Рубрики
Электромастерская

Применение микросхемы КР1182ПМ1. Плавный запуск электродвигателя

Устройства плавного запуска электродвигателя Плавный запуск электродвигателя в ближайшее время применяется все почаще. Области его внедрения многообразны и многочисленны. Это индустрия

Устройства плавного запуска электродвигателя

Применение микросхемы КР1182ПМ1. Плавный запуск электродвигателяПлавный запуск электродвигателя в ближайшее время применяется все почаще. Области его внедрения многообразны и многочисленны. Это индустрия, электротранспорт, коммунальное и сельское хозяйство. Применение схожих устройств позволяет существенно понизить пусковые нагрузки на электродвигатель и исполнительные механизмы, тем, продлив срок их службы.

Пусковые токи

Пусковые токи добиваются значений в 7…10 раз выше, чем в рабочем режиме. Это приводит к «просаживанию» напряжения в питающей сети, что негативно сказывается не только лишь на работе других потребителей, да и самого мотора. Время запуска затягивается, что может привести к перегреву обмоток и постепенному разрушению их изоляции. Это содействует досрочному выходу электродвигателя из строя.

Устройства плавного запуска позволяют существенно понизить пусковые нагрузки на электродвигатель и электросеть, что в особенности животрепещуще в сельской местности или при питании мотора от автономной электростанции.

Перегрузки исполнительных устройств

В момент пуска мотора момент на его валу очень нестабилен и превосходит номинальное значение более чем в 5 раз. Потому пусковые нагрузки исполнительных устройств также повышены по сопоставлению с работой в установившемся режиме и способны достигать до 500 процентов. Непостоянность момента при пуске приводит к ударным нагрузкам на зубья шестерен, срезанию шпонок и время от времени даже к скручиванию валов.

Устройства плавного запуска электродвигателя существенно уменьшают пусковые нагрузки на механизм: плавненько выбираются зазоры меж зубьями шестерен, что препятствует их поломке. В ременных передачах также плавненько натягиваются приводные ремни, что уменьшает износ устройств.

Не считая плавного запуска на работе устройств благотворно сказывается режим плавного торможения. Если движок приводит в движение насос, то плавное торможение дает возможность избежать гидравлического удара при выключении агрегата.

Устройства плавного запуска промышленного производства

Устройства плавного запуска в текущее время выпускается многими фирмами, к примеру Siemens, Danfoss, Schneider Electric. Такие устройства владеют многими функциями, которые программируются юзером. Это время разгона, время торможения, защита от перегрузок и огромное количество других дополнительных функций.

При всех плюсах фирменные устройства владеют одним недочетом, — довольно высочайшей ценой. Совместно с тем можно сделать схожее устройство без помощи других. Цена его при всем этом получится маленький.

Устройство плавного запуска на микросхеме КР1182ПМ1

В первой части статьи рассказывалось о спец микросхеме КР1182ПМ1, представляющей фазовый регулятор мощности. Подверглись рассмотрению типовые схемы ее включения, устройства плавного пуска ламп накаливания и просто регуляторы мощности в нагрузке. На базе этой микросхемы может быть создание довольно обычного устройства плавного запуска трехфазного электродвигателя. Схема устройства показана на рисунке 1.

Применение микросхемы КР1182ПМ1. Плавный запуск электродвигателя

Набросок 1. Схема устройства плавного запуска мотора.

Плавный запуск осуществляется с помощью постепенного роста напряжения на обмотках мотора от нулевого значения до номинального. Это получается из-за роста угла открывания тиристорных ключей за время, называемое временем пуска.

Описание схемы

В конструкции употребляется трехфазный электродвигатель 50 Гц, 380 В. Обмотки мотора, соединенные «звездой», подключаются к выходным цепям, обозначенным на схеме как L1, L2, L3. Средняя точка «звезды» подключается к сетевой нейтрали (N).

Выходные ключи выполнены на тиристорах включенных встречно — параллельно. В конструкции использованы завезенные из других стран тиристоры типа 40TPS12. При маленький цены они владеют довольно огромным током — до 35 А, а их оборотное напряжение 1200 В. Не считая их в ключах находятся еще несколько частей. Их предназначение последующее: демпфирующие RC цепочки, включенные параллельно тиристорам, предупреждают неверные включения последних (на схеме это R8C11, R9C12, R10C13), а при помощи варисторов RU1…RU3 поглощаются коммутационные помехи, амплитуда которых превосходит 500 В.

В качестве управляющих узлов для выходных ключей употребляются микросхемы DA1…DA3 типа КР1182ПМ1. Эти микросхемы довольно тщательно подверглись рассмотрению в первой части статьи. Конденсаторы С5…С10 снутри микросхемы сформировывают пилообразное напряжение, которое синхронизировано сетевым. Сигналы управления тиристорами в микросхеме формируются методом сопоставления пилообразного напряжения с напряжением меж выводами микросхемы 3 и 6.

Для питания реле К1…К3 в устройстве имеется блок питания, который состоит всего из нескольких частей. Это трансформатор Т1, выпрямительный мостик VD1, сглаживающий конденсатор С4. На выходе выпрямителя установлен интегральный стабилизатор DA4 типа 7812 обеспечивающий на выходе напряжение 12 В, и защиту от маленьких замыканий и перегрузок на выходе.

Описание работы устройства плавного запуска электродвигателей

Сетевое напряжение на схему подается при замыкании силового выключателя Q1. Но, движок еще не запускается. Это происходит поэтому, что обмотки реле К1…К3 пока обесточены, и их нормально-замкнутые контакты шунтируют выводы 3 и 6 микросхем DA1…DA3 через резисторы R1…R3. Это событие не дает заряжаться конденсаторам С1…С3, потому управляющие импульсы микросхемы не вырабатывают.

Запуск устройства в работу

При замыкании переключателя SA1 напряжение 12 В включает реле К1…К3. Их нормально-замкнутые контакты размыкаются, что обеспечивает возможность зарядки конденсаторов С1…С3 от внутренних генераторов тока. Совместно с повышением напряжения на этих конденсаторах возрастает и угол открывания тиристоров. Тем достигается плавное повышение напряжения на обмотках мотора. Когда конденсаторы зарядятся стопроцентно, угол включения тиристоров достигнет наибольшей величины, и частота вращения электродвигателя достигнет номинальной.

Отключение мотора, плавное торможение

Для выключения мотора следует разомкнуть выключатель SA1, Это приведет к отключению реле К1…К3. Их нормально — замкнутые контакты замкнутся, что приведет к уровню конденсаторов С1…С3 через резисторы R1…R3. Разряд конденсаторов будет продолжаться несколько секунд, за это время произойдет останов мотора.

При пуске мотора в нулевом проводе могут протекать значимые токи. Это происходит оттого, что в процессе плавного разгона токи в обмотках мотора несинусоидальные, но особо страшиться этого не стоит: процесс запуска довольно краткосрочный. В установившемся же режиме этот ток будет много меньше (менее 10 процентов тока фазы в номинальном режиме), что обосновано только технологическим разбросом характеристик обмоток и «перекосом» фаз. От этих явлений избавиться уже нереально.

Детали и конструкция

Для сборки устройства нужны последующие детали:

Трансформатор мощностью менее 15 Вт, с напряжением выходной обмотки 15…17 В.

В качестве реле К1…К3 подходят любые с напряжением катушки 12 В, имеющие нормально-замкнутый либо переключающий контакт, к примеру TRU-12VDC-SB-SL.

Конденсаторы С11…С13 типа К73-17 на рабочее напряжение более 600 В.

Устройство выполнено на печатной плате. Собранное устройство следует поместить в пластмассовый корпус подходящих размеров, на лицевой панели которого расположить выключатель SA1 и светодиоды HL1 и HL2.

Подключение мотора

Подключение выключателя Q1 и мотора производится проводами, сечение которых соответствует мощности последнего. Нулевой провод производится этим же проводом, что и фазные. При обозначенных на схеме номиналах деталей может быть подключение движков мощностью до 4 кв.

Если подразумевается использовать движок мощностью менее полутора кв, а частота пусков не будет превосходить 10…15 в час, то мощность, рассеиваемая на тиристорных ключах малозначительна, потому радиаторы можно не ставить.

Если же подразумевается использовать более мощнейший движок либо пуски будут более частыми, будет нужно установка тиристоров на радиаторы, сделанные из дюралевой полосы. Если же радиатор подразумевается использовать общий, то тиристоры следует изолировать от него с помощью слюдяных прокладок. Для улучшения критерий остывания можно пользоваться теплопроводящей пастой КПТ — 8.

Проверка и наладка устройства

Перед включением, сначала, следует проверить установка на соответствие принципной схеме. Это основное правило, и отступать от него нельзя. Ведь пренебрежение этой проверкой может привести к куче обугленных деталей, и навечно отбить охоту делать «опыты с электричеством». Отысканные ошибки следует убрать, ведь все таки эта схема питается от сети, а с нею шуточки плохи. И даже после обозначенной проверки подключать движок еще рано.

Поначалу следует заместо мотора подключить три схожих лампы накаливания, мощностью 60…100 Вт. При испытаниях следует достигнуть, чтоб лампы «разжигались» умеренно.

Неравномерность времени включения обоснована разбросом емкостей конденсаторов С1…С3, которые имеют значимый допуск по емкости. Потому лучше перед установкой сходу подобрать их при помощи прибора, хотя бы с точностью процентов до 10.

Время выключения обосновано еще сопротивлением резисторов R1…R3. С помощью их можно выровнять время выключения. Эти опции следует делать в этом случае, если разброс времени включения — выключения в различных фазах превосходит 30 процентов.

Движок можно подключать только после того, как вышеуказанные проверки прошли нормально, не сказать бы даже на отлично.

Что можно еще добавить в конструкцию

Выше уже было сказано, что такие устройства в текущее время выпускаются различными фирмами. Естественно, все функции фирменных устройств в схожем самодельном повторить нереально, но одну все-же, скопировать, наверное, получится.

Идет речь о так именуемом шунтирующем контакторе. Предназначение его последующее: после того, как движок достигнул номинальных оборотов, контактор просто перемыкает тиристорные ключи своими контактами. Ток идет через их в обход тиристоров. Такую конструкцию нередко именуют байпасом (от британского bypass — обход). Для такового усовершенствования придется ввести дополнительные элементы в блок управления.

Борис Аладышкин