डीसी मोटर शुरू करने में कई विशिष्ट विशेषताएं हैं।
यह शुरुआती करंट के बड़े मूल्य द्वारा समझाया गया है, जिसे पहले सीमित किया जाना चाहिए।
यदि ऐसा नहीं किया जाता है, तो आर्मेचर वाइंडिंग का आंतरिक परिपथ क्षतिग्रस्त हो सकता है।
कई प्रारंभिक विधियाँ हैं: प्रत्यक्ष, रिओस्तात, और आपूर्ति वोल्टेज को सुचारू रूप से बढ़ाने की एक विधि।
जैसे ही स्टेटर वाइंडिंग पर करंट लोड बढ़ता है, इलेक्ट्रिक मोटर का टॉर्क बढ़ता है, जो शाफ्ट के माध्यम से इसके मूविंग पार्ट - रोटर तक पहुंच जाता है। जितनी तेजी से टॉर्क बढ़ता है, स्टेटर वाइंडिंग उतनी ही ज्यादा गर्म होती है।
इस घटना का कारण बन सकता है:
उच्च धारा ब्रश के नीचे हिंसक चिंगारी पैदा कर सकती है, जिससे कलेक्टर की विफलता हो सकती है।
इलेक्ट्रिक मोटर को चालू करने के तुरंत बाद शुरुआती करंट को रेटेड गति से कम करके ब्रेकडाउन से बचा जा सकता है। यह कई तरीकों से हासिल किया जा सकता है। सबसे अच्छे विकल्प का चुनाव मोटर की तकनीकी विशेषताओं और उसके उद्देश्य पर निर्भर करता है।
यह विधि मोटर के रेटेड वोल्टेज पर आर्मेचर वाइंडिंग के विद्युत नेटवर्क के सीधे कनेक्शन पर आधारित है। डायरेक्ट स्टार्ट का उपयोग केवल तभी किया जा सकता है जब मोटर को एक स्थिर बिजली की आपूर्ति हो, जो ड्राइव से सख्ती से जुड़ा हो।
यह विधि सबसे सरल में से एक है। प्रत्यक्ष शुरुआत के दौरान तापमान अन्य तरीकों की तुलना में नगण्य रूप से बढ़ जाता है।
डायरेक्ट स्टार्ट सर्किट
मुख्य से आपूर्ति की जाने वाली धारा पर विशेष प्रतिबंधों के अभाव में डायरेक्ट-ऑन-लाइन विधि सबसे बेहतर है।
यदि इलेक्ट्रिक मोटर बार-बार शुरू और बंद होने के मोड में चलती है, तो इसे सबसे सरल उपकरणों से लैस किया जाना चाहिए। इसकी भूमिका एक मैनुअल रिलीज द्वारा निभाई जा सकती है। इस मामले में, विद्युत मोटर के टर्मिनलों को वोल्टेज की आपूर्ति की जाती है।
डायरेक्ट स्टार्टिंग का उपयोग केवल लो-पावर मोटर्स पर किया जा सकता है, क्योंकि बड़े मॉडल पर पीक लोड रेटेड लोड से 50 गुना अधिक हो सकता है।
विधि उच्च शक्ति उपकरण शुरू करने के लिए उपयुक्त है। प्रक्रिया निम्नानुसार की जाती है:
सर्किट में एक रिओस्तात का समावेश उच्चतम शक्ति के मोटरों को शुरू करने की सुरक्षा सुनिश्चित करता है।
रिओस्तात प्रारंभ
रिओस्तात शुरू होने के साथ, इंजन निरंतर त्वरण के साथ धीरे-धीरे तेज होता है। रिओस्तात चरणों की संख्या मोटर की सुचारू शुरुआत और अंतर के लिए आवश्यकताओं पर निर्भर करती है
उनके प्रतिरोधों का मान गणना द्वारा निर्धारित किया जाता है। औसतन, रिओस्तात शुरू करने में 2-7 चरण होते हैं।
डिजाइनर का मुख्य कार्य सभी चरणों में अधिकतम और न्यूनतम वर्तमान के समान मूल्य को सुनिश्चित करना है जब वे निर्दिष्ट समय अंतराल में स्विच किए जाते हैं।
प्रारंभिक रिओस्तात को बदलने की प्रक्रिया व्यावहारिक रूप से स्वचालन के लिए उत्तरदायी नहीं है। यदि आवश्यक हो (उदाहरण के लिए, स्वचालित प्रतिष्ठानों में), प्रारंभिक प्रतिरोधों का उपयोग किया जाता है, बारी-बारी से संपर्ककर्ताओं के संपर्कों द्वारा बायपास किया जाता है जो स्वचालित रूप से संचालित होते हैं।
जैसे ही इंजन ऑपरेटिंग मोड में प्रवेश करता है, रिओस्तात का प्रतिरोध पूरी तरह से वापस ले लिया जाना चाहिए, क्योंकि इसकी गणना केवल अल्पकालिक संचालन के लिए की जाती है। यदि धारा लंबे समय तक रिओस्तात के माध्यम से बहती है, तो यह बस विफल हो जाएगी।
प्रतिरोध भी चरणों में कम हो जाता है।
पंपों, कन्वेयर, ब्लोअर की मोटरों की वाइंडिंग में शुरू होने के समय, बढ़ी हुई धाराएँ दिखाई देती हैं, जो उनके नाममात्र मूल्य से 6 गुना अधिक होती हैं। इस घटना का मोटर के घटकों पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है, जिससे उनका स्थायित्व कम हो जाता है। इसलिए, 1 kW से अधिक की शक्ति वाले विद्युत उपकरणों में, सॉफ्ट स्टार्ट का उपयोग किया जाता है।
इस पद्धति का अर्थ इस प्रकार है: आपूर्ति वोल्टेज धीरे-धीरे बढ़ता है जब तक कि इंजन ऑपरेटिंग मोड तक नहीं पहुंच जाता। विनियमन thyristors या triacs का उपयोग करके किया जाता है। वे "बैक टू बैक" स्थित हैं और प्रत्येक आपूर्ति लाइन पर स्थापित हैं।
सॉफ्ट स्टार्टर
थायरिस्टर्स प्रारंभिक चरण में सक्रिय होते हैं, और वे प्रत्येक आधे-चक्र के लिए थोड़ी देरी के साथ श्रृंखला में चालू होते हैं। इस तरह की कार्य योजना विद्युत मोटर पर वोल्टेज (औसत प्रत्यावर्ती) के प्रभावी निर्माण में योगदान करती है, जब तक कि यह मुख्य के नाममात्र वोल्टेज तक नहीं पहुंच जाता।
एक बार जब मोटर अपनी रेटेड गति तक पहुँच जाती है, तो इसे सीधे बाईपास के माध्यम से स्विच किया जा सकता है।
यह सॉफ्ट स्टार्टर्स या फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स के माध्यम से किया जाता है।
लेकिन ये उपकरण सफलतापूर्वक प्रतिस्थापित करते हैं:
उत्तरार्द्ध मोटर टर्मिनलों (प्रत्यक्ष-ऑन-लाइन सिद्धांत) को पूर्ण वोल्टेज की आपूर्ति करता है। लेकिन ऐसी योजना केवल कम-शक्ति वाले विद्युत प्रतिष्ठानों पर ही संभव है।
गिलहरी-पिंजरे रोटर के साथ एक अतुल्यकालिक मोटर की नरम शुरुआत की विधि
अन्य सॉफ्ट स्टार्टर्स उपलब्ध हैं जो मोटर के लिए सॉफ्ट स्टॉप प्रदान करते हैं। वे उन उपकरणों में आवश्यक हैं जो रोटेशन की गति में तेज कमी के साथ, उनके टूटने या एक अलग प्रकृति के उल्लंघन का कारण बन सकते हैं। एक उदाहरण एक पंप है, इसे जल्दी से रोकने से सिस्टम में पानी का हथौड़ा बन जाएगा। कन्वेयर बेल्ट का अचानक बंद होना अवांछनीय है, जिसके परिणामस्वरूप बेल्ट विफल हो सकता है।
इस प्रकार के इलेक्ट्रिक मोटर्स पर, "स्टार-डेल्टा" सॉफ्ट स्टार्ट का उपयोग किया जाता है। सर्किट निम्नानुसार काम करता है:
तीन चरण मोटर नियंत्रण प्रणाली (इन्वर्टर)
डिवाइस आरेख में शामिल हैं:
यह विधि आपको शुरुआती चालू को इसके मूल्य के 30% के स्तर पर सीधी शुरुआत के साथ रखने की अनुमति देती है। तदनुसार, टोक़ कम है - 25% से अधिक नहीं।
"स्टार-डेल्टा" पद्धति का उपयोग केवल तभी किया जा सकता है जब मोटर के प्रारंभ के समय पर भार हो।
लेकिन अत्यधिक लोड वाले विद्युत उपकरणों को अपर्याप्त टॉर्क के कारण रेटेड गति तक त्वरित नहीं किया जा सकता है।
यदि परिपथ में उपयुक्त नियंत्रक मौजूद हो तो चिकने उपकरण विद्युत मोटर वोल्टेज नियामक की भूमिका निभा सकते हैं। इसका कार्य मोटर के पावर फैक्टर की निगरानी करना है। यह लोड पर निर्भर करता है: एक छोटे से मूल्य के साथ, नियंत्रक इलेक्ट्रिक मोटर के वोल्टेज और करंट को कम करेगा।
फील्ड वाइंडिंग की आपूर्ति एक अन्य पूर्ण वोल्टेज स्रोत से की जाती है जो पूर्ण दबाव धारा प्रदान करती है।
इस पद्धति का उपयोग शक्तिशाली चर गति मोटर्स को शुरू करने के लिए किया जाता है।
फील्ड वाइंडिंग या आर्मेचर में करंट की दिशा बदलकर रिवर्सिंग (रोटेशन की दिशा बदलना) किया जाता है।
चिकनी शुरुआत
ब्रश डीसी मोटर
(डीपीटी)
उदाहरण के लिए, बिजली आपूर्ति सर्किट में वृद्धि धाराओं को रोकने के लिए, कलेक्टर मोटर को सुचारू रूप से चालू करने की आवश्यकता है। या तो ड्राइव ट्रांसमिशन पर अचानक प्रभाव को रोकना। दीपक के जीवन को बढ़ाने के लिए हेडलाइट्स लगाना अतिश्योक्तिपूर्ण नहीं है।
मेरे मामले में, पीडब्लूएम नियंत्रण मोड से इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण कुंजी के आउटपुट के साथ इलेक्ट्रिक कार की ड्राइव मोटर को अधिकतम बिजली की आपूर्ति करना आवश्यक था, ताकि इसे अधिकतम लोड पर ओवरहीटिंग से बचाया जा सके।
अंजीर में। 1 और अंजीर। 2 ऐसे उपकरणों के कार्यान्वयन के लिए दो योजनाओं को दर्शाता है।
निर्माण 1:
इंटीग्रल टाइमर KR1006VI1 (या आयातित श्रृंखला 555) पर सॉफ्ट स्टार्ट का एक साधारण सर्किट आरेख
चित्र .1। निर्माण 1
जब 12 वी का वोल्टेज लगाया जाता है, तो स्ट्रैपिंग तत्वों (पीडब्लूएम) के साथ एक टाइमर शुरू होता है और आईसी के आउटपुट 3 पर निरंतर आवृत्ति और समय-भिन्न पल्स पुनरावृत्ति चौड़ाई के साथ दालों को उत्पन्न करना शुरू कर देता है। समय संधारित्र C1 की धारिता द्वारा निर्धारित किया जाता है। इसके अलावा, इन दालों को एक शक्तिशाली क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर के द्वार पर खिलाया जाता है जो डिवाइस के आउटपुट पर लोड को नियंत्रित करता है। R3 सख्ती से 2 Mohm है। इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर का ऑपरेटिंग वोल्टेज 25 वोल्ट है।
नोट: यह डिवाइस स्थित है जितना हो सके पंखे के करीबअन्यथा, हस्तक्षेप हो सकता है जो कार के सामान्य संचालन में हस्तक्षेप करेगा (बेशक, ज़िगुली एक बाधा नहीं है)।
निर्माण 2:
समान एकीकृत टाइमर पर आधारित समान रूप से सरल परिपथ।
अंजीर। 2 निर्माण 2
निर्माण 3:
इलेक्ट्रिक वाहन पर प्रयुक्त सर्किट। डिवाइस "स्टार्ट" बटन द्वारा शुरू किया गया है।
अंजीर। 2 निर्माण 3
रोकनेवाला R2 का मान कम से कम 2.2 ओम होना चाहिए, अन्यथा ट्रांजिस्टर का पूर्ण (100%) उद्घाटन नहीं होगा।
ट्रांजिस्टर के गेट पर आपूर्ति किए गए नियंत्रण वोल्टेज को सीमित करने के लिए KS175Zh जेनर डायोड का उपयोग करके सर्किट की बिजली आपूर्ति 7.5V के स्तर पर सीमित है। अन्यथा, ट्रांजिस्टर के आधार संतृप्त हो जाते हैं।
बिजली की आपूर्ति करके "चालू" बटन दबाकर डिवाइस को चालू किया जाता है, साथ ही साथ बिजली ट्रांजिस्टर को अनलॉक भी किया जाता है। जब डिवाइस बंद हो जाता है, तो नियंत्रण सर्किट की बिजली आपूर्ति कम होने पर रैखिक मोड को रोका जाता है, ट्रांजिस्टर तुरंत बंद हो जाते हैं।
इंडक्शन मोटर को सुचारू रूप से शुरू करना हमेशा एक मुश्किल काम होता है क्योंकि इंडक्शन मोटर को शुरू करने में बहुत अधिक करंट और टॉर्क लगता है, जो इलेक्ट्रिक मोटर की वाइंडिंग को जला सकता है। इस समस्या को दूर करने के लिए इंजीनियर लगातार दिलचस्प तकनीकी समाधान प्रस्तावित और कार्यान्वित कर रहे हैं, उदाहरण के लिए, एक स्विचिंग सर्किट, एक ऑटोट्रांसफॉर्मर इत्यादि का उपयोग करना।
वर्तमान में, इलेक्ट्रिक मोटर्स के निर्बाध संचालन के लिए विभिन्न औद्योगिक प्रतिष्ठानों में इस तरह के तरीकों का उपयोग किया जाता है।
इंडक्शन इलेक्ट्रिक मोटर के संचालन का सिद्धांत भौतिकी से जाना जाता है, जिसका पूरा सार स्टेटर और रोटर के चुंबकीय क्षेत्रों के रोटेशन की आवृत्तियों के बीच अंतर का उपयोग करना है। रोटर चुंबकीय क्षेत्र, स्टेटर चुंबकीय क्षेत्र के साथ पकड़ने की कोशिश कर रहा है, एक बड़े प्रारंभिक प्रवाह के उत्तेजना को बढ़ावा देता है। मोटर पूरी गति से चलती है, और करंट के बाद टॉर्क वैल्यू भी बढ़ जाती है। नतीजतन, ओवरहीटिंग के कारण यूनिट की वाइंडिंग क्षतिग्रस्त हो सकती है।
इस प्रकार, एक नरम स्टार्टर की स्थापना आवश्यक हो जाती है। थ्री-फेज एसिंक्रोनस मोटर्स के लिए सॉफ्ट स्टार्टर्स इंडक्शन मोटर के संचालन के दौरान स्लिप इफेक्ट से उत्पन्न होने वाले प्रारंभिक उच्च करंट और टॉर्क से इकाइयों की रक्षा करते हैं।
सॉफ्ट स्टार्टर (एससीपी) के साथ सर्किट का उपयोग करने की लाभप्रद विशेषताएं:
पाँच बुनियादी सॉफ्ट स्टार्ट विधियाँ हैं।
घरेलू उपकरणों और बिजली के उपकरणों की अधिकांश योजनाएं 220 वी कलेक्टर इलेक्ट्रिक मोटर के आधार पर बनाई जाती हैं। ऐसी मांग इसकी बहुमुखी प्रतिभा द्वारा समझाया गया है। इकाइयों को डीसी या एसी वोल्टेज से संचालित किया जा सकता है। सर्किट का लाभ एक प्रभावी प्रारंभिक टोक़ के प्रावधान के कारण है।
एक आसान शुरुआत प्राप्त करने और गति को समायोजित करने की क्षमता रखने के लिए, गति नियंत्रकों का उपयोग किया जाता है।
इलेक्ट्रिक मोटर का डू-इट-खुद स्टार्ट-अप किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, इस तरह से।
स्टार्टर इलेक्ट्रिक मोटर्स की शुरुआती विशेषताओं का अध्ययन करते समय, यह पता चला कि जब इलेक्ट्रिक मोटर पर वोल्टेज लगाया जाता है, तो 2000 वोल्ट से अधिक के वोल्टेज के साथ एक रिवर्स करंट पल्स होता है। इलेक्ट्रिक मोटर्स की वाइंडिंग का इन्सुलेशन सामना नहीं कर सकता है और टर्न-टू-टर्न ब्रेकडाउन प्राप्त कर सकता है। कलेक्टर उच्च प्रारंभिक धाराओं पर उत्पन्न होने से कलेक्टर प्लेटों के जलने का कारण बनता है। समय के साथ गति को तेज करने की विधि का उपयोग करके इलेक्ट्रिक मोटर को चालू करते समय टूटने और आपात स्थिति से बचना संभव है।
इस सर्किट में शुरुआती धारा 220 एम्पीयर से 20 तक स्वीकार्य मूल्य तक कम हो जाती है। नरम शुरुआत की स्थिति एक डबल वर्तमान स्तर द्वारा बनाई जाती है - पहला 0-10 के समय के दौरान क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर की नियंत्रण विशेषता द्वारा बनाया जाता है एमएस, दूसरा - शुरुआती रिले के संपर्कों द्वारा 10 से 60 एमएस तक। प्रारंभिक मोड के दौरान वर्तमान लगभग रैखिक रूप से बढ़ता है, जिससे विद्युत मोटर के विद्युत भाग का विनाश नहीं होता है।
आकृति में सर्किट एक शक्तिशाली क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर और एक प्रारंभ रिले का एक संकर है।
"स्टार्ट" बटन दबाने के बाद फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर GB1 बैटरी से गेट तक वोल्टेज की आपूर्ति रोकनेवाला R1 के माध्यम से खुलता है। ट्रांजिस्टर के गेट और बैटरी के माइनस के समानांतर एक सर्किट ट्रांजिस्टर की सुरक्षा करता है और प्रतिरोधों R1, R2 और कैपेसिटर C1 के मूल्यों के आधार पर टर्न-ऑन समय को 0.02 से 1 ms तक थोड़ा बढ़ा देता है - यह बढ़ते वोल्टेज के साथ शुरुआती मोटर M1 को बिजली की आपूर्ति करता है। इलेक्ट्रिक मोटर रेटेड गति में तेजी लाएगा, इस प्रक्रिया के अंत में, रिले K1 के शक्तिशाली संपर्क K1.1 बंद हो जाएंगे, फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर के माध्यम से करंट बंद हो जाएगा, और इलेक्ट्रिक मोटर का ऑपरेटिंग करंट नहीं होगा त्वरण मोड पूरा होने के बाद से संपर्कों का निर्माण करें।
"स्टार्ट" सर्किट को खोलने से सर्किट K1.1 खुल जाएगा और इलेक्ट्रिक मोटर को डी-एनर्जेट कर दिया जाएगा, जिसमें एक घातीय वर्तमान कमी होगी।
थ्रेशोल्ड वोल्टेज से अधिक होने से बचाने के लिए सर्किट में फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर के गेट सर्किट में एक जेनर डायोड पेश किया जाता है, ट्रांजिस्टर के सोर्स सर्किट में, स्टार्टिंग मोटर के समानांतर, एक सर्किट पल्स वोल्टेज को नम करने के लिए जुड़ा होता है रिवर्स पोलरिटी - डायोड VD2 और कैपेसिटर C2।
रिले K1 का तार एक द्विध्रुवी एलईडी HL1 द्वारा एक डिस्चार्ज रेसिस्टर R4 द्वारा रिवर्स पोलरिटी के दालों से सुरक्षित है, रेसिस्टर R3 घुमावदार सर्किट की आपूर्ति वर्तमान को सीमित करता है, लंबे समय तक स्विचिंग के दौरान इसके हीटिंग को कम करता है। VD3 डायोड पावर सर्किट में आवेग शोर के प्रवेश को समाप्त करता है।
सर्किट में कोई दुर्लभ रेडियो घटक नहीं हैं: क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर 212 एम्पीयर के कुल ऑपरेटिंग करंट के लिए सेट हैं। प्रतिरोधक MLT-0.25, R3 प्रति वाट। पल्स प्रकार के डायोड VD2, VD3। ऑटोमोटिव रिले - MG16566DX प्रकार 30 एम्पीयर के संपर्क करंट और 12 वोल्ट के वोल्टेज के लिए, ऐसे रिले का स्विचिंग वोल्टेज 7 वोल्ट है, रिलीज 3.5 वोल्ट है। हम HL1 LED को KIPD 45B -2 या KIPD 23 A1-K से बदलते हैं, स्टार्ट बटन टाइप KM 1-1। डिजाइन में एक इतालवी-निर्मित स्टार्टर इलेक्ट्रिक मोटर का उपयोग किया गया था; 10 से 300 वाट की क्षमता वाले अन्य प्रकार के इलेक्ट्रिक मोटर्स पर शोध किया गया था।
संरचना को 110 * 35 * 55 आयाम वाले आवास में इकट्ठा किया गया है और स्टार्टर के बगल में तय किया गया है, स्टार्ट बटन को स्विच करने के लिए सुविधाजनक जगह पर स्थापित किया गया है और 0.5 मिमी के क्रॉस सेक्शन के साथ फंसे हुए इन्सुलेटेड तार से जुड़ा हुआ है। क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर रेडिएटर के लिए एक सामान्य बोल्ट के साथ तय किए गए हैं।
एलईडी को स्टार्ट इंडिकेटर के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है या बोर्ड पर छोड़ा जा सकता है।
बिजली की मोटर के बिजली आपूर्ति सर्किट को कम से कम 10 मिमी के क्रॉस सेक्शन के साथ फंसे हुए तार के साथ बनाया जाना चाहिए और वोल्टेज के नुकसान को कम करने के लिए जितना संभव हो उतना छोटा होना चाहिए।
सर्किट को संकेतित 250 वाट मोटर के साथ एक स्टैंड पर परीक्षण किया गया था, विश्वसनीयता के लिए, समानांतर में दो फील्ड वर्कर स्थापित करें, दोनों तरफ रेडिएटर को ठीक करें, फिर शुरुआती करंट 220 एम्पीयर तक पहुंच सकता है। ज़िगुली वीएजेड 2107 कार के स्टार्टर द्वारा बैटरी से 130 एम्पीयर का करंट लिया जाता है।
पद | एक प्रकार | मज़हब | मात्रा | ध्यान दें | स्कोर | मेरी किताब |
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VT1 | MOSFET ट्रांजिस्टर | आईआरएल2505एल | 1 | नोटपैड में | ||
VD1 | ज़ेनर डायोड | KS818E | 1 | नोटपैड में | ||
वीडी2, वीडी3 | दिष्टकारी डायोड | 1एन4003 | 2 | नोटपैड में | ||
एचएल1 | प्रकाश उत्सर्जक डायोड | एल-57ईजीडब्ल्यू | 1 | नोटपैड में | ||
सी 1 | संधारित्र | 0.1 यूएफ | 1 | नोटपैड में | ||
सी2 | विद्युत - अपघटनी संधारित्र | 100 यूएफ | 1 | नोटपैड में | ||
आर 1 | अवरोध | 120 किलो | 1 | नोटपैड में | ||
R2 | अवरोध | 75 किलो | 1 | नोटपैड में | ||
R3 | अवरोध | 1 ओम | 1 | नोटपैड में | ||
आर4 | अवरोध | 3.3 k ओह्म | 1 |