전기 모터의 부드러운 시동 최근에점점 더 자주 사용되고 있습니다. 적용 분야는 다양하고 많습니다. 이는 산업, 전기 운송, 유틸리티 및 농업입니다. 이러한 장치를 사용하면 전기 모터 및 액추에이터의 시동 부하를 크게 줄여 서비스 수명을 연장할 수 있습니다.

기동 전류

시동 전류는 작동 모드보다 7~10배 더 높은 값에 도달합니다. 이로 인해 공급 네트워크의 전압이 "강하"되어 다른 소비자의 작동뿐만 아니라 엔진 자체에도 부정적인 영향을 미칩니다. 시동 시간이 지연되어 권선이 과열되고 절연체가 점진적으로 파손될 수 있습니다. 이는 전기 모터의 조기 고장에 기여합니다.

장치 소프트 스타트전기 모터와 전기 네트워크의 시동 부하를 크게 줄일 수 있습니다. 이는 시골 지역이나 자율 발전소에서 엔진을 구동할 때 특히 중요합니다.

액추에이터의 과부하

엔진이 시동되면 샤프트의 토크가 매우 불안정하고 정격 값을 5배 이상 초과합니다. 따라서 액추에이터의 시동 부하도 정상 상태 작동에 비해 증가하며 최대 500%에 도달할 수 있습니다. 시동 토크가 불안정하면 기어 톱니에 충격 부하가 가해지고, 키가 밀리거나 때로는 샤프트가 비틀리기도 합니다.

전기 모터 소프트 스타트 장치는 메커니즘의 시동 부하를 크게 줄입니다. 기어 톱니 사이의 간격이 부드럽게 선택되어 파손을 방지합니다. 또한 벨트 드라이브는 드라이브 벨트에 부드럽게 장력을 가하여 메커니즘의 마모를 줄여줍니다.

부드러운 시동 외에도 부드러운 제동 모드는 메커니즘 작동에 유익한 영향을 미칩니다. 엔진이 펌프를 구동하는 경우 부드러운 제동으로 인해 장치가 꺼졌을 때 워터 해머가 방지됩니다.

산업용 소프트 스타터

현재 Siemens, Danfoss, Schneider Electric 등 많은 회사에서 생산하고 있습니다. 이러한 장치에는 사용자가 프로그래밍할 수 있는 많은 기능이 있습니다. 가속 시간, 감속 시간, 과부하 보호 및 기타 여러 추가 기능이 있습니다.

모든 장점에도 불구하고 브랜드 장치에는 한 가지 단점이 있습니다. 높은 가격에. 그러나 이러한 장치를 직접 만들 수는 있습니다. 동시에 비용은 적습니다.

KR1182PM1 마이크로 회로를 기반으로 한 소프트 스타트 장치

이야기는 다음과 같습니다. 특수 칩 KR1182PM1, 위상 전력 조정기를 나타냅니다. 스위치를 켜는 일반적인 회로, 백열등용 소프트 스타트 장치 및 단순한 부하 전력 조정기가 고려되었습니다. 이 마이크로 회로를 기반으로 꽤 많은 것을 만들 수 있습니다. 간단한 장치 3상 전동기의 원활한 시동. 장치 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다.

그림 1. 모터 소프트 스타트 장치의 구성.

소프트 스타트는 모터 권선의 전압을 점차적으로 증가시켜 수행됩니다. 0 값명목상으로. 이는 시동 시간이라는 시간 동안 사이리스터 스위치의 개방 각도를 증가시킴으로써 달성됩니다.

계획에 대한 설명

이 설계에서는 50Hz, 380V의 3상 전기 모터를 사용합니다. 스타 연결 모터 권선은 다이어그램에 L1, L2, L3으로 표시된 출력 회로에 연결됩니다. 별의 중심점은 네트워크 중립(N)에 연결됩니다.

출력 스위치는 연속적으로 병렬로 연결된 사이리스터에서 만들어집니다. 이 디자인은 수입된 40TPS12 유형 사이리스터를 사용합니다. 저렴한 비용으로 최대 35A의 상당히 큰 전류를 가지며 역 전압은 1200V입니다. 이 외에도 키에는 여러 요소가 더 포함되어 있습니다. 그 목적은 다음과 같습니다. 사이리스터와 병렬로 연결된 댐핑 RC 회로는 사이리스터의 잘못된 스위칭 온을 방지하고(다이어그램에서는 R8C11, R9C12, R10C13임) 배리스터 RU1...RU3을 사용하여 스위칭 잡음을 흡수합니다. , 진폭이 500V를 초과합니다.

KR1182PM1 유형의 DA1...DA3 마이크로 회로는 출력 스위치의 제어 노드로 사용됩니다. 이러한 미세 회로는 에서 자세히 논의되었습니다. 마이크로 회로 내부의 커패시터 C5...C10은 네트워크 전압과 동기화되는 톱니파 전압을 형성합니다. 미세 회로의 사이리스터 제어 신호는 톱니파 전압을 미세 회로 핀 3과 6 사이의 전압과 비교하여 생성됩니다.

릴레이 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 통합 안정기 DA4 유형 7812가 설치되어 12V의 출력 전압을 제공하고 출력의 단락 및 과부하로부터 보호합니다.

전기모터용 소프트스타터의 작동설명

전원 스위치 Q1이 닫히면 주전원 전압이 회로에 공급됩니다. 그러나 아직 엔진이 시동되지 않습니다. 이는 릴레이 K1...K3의 권선에 여전히 전원이 공급되지 않고 상시 폐쇄 접점이 저항 R1...R3을 통해 미세 회로 DA1...DA3의 핀 3 및 6을 바이패스하기 때문에 발생합니다. 이러한 상황으로 인해 커패시터 C1...C3이 충전되지 않으므로 마이크로 회로가 제어 펄스를 생성하지 않습니다.

장치 작동시키기

SA1 토글 스위치가 닫히면 12V 전압이 릴레이 K1…K3을 켭니다. 상시 폐쇄 접점이 열리므로 내부 전류 생성기에서 커패시터 C1...C3을 충전할 수 있습니다. 이들 커패시터의 전압이 증가함에 따라 사이리스터의 개방 각도도 증가합니다. 이를 통해 모터 권선의 전압이 원활하게 증가합니다. 커패시터가 완전히 충전되면 사이리스터의 스위칭 각도가 최대값에 도달하고 전기 모터의 회전 속도가 정격 속도에 도달합니다.

엔진 정지, 부드러운 제동

엔진을 끄려면 스위치 SA1을 엽니다. 이렇게 하면 릴레이 K1...K3이 꺼집니다. 이는 정상입니다. 닫힌 접점이 닫히고 저항기 R1...R3을 통해 커패시터 C1...C3이 방전됩니다. 커패시터 방전은 몇 초 동안 지속되며, 그 동안 엔진이 정지됩니다.

엔진을 시동할 때 중성선에 상당한 전류가 흐를 수 있습니다. 이는 부드러운 가속 중에 모터 권선의 전류가 비정현파이기 때문에 발생하지만 이를 특별히 두려워할 필요는 없습니다. 시작 프로세스는 매우 짧습니다. 정상 상태 모드에서 이 전류는 훨씬 적습니다(공칭 모드에서 위상 전류의 10% 이하). 이는 권선 매개변수의 기술적 분산과 위상의 "오정렬" 때문입니다. 이러한 현상을 제거하는 것은 더 이상 불가능합니다.

세부 사항 및 디자인

장치를 조립하려면 다음 부품이 필요합니다.

출력 권선 전압이 15~17V이고 출력이 15W 이하인 변압기.

릴레이 K1...K3은 TRU-12VDC-SB-SL과 같이 상시 폐쇄 또는 스위칭 접점이 있는 12V의 모든 코일 전압에 적합합니다.

최소 600V의 작동 전압을 위한 커패시터 C11~C13 유형 K73-17.

장치는 다음에서 만들어졌습니다. 인쇄 회로 기판. 조립된 장치는 적절한 크기의 플라스틱 케이스에 넣어야 하며 전면 패널에는 스위치 SA1과 LED HL1 및 HL2가 배치되어야 합니다.

모터 연결

스위치 Q1과 모터 사이의 연결은 단면적이 후자의 전력에 해당하는 와이어로 이루어집니다. 중성선은 위상 전선과 동일한 전선으로 만들어집니다. 다이어그램에 표시된 구성 요소 등급을 사용하면 최대 4kW의 전력으로 모터를 연결할 수 있습니다.

1.5 킬로와트 이하의 전력을 가진 모터를 사용할 계획이고 시동 빈도가 시간당 10...15를 초과하지 않는 경우 사이리스터 스위치에 의해 소비되는 전력은 미미하므로 라디에이터 설치할 수 없습니다.

더 강력한 엔진을 사용하거나 시동이 더 자주 발생하는 경우 알루미늄 스트립으로 만든 라디에이터에 사이리스터를 설치해야 합니다. 라디에이터를 일반 라디에이터로 사용하려면 운모 스페이서를 사용하여 사이리스터를 절연해야 합니다. 냉각 조건을 개선하기 위해 열전도 페이스트 KPT-8을 사용할 수 있습니다.

장치 확인 및 설정

전원을 켜기 전에 먼저 설치가 규정을 준수하는지 확인하세요. 개략도. 이것은 기본 규칙이며, 여기서 벗어날 수 없습니다. 결국, 이 점검을 무시하면 많은 부품이 탄화될 수 있으며 오랫동안 "전기 실험"을 수행하는 것을 방해할 수 있습니다. 발견된 오류는 제거되어야 합니다. 왜냐하면 결국 이 회로는 네트워크에서 전원을 공급받으며 소홀히 여겨서는 안 되기 때문입니다. 그리고 이 점검 후에도 엔진을 연결하기에는 아직 이르다.

첫째, 엔진 대신 60~100W 출력의 동일한 백열등 3개를 연결해야 합니다. 테스트하는 동안 램프가 고르게 "점화"되는지 확인해야 합니다.

불균일한 켜짐 시간은 커패시턴스에 대한 상당한 허용 오차를 갖는 커패시터 C1...C3의 커패시턴스 분산으로 인해 발생합니다. 따라서 적어도 최대 10%의 정확도로 설치 전에 장치를 사용하여 즉시 선택하는 것이 좋습니다.

차단 시간은 저항 R1…R3의 저항에 의해서도 결정됩니다. 도움을 받으면 종료 시간을 조정할 수 있습니다. 켜짐 꺼짐 시간에 변화가 있는 경우 이러한 설정을 지정해야 합니다. 다른 단계 30%를 초과합니다.

완벽하지는 않더라도 위의 점검 사항을 정상적으로 통과한 후에만 엔진을 연결할 수 있습니다.

디자인에 또 무엇을 추가할 수 있나요?

이러한 장치는 현재 다른 회사에서 생산되고 있다고 이미 위에서 언급했습니다. 물론 브랜드 장치의 모든 기능을 집에서 만든 장치에 복제하는 것은 불가능하지만 여전히 복사할 수는 있습니다.

우리는 소위에 대해 이야기하고 있습니다. 그 목적은 다음과 같습니다. 엔진이 정격 속도에 도달한 후 접촉기는 단순히 사이리스터 스위치를 해당 접점과 연결합니다. 전류는 사이리스터를 우회하여 이를 통해 흐릅니다. 이 디자인은 종종 우회(영어 우회 - 우회에서 유래)라고 불립니다. 이러한 개선을 위해서는 제어 장치에 추가 요소를 도입해야 합니다.

보리스 알라디쉬킨

전기 모터는 세계에서 가장 일반적인 전기 기계입니다. 없음 산업 기업, 아무도 기술적 과정그들 없이는 할 수 없습니다. 팬 회전, 펌프, 컨베이어 벨트 이동, 크레인 이동 - 이는 불완전하지만 이미 엔진의 도움으로 해결되는 중요한 작업 목록입니다.

그러나 모든 전기 모터의 작동에는 예외 없이 한 가지 뉘앙스가 있습니다. 즉, 시동 순간 시동 전류라고 하는 큰 전류를 잠시 소비한다는 것입니다.

고정자 권선에 전압이 인가되면 회전자 회전 속도는 0이 됩니다. 로터는 정격 속도로 이동하고 회전해야 합니다. 이를 위해서는 공칭 작동 모드에 필요한 것보다 훨씬 더 많은 에너지가 필요합니다.

부하가 있는 경우 돌입 전류는 유휴 상태보다 높습니다. 엔진에 의해 구동되는 메커니즘의 회전에 대한 기계적 저항이 로터의 무게에 추가됩니다. 실제로 그들은 이 요인의 영향을 최소화하려고 노력합니다. 예를 들어, 강력한 팬의 경우 공기 덕트의 댐퍼는 시동 시 자동으로 닫힙니다.

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

공급 라인에 과부하가 걸리면 필연적으로 네트워크 전압이 감소합니다. 이는 전기 모터의 시동을 더욱 어렵게 만들 뿐만 아니라 다른 소비자에게도 영향을 미칩니다.

그리고 전기 모터 자체는 시동 과정에서 기계적, 전기적 부하가 증가합니다. 기계적 것들은 샤프트의 토크 증가와 관련이 있습니다. 단기적인 전류 증가와 관련된 전기적 전류는 고정자 및 회 전자 권선, 접점 연결 및 시동 장비의 절연에 영향을 미칩니다.

돌입 전류를 줄이는 방법

저렴한 안정기를 갖춘 저전력 전기 모터는 어떤 수단을 사용하지 않고도 아주 잘 시동됩니다. 기동 전류를 줄이거나 회전 속도를 변경하는 것은 경제적으로 타당하지 않습니다.

그러나 시동 프로세스 중 네트워크 작동 모드에 미치는 영향이 클 경우 돌입 전류를 줄여야 합니다. 이는 다음을 통해 달성됩니다.

• 권선형 회전자를 갖는 전기 모터의 적용;
• 회로를 사용하여 권선을 스타에서 델타로 전환합니다.
• 소프트 스타터 사용;
• 용법 주파수 변환기.

이러한 방법 중 하나 이상이 각 메커니즘에 적합합니다.

권선형 로터가 있는 전기 모터

작업 조건이 어려운 작업 영역에서 권선형 회전자가 있는 비동기 전기 모터를 사용하는 것은 시동 전류를 줄이는 가장 오래된 형태입니다. 이들 없이는 구동 메커니즘에 제품이 없을 때 거의 시작되지 않는 전동 크레인, 굴삭기, 파쇄기, 스크린, 밀의 작동이 불가능합니다.

기동 전류를 줄이는 것은 회전자 회로에서 저항을 점차적으로 제거함으로써 달성됩니다. 처음에는 전압이 인가되는 순간 가능한 최대 저항이 회전자에 연결됩니다. 시간 릴레이가 가속됨에 따라 개별 저항 섹션을 우회하는 접촉기가 차례로 켜집니다. 가속이 끝나면 회전자 회로에 연결된 추가 저항은 0입니다.

크레인 모터에는 저항기를 사용한 자동 단계 전환 기능이 없습니다. 이는 제어 레버를 움직이는 크레인 운전자의 의지에 따라 발생합니다.

고정자 권선 연결 다이어그램 전환

3상 전기 모터의 brno(권선 시작 분배 블록)에는 모든 위상의 권선에서 6개의 단자가 있습니다. 따라서 별 모양이나 삼각형 모양으로 연결될 수 있습니다.

이로 인해 비동기식 전기 모터를 사용할 때 어느 정도 다양성이 달성됩니다. 스타 연결 회로는 더 높은 전압 레벨(예: 660V)용으로 설계되었으며, 삼각형 연결은 더 낮은 전압 레벨(예: 660V)용으로 설계되었습니다. 이 예에서는– 380V).

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

스위칭 프로세스를 제어하려면 6개의 권선 단자가 모두 사용되므로 전기 모터에 추가 케이블이 필요합니다. 작동을 제어하기 위해 추가 시동기와 시간 릴레이가 설치됩니다.

주파수 변환기

처음 두 가지 방법은 모든 곳에 적용할 수 없습니다. 그러나 비교적 최근에 출시된 후속 제품을 사용하면 모든 비동기 전기 모터를 원활하게 시작할 수 있습니다.

주파수 변환기는 전력 전자 장치와 마이크로프로세서 기술 요소를 결합한 복잡한 반도체 장치입니다. 전원 부분은 주전원 전압을 정류하고 평활화하여 정전압으로 전환합니다. 이 전압의 출력 부분은 0에서 공칭 값인 50Hz까지 가변 주파수를 갖는 정현파를 형성합니다.

이로 인해 에너지가 절약됩니다. 회전으로 구동되는 장치는 과도한 생산성으로 작동하지 않으며 엄격하게 요구되는 모드에 있습니다. 또한 기술 프로세스를 미세하게 조정할 수 있는 기회도 있습니다.

그러나 고려 중인 문제의 스펙트럼에서 중요한 것은 주파수 변환기가 충격이나 급격함 없이 전기 모터의 원활한 시동을 허용한다는 것입니다. 기동 전류가 전혀 없습니다.

소프트 스타터

전기 모터용 소프트 스타터는 동일한 주파수 변환기이지만 기능이 제한되어 있습니다. 전기 모터가 가속할 때만 작동하여 회전 속도를 최소 지정 값에서 공칭 값으로 부드럽게 변경합니다.

전기 모터의 가속이 완료된 후 장치의 쓸모없는 작동을 방지하기 위해 바이패스 접촉기가 근처에 설치됩니다. 시동이 완료된 후 전기 모터를 네트워크에 직접 연결합니다.

장비 업그레이드를 수행할 때 이것이 가장 간단한 방법입니다. 고도로 전문화된 전문가의 개입 없이도 직접 구현할 수 있는 경우가 많습니다. 이 장치는 전기 모터의 시동을 제어하는 ​​자기 스타터 대신 설치됩니다. 케이블을 차폐 케이블로 교체해야 할 수도 있습니다. 그런 다음 전기 모터의 매개변수가 장치의 메모리에 입력되고 작동 준비가 완료됩니다.

그러나 모든 사람이 스스로 완전한 주파수 변환기를 다룰 수 있는 것은 아닙니다. 따라서 단일 복사본으로 사용하는 것은 일반적으로 의미가 없습니다. 주파수 변환기의 설치는 기업의 전기 장비를 전반적으로 현대화하는 경우에만 정당화됩니다.

엔진의 부드러운 시동과 부드러운 제동은 프로세스의 과열, 서지 및 저크 방지로 인해 시스템의 서비스 수명을 크게 늘릴 수 있습니다. 바로 이러한 목적을 위해 시동 특성을 안정화하고 메커니즘의 균일한 작동을 보장하는 소프트 스타트 장치, 줄여서 소프트 스타터가 개발되었습니다.

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

UPP가 돕는 방법

엔진 시동 중에 회전 메커니즘은 정격 값을 두 배로 늘릴 수 있어 평균 작동 값보다 몇 배 더 높은 시동 전류를 생성합니다.

이러한 재부팅에는 많은 합병증이 발생합니다.

• 심각한 과열;
• 권선 절연체 손상;
• 컨베이어 벨트의 고장;
• 운동 사슬의 오작동;
• 어려운 시작;
• 모터를 정지합니다.

전기 모터의 소프트 스타트 장치는 기계적 충격과 유압 충격을 크게 완화하여 출력의 점진적인 증가와 모터의 안정적인 작동을 보장합니다. 장치의 두 번째 이름이 영어로 "소프트 스타트"를 의미하는 소프트 스타터라는 것은 아무것도 아닙니다.

제시된 소프트 스타터 사진은 메커니즘이 금속 및 플라스틱 케이스로 보호되는 일련의 회로 및 전선처럼 보이는 것을 보여줍니다. 실제로 이 장치는 스위칭 장비, 브레이크 패드, 차단기, 균형추 및 작동을 안정화할 수 있는 기타 요소를 기반으로 합니다. 전기 모터.

이 메커니즘에는 다음과 같은 추가 기능도 있습니다.

• 부드러운 제동을 제공합니다.
• 보호합니다 단락;
• 가능한 위상 손실을 방지합니다.
• 계획되지 않은 모터의 독립적 시작을 제거합니다.
• 정격 작동 값을 초과하는 것을 허용하지 않습니다.
• 더 낮은 전력의 전원을 선택할 수 있습니다.
• 에너지 소비를 줄입니다.
• 기계 작동 및 수리 비용을 절약합니다.
• 전자기 간섭을 줄입니다.

SCP는 언제 필요합니까?

일부 기계는 스무딩 메커니즘이 필요하다는 사실을 즉시 명확하게 밝히지 않지만, 스무딩 시작이 빨리 설정될수록 전체 시스템이 더 오래 지속되고 더 좋아집니다. 불행히도 대부분의 사람들은 엔진 자체가 시동 프로세스가 파괴적임을 나타내는 경우에만 소프트 스타터 연결을 생각합니다. 이를 이해하려면 가장 일반적인 "표시" 상황 중 하나를 파악하는 것으로 충분합니다.

전원 공급 장치는 너무 무거운 시동에 대처할 수 없습니다. 예를 들어, 네트워크는 필요한 전력을 공급할 수 없거나 전력을 생산할 수 없습니다. 최대 레벨작동하면 조명이 꺼지고 켜집니다. 회로 차단기, 일부 접촉기, 계전기 및 발전기가 시작을 거부합니다.

초과로 인해 작동되는 보호 시스템에 의해 엔진 시동이 방지됩니다. 허용 하중. 우수한 시작으로 배처는 필요한 빈도에 도달할 때까지 "트리거"됩니다.

전기 모터의 고장을 방지하려면 시스템의 원활한 시동과 제동을 가능한 한 빨리 조정하는 것이 좋습니다. 초보자라도 자신의 손으로 소프트스타터를 선택, 설치 및 연결할 수 있으므로 이 작업은 어렵지 않습니다.

소프트스타터를 선택하는 방법

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

매개변수 및 기능에 실수를 방지하려면 다음 지표에 주의하는 것이 좋습니다.

• 가장 높은 부하에서 모터가 생성하는 최대 전류입니다.
• 한 시간 동안 가장 많은 시작 횟수;
• 공급 시스템의 정격 전압;
• 생성된 전류를 제어하고 제한하는 능력
• 우회 가능성 - 과열 및 화재를 방지하기 위해 회로에서 전원 공급 장치를 분리합니다.
• 단계 수(2개 - 더 작고 저렴하며, 3개 - 빈번한 시작을 위해 더 안정적이고 내구성이 있음)
• 디지털 또는 아날로그 제어.

가장 중요한 것은 소프트스타터에 제시된 요구 사항이 기준, 작동 조건, 엔진 출력 및 공칭 네트워크 값을 준수한다는 것입니다. 많은 공급업체가 제공하는 피벗 테이블과 계산 알고리즘은 적합한 장치를 보다 편리하고 고품질로 검색하는 데 도움이 됩니다.

연결 및 구성 방법

설정은 소프트 스타트를 모터에 연결하는 해당 회로에 의해 결정됩니다. 표준은 자기 스타터, 열 계전기, 고속 퓨즈 및 전류 조절 기계의 사용을 제공하는 것으로 간주됩니다.

소프트스타터를 올바르게 연결하려면 모든 중요한 사항이 명확하게 표시된 다이어그램을 명확하게 따라야 합니다.

• 회로순서;
• 가속 종료;
• 접지 단자;
• 시동 및 제동 설정;
• 중립 위치.

피드백을 제공하는 특수 조정기를 설정하는 것은 불필요한 일이 아닙니다. 모터 전류에 대한 데이터를 수신하고 전압 증가를 안정화합니다.

소프트 스타터는 전기 모터의 서비스 수명을 크게 연장하는 동시에 관련 비용을 줄이고 기계에 손상을 주지 않으면서 생산 전력을 높이는 데 도움이 됩니다. 메커니즘 작동 안정화, 부하 제어 및 진행 중인 프로세스 규제 - 이 모든 것이 없어서는 안 될 조력자어려운 시작 문제를 해결하는 데.

소프트스타터 사진

• 비동기식,
• 수집기;
• 동기.

나열된 엔진은 모두 페이로드와 통신하도록 설계된 전기 드라이브의 일부입니다. 부하에 따라 모터가 꺼졌다가 다시 시작됩니다. 다음으로, 전기 모터를 시동할 때 어떤 일이 발생하는지와 이 프로세스를 최적화하는 방법에 대해 자세히 설명하겠습니다.

비동기 모터를 시작할 때 일어나는 일

전기 모터를 부드럽게 시동하는 데 사용할 장치를 이해하려면 작동 원리를 알아야 합니다. 가장 일반적인 모터는 비동기식입니다. 다람쥐 로터. 그들의 심플한 디자인그리고 이에 상응하는 신뢰성이 이 제품의 인기를 결정했습니다. 전기 기계. 로터가 회전하고 그 모양이 이 공정에 최적화되어 있지만 이는 변압기의 2차 권선에 지나지 않습니다.

그리고 아시다시피 1차 권선에 전류가 흐르면 전자기장이 코어에 나타납니다. 비동기식 엔진에 나열된 기능은 고정자에 의해 수행됩니다. 변압기와 달리 로터를 중심으로 회전하는 자기장은 이 회전과 관련된 전류를 유도합니다. 그리고 자기장 속도와 회 전자 속도의 차이가 클수록 후자의 전류도 커집니다. 결국 로터는 단락된 권선입니다. 그리고 변압기 연결이 있기 때문에 권선의 전류가 정비례한다는 것을 의미합니다.

이제 산업용 네트워크에서 전원을 공급받는 비동기 모터를 시작할 때 존재하는 조건을 나열합니다. 먼저 3상 옵션을 살펴보겠습니다.

• 지속적인 긴장;
• 일정한 주파수;
• 로터가 정지 상태입니다.

비동기 모터를 전기 네트워크에 연결하면 회전 자기장이 즉시 생성됩니다. 이 경우 로터와 로터 사이의 속도 차이(소위 슬립, 회전 속도의 백분율로 표시됨) 전자기장고정자)가 최대입니다. 그리고 그 결과 변압기의 단락 모드와 같습니다. 엔진 출력이 높으면 시동 전류는 유사한 전력의 변압기에 대해 비상으로 간주되는 수준입니다.

이를 제한하기 위해 어떤 장치를 사용해야 하는지는 매우 명확합니다. 다음을 수행해야 합니다.

• 또는 회전자가 가속하는 동안 고정자 권선의 전압을 줄입니다.
• 또는 고정자가 전기 네트워크에 연결될 때까지 회 전자를 회전시킵니다.
• 비동기 모터의 설계를 변경하는 것도 가능합니다.

권선 회로 전환

로터는 특정 전기 드라이브에서만 구동될 수 있습니다. 이러한 이유로 이 방법은 일반적이지 않습니다. 그러면 두 개가 남는데, 그 중 첫 번째가 가장 널리 사용됩니다. 그러나 손실 없이 전압 강하를 얻는 것은 그리 쉬운 일이 아닙니다. 3상 회로에서는 델타에서 스타로 그리고 다시 반대로 전환하여 이를 수행할 수 있습니다. 엔진의 고정자 권선에 적용되는 선형 전압은 더 많은 것을 제공합니다. 고효율. 그러나 삼각형 회로의 시동 전류는 더 큽니다.

따라서 스타 회로로 전환하면 비동기 모터의 시동 전류를 크게 줄일 수 있습니다. 이는 상대적으로 원활한 시작을 위한 가장 간단한 방법입니다. 3상 전기 네트워크 자체의 기능으로 인해 전압 강하가 발생하므로 최소한의 추가 요소를 사용합니다. 이러한 요소는 스위치이며 다이어그램 자체는 아래에 표시됩니다. 하지만 그런 간단한 회로에서만 적용 가능 삼상 네트워크. 단상 버전에서는 상 전압보다 낮은 유효 전압이 없습니다.

저항기 사용

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

• 저항기;
• 초크(반응기);
• 자동 변압기;
• 자기 증폭기.

이러한 방법은 3상 및 단상 네트워크 모두에 적합합니다. 어떤 경우든 엔진을 네트워크에 직접 연결해야 하는 시점이 있으므로 스위치를 사용해야 합니다. 저항이 있는 회로가 가장 콤팩트합니다. 그러나 엔진 출력이 증가하면 시동 저항의 출력도 그에 따라 증가합니다. 가열된다는 사실을 고려하여 시동 시간은 허용 온도 범위 내에 있어야 합니다. 그렇지 않으면 과열로 인해 저항기를 사용할 수 없게 됩니다. 저항을 이용한 소프트 스타트 회로는 아래와 같습니다.

인덕터 사용

회로를 복제하면 병렬로 연결된 여러 그룹의 저항기를 사용하여 소프트 스타트를 얻을 수 있으며 이로 인해 열 부하가 줄어듭니다. 그러나 소프트 스타트 시간의 증가는 이러한 저항기의 에너지 손실 증가를 동반합니다. 이러한 이유로 저항 대신 유도성 요소가 사용됩니다. 가장 간단한 경우에는 초크입니다. 이는 더 번거롭고 비용이 많이 드는 솔루션이지만 엔진의 잦은 재시동으로 인한 에너지 손실을 줄이려면 이를 사용해야 합니다. 모습강력한 비동기 엔진을 위한 리액터가 아래에 제시되어 있습니다.

시동 중에 사용되는 인덕턴스가 권선의 회전을 따라 이동하는 이동 접점이 있는 자동 변압기 형태로 만들어진 경우 시작 프로세스를 최적으로 디버깅하거나 이동 접점을 이동하여 제어할 수 있습니다. 이 옵션의 단점은 기계적 접촉 시 불가피하게 스파크가 발생한다는 것입니다. 이러한 이유로 비교적 낮은 엔진 출력에만 적용 가능합니다. 리액터와 자동 변압기를 갖춘 소프트 스타터의 구성은 다음과 같습니다.

소프트 스타트 회로:

a) 원자로;

b) 자동 변압기가 있는 경우.

1, 2, 3 – 스위칭을 제어하는 ​​스위치

움직이는 접점이 있는 자동 변압기에 내재된 단점 없이 원활한 시작을 위해 자기 증폭기가 사용됩니다. 그들은 유도 리액턴스의 값을 변경할 수 있는 자화를 사용합니다. 자기 증폭기의 디자인은 매우 다양합니다. 그러나 가장 큰 장점은 전류가 낮기 때문에 제어에 사용되는 전력입니다. 큰 전류가 흐르는 제어 접점이 없습니다. 다이어그램 중 하나가 아래에 나와 있습니다.

권선형 로터 모터

비동기 전기 모터에 대해 고려되는 모든 소프트 스타트 장치는 고정자 측에서 사용됩니다. 그러나 지속적인 재시동이 엔진의 정상적인 작동 프로세스인 경우 설계가 변경되어 로터 단계가 발생합니다. 이것 건설적인 해결책엔진 가속 중에 발생하는 전류를보다 효과적으로 조절할 수 있습니다. 권선형 회전자 모터용 소프트 스타터 장치 작동을 위한 설계 및 권장 사항은 다음과 같습니다.

반도체 스위치의 응용

나열된 모든 소프트스타터는 수년 동안 사용되어 왔습니다. 그들은 경쟁을 초월하는 중요한 속성을 가지고 있습니다. 이 장치에는 없습니다 전기적 매개변수, 이를 초과하면 저항이 사라지게 됩니다(고장). 결과적으로 더 이상 사용되지 않지만 가장 신뢰할 수 있습니다. 최신 장치소프트 스타트는 제어되는 반도체 스위치(사이리스터 및 트랜지스터)를 사용합니다. 이것이 소위 펄스 폭 조절입니다.

스위치는 시간이 지남에 따라 정현파 전압의 일부를 차단합니다. 결과적으로 평균 전압 값은 0에서 유효 220V로 변경될 수 있습니다. 결과적으로 반도체 스위치는 가장 많은 것을 제공합니다. 효과적인 옵션전기 모터용 소프트 스타트 장치를 만드는 것입니다. 그러나 동시에 스위치는 과도한 전압 및 전류 진폭으로 인해 열 파괴 및 유사한 효과를 겪게 됩니다. 따라서 키는 엔진의 작동 조건에 따라 효과적으로 냉각되고 선택되어야 합니다.

펄스 폭 조정 기능이 있는 장치는 위상 수에 관계없이 모든 네트워크에 적용 가능합니다. 그러한 다이어그램 중 하나가 아래에 나와 있습니다. 로터가 가속되면 접점이 닫히고 전류 및 전압 서지로 인한 손상으로부터 키를 보호합니다.

정류자 전기 모터의 원활한 시동

비동기식 모터와 비교하여 설계의 근본적인 차이에도 불구하고 정류자 모터의 시동에는 회전자인 큰 전기자 전류가 수반됩니다. 본질적으로 이는 각각의 순차적 전환이 가능한 초크 어셈블리입니다. 전압을 켜고 전압을 가한 직후에 발생하는 컬렉터 라멜라에 전압이 더 오래 노출될수록 코어의 자화가 더 강해지고 전류가 도달하는 값이 더 커집니다.

고정자가 영구 자석으로 설계되면 전기자에만 전원이 필요합니다. 하지만 이 경우 긴장은 일정할 수밖에 없습니다. 이 소스로 구동되는 소프트스타터는 DC 전압 강하를 생성할 수 있는 요소로만 제작됩니다.

이러한 요소는 다음과 같습니다.

• 저항기,
• 트랜지스터,
• 잠글 수 있는 사이리스터.

고정자가 전자석으로 설계되면 모터가 교류 전압으로 작동할 수 있음을 의미합니다. 위에서 언급한 바와 같이 단상 모터에 적용할 수 있는 동일한 시간 테스트를 거친 소프트 스타터가 정류자 모터에 적합합니다. 비동기 모터:

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

그리고 현대적이기도 하다 기술 솔루션반도체 스위치를 기반으로 합니다. 그들의 이미지는 이미 위에 표시된 것과 유사합니다.

전자기 여기가 있는 경우 권선은 직렬 또는 병렬로 전기자에 연결될 수 있습니다. 직렬 연결은 안전합니다. 전기 회로일반적인 흐름 전기. 파열되거나 전원에 연결되면 모터 권선의 전류가 동시에 변경됩니다. 하지만 때 병렬 연결이벤트 개발을 위한 가능한 시나리오.

엔진에 전압이 가해질 때 계자 권선의 전원이 차단되고 전기자에 전원이 공급되면 엔진 폭주라는 현상이 발생합니다. 동시에, 고정자 철에 끌려가려는 로터는 점점 더 빠르게 회전하고 가속됩니다. 로터에 의해 생성된 것보다 큰 부하 모멘트가 샤프트에 적용되지 않으면 로터가 파손될 때까지 가속이 계속될 수 있습니다. 확산을 방지하려면 다음이 필요합니다.

• 엔진은 적어도 부분적으로 부하가 걸린 상태로 유지되었습니다.
• 특별했다 구조적 요소;
• 소프트스타터는 이러한 과정을 방지하도록 보장되었습니다.

동기 모터의 원활한 시작

여러 단계의 전기 네트워크에서 작동하는 동기 모터는 슬립을 사용하여 비동기 모터로 가속됩니다. 그런 다음 회전자를 고정자와 독립적인 자석으로 바꾸면 고정자와 회전자 자기장의 회전 속도가 동일해집니다. 이러한 이유로 동기 모터에 사용되는 소프트스타터는 비동기 모터와 동일합니다. 로터 전원 공급 장치에 따른 일부 특징적인 세부 사항은 이미지에서 더 자세히 볼 수 있습니다.

결론

안에 일반 장치모든 유형의 전기 모터의 소프트 스타트는 유사하며 동일한 회로와 요소를 기반으로 합니다. 주로 엔진 출력을 기준으로 특정 조건에 맞게 선택해야 합니다. 그러나 최신 반도체 스위치를 사용하면 광범위한 전력 공급이 가능해집니다. 최고의 매개변수순조로운 시작. 따라서 먼저 선택하는 것이 합리적입니다.

가끔 발생하는 휴대용 전동공구의 고장 - 연삭기, 전기 드릴퍼즐은 종종 엔진의 갑작스런 시동 중에 발생하는 높은 시동 전류 및 기어박스 부품의 상당한 동적 부하와 관련이 있습니다.
에 설명된 정류자 전기 모터용 소프트 스타트 장치는 설계가 복잡하고 여러 개의 정밀 저항기를 포함하며 힘든 설정이 필요합니다. KR1182PM1 위상 조정기 마이크로 회로를 사용함으로써 유사한 목적을 위해 설정이 필요 없는 훨씬 간단한 장치를 생산할 수 있었습니다. 무엇이든 연결할 수 있습니다 손 전동 공구, 단상 네트워크 220V, 50Hz에서 전원이 공급됩니다. 엔진은 전동 공구 스위치에 의해 시동 및 정지되며, 시동이 꺼지면 장치는 전류를 소비하지 않으며 네트워크에 무기한 연결 상태를 유지할 수 있습니다.

제안된 장치의 다이어그램이 그림에 나와 있습니다. XP1 플러그가 포함되어 있습니다. 전원 소켓, 소켓 XS1에 삽입 전원 플러그전동 공구. 교대로 작동하는 도구용 소켓 여러 개를 병렬로 설치하고 연결할 수 있습니다.
전동 공구 모터 회로가 자체 스위치로 닫히면 위상 조정기 DA1에 전압이 공급됩니다. 커패시터 C2가 충전되기 시작하고 커패시터 양단의 전압이 점차 증가합니다. 결과적으로 레귤레이터의 내부 사이리스터와 VSI 트라이 액을 켜는 지연이 주 전압의 각 후속 반주기마다 감소하여 모터를 통해 흐르는 전류가 원활하게 증가합니다. 결과적으로 속도가 증가합니다. 다이어그램에 표시된 커패시터 C2의 정전 용량을 사용하면 전기 모터를 최대 속도까지 가속하는 데 2...2.5초가 소요됩니다. 이는 실제로 작동 지연을 일으키지 않지만 공구 메커니즘의 열 및 동적 충격을 완전히 제거합니다.
엔진을 끈 후 커패시터 C2는 저항 R1을 통해 방전됩니다. 그리고 2~3초 후. 모든 것이 다시 시작할 준비가 되었습니다. 정저항 R1을 가변저항으로 교체하면 부하에 공급되는 전력을 원활하게 조절할 수 있습니다. 저항이 감소함에 따라 감소합니다.
저항 R2는 트라이악 제어 전극의 전류를 제한하고 커패시터 C1 및 SZ는 요소입니다. 표준 구성표위상 조정기 DA1을 켭니다.
모든 저항기와 커패시터는 DA1 칩의 단자에 직접 납땜됩니다. 그들과 함께 형광등 스타터의 알루미늄 케이스에 넣고 에폭시 화합물로 채워집니다. 트라이악 터미널에 연결된 두 개의 와이어만 나옵니다. 붓기 전에 몸체 하부에 구멍을 뚫고 M3 나사가 바깥쪽으로 나사산으로 삽입되었습니다. 이 나사는 장치를 100cm 면적의 VS1 트라이악 방열판에 고정합니다." 이 디자인은 다음과 같은 용도로 사용할 때 매우 안정적인 것으로 입증되었습니다. 높은 습도그리고 먼지.
장치에는 설정이 필요하지 않습니다. 모든 트라이악을 사용할 수 있으며 전압 등급은 최소 4(즉, 최대 작동 전압은 최소 400V)이고 최대 전류는 25-50A입니다. 엔진의 원활한 시동 덕분에 시동 전류는 정격을 초과하지 않습니다. 공구가 걸린 경우에만 예비가 필요합니다.
이 장치는 최대 2.2nkW의 전동 공구를 사용하여 테스트되었습니다. DA1 레귤레이터는 반주기의 전체 활성 부분 동안 트라이악 VS1의 제어 전극 회로에서 전류 흐름을 보장하므로 최소 부하 전력에 제한이 없습니다. 저자는 Kharkov 전기 면도기를 제조된 장치에 연결하기도 했습니다.

K. Moroz, Nadym, Yamalo-Nenets Autonomous Okrug

문학
1. Biryukov S. 정류자 전기 모터의 자동 소프트 스타트 - Radio 1997, N* 8. p.
2. Nemich A. Microcircuit KR1182PM1 - 위상 전력 조정기 - Radio 1999, N "7, p. 44-46.