자에 전원이 공급되면 엔진 간격이라는 현상이 나타납니다. 이 경우 고정자 글랜드에 끌리려는 로터가 점점 더 빠르게 회전하고 가속합니다. 로터에 의해 생성된 것보다 더 큰 크기의 부하 토크가 샤프트에 가해지지 않으면 로터가 파손될 때까지 가속이 계속될 수 있습니다. 폭주로부터 보호하려면 다음이 필요합니다.

• 엔진이 적어도 부분적으로 로드된 상태로 유지됩니다.
• 특별했다 구조적 요소;
• 이 과정을 방지하기 위해 소프트 스타터가 보장됩니다.

동기 모터의 부드러운 시작

여러 위상의 주전원으로 구동되는 동기식 모터는 슬립을 사용하여 비동기식으로 가속됩니다. 그런 다음 회전자를 고정자와 독립적인 자석으로 돌리면 고정자와 회전자의 회전 속도가 동일해집니다. 이러한 이유로 동기 모터에 사용되는 소프트 스타터는 비동기 모터와 동일합니다. 로터 파워에 따른 몇 가지 독특한 세부 사항은 아래 이미지에서 볼 수 있습니다.

결론

V 일반 장치모든 유형의 전기 모터의 소프트 스타트는 유사하며 동일한 회로 및 요소를 기반으로 합니다. 주로 엔진 출력을 기반으로 특정 조건에 대해 선택해야 합니다. 그러나 최신 반도체 스위치는 광범위한 전력을 제공할 수 있습니다. 최고의 매개변수소프트 스타트. 따라서 우선 선택을 중지하는 것이 좋습니다.

핸디형 전동공구의 간헐적인 고장 - 연삭기, 전기 드릴그리고 퍼즐은 엔진이 갑자기 시동될 때 발생하는 기어박스 부품의 높은 시동 전류 및 상당한 동적 부하와 관련이 있습니다.
에서 설명한 컬렉터 모터의 소프트 스타트 장치는 구성 면에서 복잡하고 정밀한 저항이 여러 개 있고 조정이 많이 필요합니다. KR1182PM1 위상 조정기 마이크로 회로를 사용하여 조정이 필요하지 않은 유사한 목적을 위해 훨씬 더 간단한 장치를 만드는 것이 가능했습니다. 당신은 그것에 연결할 수 있습니다 손 전동 공구단상 220V, 50Hz 네트워크로 전원이 공급됩니다. 엔진은 전동 공구의 스위치에 의해 시동 및 정지되며, 꺼진 상태에서 장치는 전류를 소비하지 않으며 네트워크에 무기한 연결된 상태를 유지할 수 있습니다.

제안된 장치의 다이어그램이 그림에 나와 있습니다. XP1 플러그가 포함되어 있습니다. 전원 소켓, XS1 소켓에 연결 전원 플러그전동 공구. 여러 개의 소켓을 설치하고 기기를 교체하기 위해 병렬로 연결할 수 있습니다.
전동 공구의 모터 회로가 자체 스위치로 닫히면 DA1 위상 조정기에 전압이 가해집니다. 커패시터 C2의 충전이 시작되고 양단의 전압이 점차 증가합니다. 결과적으로 레귤레이터의 내부 사이리스터와 VSI 트라이 액의 켜기 지연은 주 전압의 각 후속 반주기에서 감소하여 모터를 통해 흐르는 전류가 원활하게 증가하고 , 결과적으로 속도가 증가합니다. 다이어그램에 표시된 커패시터 C2의 커패시턴스를 사용하면 전기 모터를 최대 속도로 가속하는 데 2 ​​... 2.5 초가 걸리며 이는 실제로 작동 지연을 생성하지 않지만 도구 메커니즘의 열 및 동적 충격을 완전히 제거합니다.
엔진이 꺼지면 커패시터 C2가 저항 R1을 통해 방전됩니다. 그리고 2 ... 3 초 후. 모든 것이 다시 시작할 준비가 되었습니다. 고정 저항 R1을 가변 저항으로 교체하면 부하에 공급되는 전원을 원활하게 조절할 수 있습니다. 저항이 감소함에 따라 감소합니다.
저항 R2는 트라이악의 제어 전극의 전류를 제한하고 커패시터 C1 및 C3은 요소입니다. 전형적인 계획위상 조정기 DA1을 켭니다.
모든 저항과 커패시터는 DA1 미세 회로의 핀에 직접 납땜됩니다. 그들과 함께 형광등의 시동기에서 알루미늄 케이스에 넣고 에폭시 화합물로 채워집니다. 트라이악 단자에 연결된 두 개의 전선만 나옵니다. 붓기 전에 나사 MZ가 바깥쪽으로 나사산으로 들어가는 구멍이 케이스 아래쪽에 뚫렸습니다. 이 나사는 면적이 100cm인 VS1 트라이악의 방열판에 부착됩니다." 높은 습도그리고 먼지.
장치를 조정할 필요가 없습니다. 전압 등급이 4 이상(즉, 최대 작동 전압이 최소 400V)이고 최대 전류가 25-50A인 모든 트라이액을 사용할 수 있습니다. 모터의 부드러운 시동 덕분에, 시동 전류는 정격을 초과하지 않습니다. 예비는 걸린 도구의 경우에만 필요합니다.
이 장치는 최대 2.2nkW의 전동 공구로 테스트되었습니다. DA1 레귤레이터는 하프 사이클의 전체 활성 부분 동안 트라이액 VS1의 제어 전극 회로에서 전류의 흐름을 보장하기 때문에 최소 부하 전력에 제한이 없습니다. 저자는 "Kharkiv"전기 면도기를 제조 장치에 연결했습니다.

K. Moroz, Nadym, Yamalo-Nenets Autonomous Okrug

문학
1. Biryukov S. 수집기 전기 모터의 자동 부드러운 시작 - Radio 1997, N * 8.s 40 42
2. Nemich A. Microcircuit KR1182PM1 - 위상 전력 조정기 - Radio 1999, N "7, p. 44-46.