Minkštas nuolatinės srovės variklio paleidimas rankiniu būdu. „Pasidaryk pats“ minkštas elektros variklio paleidimas. Esamų impulsų keitiklių analizė

Nuolatinės srovės variklio paleidimas turi keletą išskirtinių savybių.

Tai paaiškinama didele paleidimo srovės verte, kuri pirmiausia turi būti apribota.

Jei to nepadarysite, gali būti pažeista armatūros apvijos vidinė grandinė.

Yra keli paleidimo būdai: tiesioginis, reostatinis ir sklandaus maitinimo įtampos didinimo būdas.

Didėjant statoriaus apvijos srovės apkrovai, didėja elektros variklio sukimo momentas, kuris per veleną perduodamas į judančią jo dalį – rotorių. Kuo greičiau didėja sukimo momentas, tuo labiau įkaista statoriaus apvija.

Šis reiškinys gali sukelti:

• izoliacijos gedimas;
• vibracijos atsiradimas;
• mechaninių variklio dalių deformacija;
• visiškas variklio gedimas.

Dėl didelės srovės po šepečiais gali kilti kibirkščiavimas, dėl kurio suges komutatorius.

Galite išvengti žalos sumažindami paleidimo srovę iki vardinio greičio iš karto po elektros variklio užvedimo. Yra keletas būdų tai pasiekti. Optimalaus varianto pasirinkimas priklauso nuo variklio techninių charakteristikų ir jo paskirties.

Tiesioginis startas

Šis metodas pagrįstas tiesioginiu armatūros apvijos prijungimu prie elektros tinklo esant vardinei variklio įtampai. Tiesioginis paleidimas gali būti naudojamas tik tuo atveju, jei variklis tiekiamas stabiliai, o jis yra tvirtai prijungtas prie pavaros.

Šis metodas yra vienas iš paprasčiausių. Tiesioginio paleidimo metu temperatūra šiek tiek padidėja, palyginti su kitais būdais.

Tiesioginio paleidimo grandinė

Tiesioginis paleidimo būdas yra tinkamiausias, jei nėra specialių apribojimų iš tinklo tiekiamai srovei.

Jei elektros variklis veikia dažno paleidimo ir išjungimo režimu, jame turi būti įrengta pati paprasčiausia įranga. Jo vaidmenį galima atlikti rankiniu būdu valdomu atleidimu. Šiuo atveju įtampa tiekiama į elektros variklio gnybtus.

Tiesioginis paleidimas gali būti naudojamas tik mažos galios varikliuose, nes didžiausia apkrova dideliuose modeliuose gali viršyti vardinę apkrovą 50 kartų.

Reostato paleidimas

Metodas tinka paleisti didelės galios įrangą. Procesas atliekamas taip:

1. Reostatas pagamintas iš vielos, padalintos į dalis ir turinčios didelę savitąją varžą.
2. Sužadinimo srovė nustatoma pagal vardinę vertę.
3. Paleidimo metu reostato varža palaipsniui mažėja, todėl pašalinami elektros srovės šuoliai.

Reostato įtraukimas į grandinę užtikrina didžiausios galios variklių užvedimo saugumą.

Reostato paleidimas

Su reostatiniu paleidimu variklis įsibėgėja palaipsniui, nuolat įsibėgėjant. Reostato pakopų skaičius priklauso nuo sklandaus variklio užvedimo reikalavimų ir skirtumo

Jų varžų vertės nustatomos skaičiavimu. Vidutiniškai startiniai reostatai turi 2-7 etapus.

Pagrindinis projektuotojo uždavinys – užtikrinti vienodą didžiausios ir minimalios srovės vertę visuose etapuose, kai jie perjungiami nurodytais laiko intervalais.

Paleidimo reostato perjungimo proceso praktiškai neįmanoma automatizuoti. Jei to reikia (pavyzdžiui, automatizuotose instaliacijose), naudojamos paleidimo varžos, pakaitomis manevruojamos automatiškai veikiančių kontaktorių kontaktais.

Kai tik variklis pereina į darbo režimą, reostato varža turi būti visiškai pašalinta, nes ji skaičiuojama tik trumpalaikiam darbui. Jei srovė praeis per reostatą ilgą laiką, ji tiesiog suges.

Atsparumas taip pat mažėja žingsniais.

Pradėkite sklandžiai didindami maitinimo įtampą

Siurblių, konvejerių ir pūstuvų variklių apvijose paleidimo metu atsiranda padidėjusios srovės, viršijančios jų vardinę vertę 6 kartus. Šis reiškinys neigiamai veikia variklio komponentus, sumažindamas jų ilgaamžiškumą. Todėl elektros įrenginiuose, kurių galia viršija 1 kW, naudojamas minkštas paleidimas.

Šio metodo prasmė yra tokia: maitinimo įtampa palaipsniui didėja, kol variklis pasiekia darbo režimą. Reguliavimas atliekamas naudojant tiristorius arba triacus. Jie yra išdėstyti atgal ir sumontuoti ant kiekvienos tiekimo linijos.

Minkštas starteris

Tiristoriai yra varomi pradiniame etape ir įjungiami nuosekliai su nedideliu vėlavimu kiekvieną pusciklą. Ši veikimo schema prisideda prie efektyvaus elektros variklio įtampos padidėjimo (vidutinės kintamos), kol jis pasiekia vardinę tinklo įtampą.

Kai variklis pasiekia vardinį greitį, jį galima perjungti tiesiogiai naudojant apėjimo grandinę.

Tai atliekama naudojant minkštuosius paleidiklius arba dažnio keitiklius.

Tačiau šie įrenginiai sėkmingai pakeičia:

• jungikliai;
• pilnos įtampos skyrikliai.

Pastarasis tiekia visą įtampą į variklio gnybtus (tiesioginio paleidimo principas). Tačiau tokia schema įmanoma tik mažos galios elektros įrenginiuose.

Asinchroninio variklio su voverės narvelio rotoriumi sklandaus užvedimo metodas

Yra ir kitų minkštųjų starterių, kurie užtikrina sklandų variklio sustabdymą. Jie yra būtini įrenginiuose, kurie, staigiai sumažėjus sukimosi greičiui, gali sukelti jų gedimą ar įvairaus pobūdžio sutrikimus. Pavyzdys yra siurblys, kurio greitas sustabdymas sistemoje sukels vandens plaktuką. Staigus konvejerio juostų sustojimas yra nepageidautinas, dėl to juosta gali sugesti.

Trifazių variklių minkšto paleidimo ypatybės

Šio tipo elektros varikliuose naudojamas minkštas žvaigždės-trikampio paleidimas. Schema veikia taip:

• Iš pradžių variklio apvijos sujungiamos žvaigždute;
• kai variklis pasiekia nurodytus parametrus, jie persijungia į trikampį ryšį.

Trifazio variklio valdymo sistema (inverteris)

Įrenginio diagramoje yra:

• kontaktoriai kiekvienai fazei;
• laikmatis, nustatantis laiko intervalą;
• perkrovos relė.

Šis metodas leidžia išlaikyti paleidimo srovę 30% jos vertės tiesioginio paleidimo metu. Atitinkamai, sukimo momentas yra mažesnis - ne daugiau kaip 25%.

Star-delta metodas gali būti naudojamas tik tuo atveju, jei variklis yra apkrautas jo paleidimo metu.

Tačiau pernelyg apkrauta elektros įranga negali būti pagreitinta iki vardinio greičio dėl nepakankamo sukimo momento.

Sklandžiai įtaisai gali atlikti elektros variklio įtampos reguliatoriaus vaidmenį, jei grandinėje yra atitinkamas valdiklis. Jo užduotis yra stebėti variklio galios koeficientą. Tai priklauso nuo apkrovos: jei ji maža, valdiklis sumažins elektros variklio įtampą ir srovę.

Pradedant nuo sumažintos armatūros grandinės įtampos

Paleidimo srovę galite apriboti naudodami valdomą lygintuvą arba atskirą generatorių.

Lauko apvija tiekiama iš kito šaltinio esant pilnai įtampai, užtikrinant visą paleidimo srovę.

Šis metodas naudojamas galingiems varikliams su kintamu greičiu paleisti.

Reversas (sukimosi krypties keitimas) atliekamas keičiant srovės kryptį lauko apvijoje arba armatūroje.

Sklandi pradžia

šlifuotas nuolatinės srovės variklis

(DPT)

Pavyzdžiui, gali prireikti sklandžiai įjungti kolektoriaus variklį, kad būtų išvengta srovės šuolių maitinimo grandinėse. Arba užkirsti kelią aštriems smūgiams pavaros transmisijai. Norint pailginti lempų tarnavimo laiką, patartina įjungti priekinius žibintus.

Mano atveju reikėjo tiekti maksimalią galią veikiančiam elektromobilio elektros varikliui, kai elektroninis valdymo raktelis išimtas iš PWM valdymo režimo, kad jis neperkaistų esant maksimaliai apkrovai.

Pav. 1 ir pav. 2 parodytos dvi tokių įrenginių įgyvendinimo diagramos.

1 dizainas:

Paprasta švelnaus paleidimo grandinės grandinė naudojant integruotą laikmatį KR1006VI1 (arba importuotą 555 seriją)

1 pav. 1 dizainas

Kai įjungiama 12 V įtampa, laikmatis su apdailos elementais (PWM) paleidžiamas ir pradeda generuoti impulsus IC 3 išvestyje pastovaus dažnio ir impulsų pločio, kuris laikui bėgant kinta. Laikas nustatomas pagal kondensatoriaus C1 talpą. Toliau šie impulsai tiekiami į galingo lauko tranzistoriaus vartus, kurie valdo įrenginio išvesties apkrovą. R3 yra griežtai 2Mohm. Elektrolitinių kondensatorių darbinė įtampa yra 25 voltai.
Pastaba: šis įrenginys yra kuo arčiau ventiliatoriaus kitu atveju gali atsirasti trukdžių, kurie trukdys normaliam automobilio veikimui (žinoma, žiguliai nėra kliūtis).

2 dizainas:

Lygiai taip pat paprasta grandinė, pagrįsta tuo pačiu integruotu laikmačiu.

2 pav. 2 dizainas

3 dizainas:

Elektromobiliui pritaikyta grandinė. Įrenginys paleidžiamas mygtuku "Pradėti".

2 pav. 3 dizainas

Rezistoriaus R2 vertė turi būti ne mažesnė kaip 2,2 mOhm, kitaip tranzistoriai nebus visiškai (100%) atsidarę.
Grandinės maitinimas ribojamas 7,5 V, naudojant KS175Zh zenerio diodą, siekiant apriboti valdymo įtampą, tiekiamą į tranzistorių vartus. Priešingu atveju tranzistorių bazės tampa prisotintos.
Įrenginys įjungiamas naudojant mygtuką „Įjungta“, tiekiant maitinimą, kartu atrakinant galios tranzistorius. Kai įrenginys išjungiamas, linijinis režimas užkertamas kelią, kai sumažėja maitinimas valdymo grandinėms, tranzistoriai užsidaro akimirksniu.

Sklandžiai paleisti asinchroninį variklį visada yra sudėtinga užduotis, nes asinchroniniam varikliui užvesti reikia daug srovės ir sukimo momento, todėl gali išdegti variklio apvija. Inžinieriai nuolat siūlo ir diegia įdomius techninius sprendimus šiai problemai įveikti, pavyzdžiui, naudojant perjungimo grandinę, autotransformatorių ir pan.

Šiuo metu panašūs metodai naudojami įvairiuose pramoniniuose įrenginiuose nepertraukiamam elektros variklių darbui.

Iš fizikos žinomas asinchroninio elektros variklio veikimo principas, kurio visa esmė – panaudoti skirtumą tarp statoriaus ir rotoriaus magnetinių laukų sukimosi dažnių. Rotoriaus magnetinis laukas, bandantis pasivyti statoriaus magnetinį lauką, prisideda prie didelės paleidimo srovės sužadinimo. Variklis dirba visu greičiu, o sukimo momento vertė taip pat didėja kartu su srove. Dėl to dėl perkaitimo gali būti pažeista įrenginio apvija.

Taigi tampa būtina įdiegti minkštą starterį. Minkštieji trifazių asinchroninių variklių paleidikliai leidžia apsaugoti įrenginius nuo pradinės didelės srovės ir sukimo momento, atsirandančio dėl slydimo efekto dirbant su indukciniu varikliu.

Grandinės su minkštuoju starteriu (SPD) naudojimo pranašumai:

1. paleidimo srovės sumažinimas;
2. energijos sąnaudų mažinimas;
3. efektyvumo didinimas;
4. santykinai maža kaina;
5. pasiekti maksimalų greitį nepažeidžiant įrenginio.

Kaip sklandžiai užvesti variklį?

Yra penki pagrindiniai minkšto paleidimo būdai.

• Didelis sukimo momentas gali būti sukurtas pridedant išorinį pasipriešinimą prie rotoriaus grandinės, kaip parodyta paveikslėlyje.

• Į grandinę įtraukus automatinį transformatorių, paleidimo srovę ir sukimo momentą galima išlaikyti sumažinus pradinę įtampą. Žiūrėkite paveikslėlį žemiau.

• Tiesioginis paleidimas yra paprasčiausias ir pigiausias būdas, nes indukcinis variklis yra tiesiogiai prijungtas prie maitinimo šaltinio.
• Jungtys naudojant specialią apvijų konfigūraciją - metodas taikomas varikliams, skirtiems veikti normaliomis sąlygomis.

• SCP naudojimas yra pažangiausias iš visų išvardytų metodų. Čia puslaidininkiniai įtaisai, tokie kaip tiristoriai ar SCR, valdantys asinchroninio variklio greitį, sėkmingai pakeičia mechaninius komponentus.

Komutatoriaus variklio greičio reguliatorius

Dauguma buitinių prietaisų ir elektrinių įrankių yra pagrįsti 220 V komutatoriumi. Šis poreikis paaiškinamas jo universalumu. Įrenginiai gali būti maitinami iš nuolatinės arba kintamosios įtampos. Grandinės pranašumas yra dėl efektyvaus paleidimo momento.

Norint pasiekti sklandesnį startą ir turėti galimybę reguliuoti sukimosi greitį, naudojami greičio reguliatoriai.

Pavyzdžiui, tokiu būdu galite užvesti elektros variklį savo rankomis.

Tiriant starterių elektros variklių paleidimo charakteristikas, paaiškėjo, kad elektros varikliui įjungus įtampą, atsiranda atvirkštinis srovės impulsas, kurio įtampa didesnė nei 2000 voltų. Elektros variklio apvijų izoliacija gali sugesti ir sugesti. Kolektoriaus kibirkščiavimas esant didelėms paleidimo srovėms sukelia kolektoriaus plokščių perdegimą. Galite išvengti gedimų ir avarinių situacijų užvedant elektros variklį naudodami greičio didinimo laikui bėgant metodą.

Paleidimo srovė šioje grandinėje sumažinama iki priimtinos vertės nuo 220 amperų iki 20. Minkšto paleidimo sąlygos sukuriamos dvigubu srovės lygiu – pirmasis sukuriamas pagal lauko tranzistoriaus reguliavimo charakteristikas 0-10 laikui. ms, antrasis - paleidimo relės kontaktais nuo 10 iki 60 ms. Srovė paleidimo režimu didėja beveik tiesiškai, o tai nesukelia elektros variklio dalies sunaikinimo.

Paveikslėlyje esanti grandinė yra galingo lauko tranzistoriaus ir paleidimo relės hibridas.

Paspaudus mygtuką „Pradėti“, lauko tranzistorius atidaromas tiekiant įtampą iš akumuliatoriaus GB1 į vartus per rezistorių R1. Grandinė, lygiagreti tranzistoriaus vartams ir akumuliatoriaus minusui, apsaugo tranzistorių ir šiek tiek padidina įjungimo laiką nuo 0,02 iki 1 ms, priklausomai nuo rezistorių R1, R2 ir kondensatoriaus C1 verčių - ji tiekia maitinimą prie paleidimo variklio M1 didėjant įtampai. Elektros variklis įsibėgės iki vardinio greičio, šio proceso pabaigoje užsidarys galingi relės K1 kontaktai K1.1, sustos srovė per lauko tranzistorių, o elektros variklio darbo srovė nesukels kibirkšties. kontaktų, nes pagreičio režimas baigtas.

Atidarius "Start" grandinę, atsidarys grandinė K1.1 ir išjungsite elektros variklį, o srovė sumažės eksponentiškai.

Į grandinės lauko tranzistoriaus vartų grandinę įvedamas zenerio diodas, apsaugantis nuo slenkstinės įtampos viršijimo tranzistoriaus šaltinio grandinėje, lygiagrečiai su paleidimo elektros varikliu, prijungiama grandinė, skirta slopinti impulsą; atvirkštinio poliškumo įtampa - diodas VD2 ir kondensatorius C2.

Relės K1 apvija yra apsaugota nuo atvirkštinio poliškumo impulsų dvipoliu šviesos diodu HL1 su išlydžio rezistoriumi R4 riboja apvijos grandinės tiekimo srovę ir sumažina jos įkaitimą ilgo veikimo metu. Diodas VD3 pašalina impulsinio triukšmo prasiskverbimą į maitinimo grandinę.

Grandinėje nėra negausių radijo komponentų: sumontuoti lauko tranzistoriai, kurių bendra darbo srovė yra 212 amperų. Rezistoriai tipas MLT-0.25, R3 vienam vatui. Diodai VD2, VD3 impulsų tipas. Automobilių relė - tipo MG16566DX, skirta 30 amperų kontaktinei srovei ir 12 voltų įtampai, tokios relės įjungimo įtampa yra 7 voltai, išleidimo įtampa - 3,5 voltų. HL1 LED pakeisime į KIPD 45B-2 arba KIPD 23 A1-K, paleidimo mygtuko tipas KM 1-1. Projektuojant buvo naudojamas Italijoje pagamintas starteris, taip pat buvo atliktas ir kitų tipų elektros variklių, kurių galia nuo 10 iki 300 vatų, tyrimai.

Konstrukcija sumontuota 110 * 35 * 55 matmenų korpuse ir pritvirtinta prie starterio, paleidimo mygtukas sumontuotas patogioje įjungti vietoje ir sujungtas daugiagysliu izoliuotu laidu, kurio skerspjūvis yra 0,5 mm. Lauko tranzistoriai pritvirtinami bendru varžtu prie radiatoriaus.

LED gali būti naudojamas kaip paleidimo indikatorius arba paliktas ant lentos.

Elektros variklio maitinimo grandinės turi būti pagamintos su suvyta viela, kurios skerspjūvis ne mažesnis kaip 10 mm ir kuo trumpesnis, kad būtų sumažinti įtampos nuostoliai.

Grandinė buvo išbandyta ant stendo su nurodytu 250 vatų varikliu dėl patikimumo, lygiagrečiai įdiekite du lauko jungiklius, pritvirtindami juos abiejose radiatoriaus pusėse, tada paleidimo srovė gali siekti 220 amperų. 130 amperų srovę iš akumuliatoriaus paima „Ziguli VAZ 2107“ starteris.

Radioelementų sąrašas

Paskyrimas	Tipas	Denominacija	Kiekis	Pastaba	Parduotuvė	Mano užrašų knygelė
VT1	MOSFET tranzistorius	IRL2505L	1			Į užrašų knygelę
VD1	Zenerio diodas	KS818E	1			Į užrašų knygelę
VD2, VD3	Lygintuvo diodas	1N4003	2			Į užrašų knygelę
HL1	Šviesos diodas	L-57EGW	1			Į užrašų knygelę
C1	Kondensatorius	0,1 µF	1			Į užrašų knygelę
C2	Elektrolitinis kondensatorius	100 µF	1			Į užrašų knygelę
R1	Rezistorius	120 kOhm	1			Į užrašų knygelę
R2	Rezistorius	75 kOhm	1			Į užrašų knygelę
R3	Rezistorius	1 omas	1			Į užrašų knygelę
R4	Rezistorius	3,3 kOhm	1