Nemoten zagon enosmernega motorja z roko. Nemoten zagon elektromotorja naredite sami. Analiza obstoječih impulznih pretvornikov

Zagon enosmernega motorja ima številne posebne značilnosti.

To je razloženo z veliko vrednostjo zagonskega toka, ki ga je treba predhodno omejiti.

Če tega ne storite, se lahko poškoduje notranji tokokrog navitja armature.

Obstaja več načinov zagona: neposredni, reostatski in metoda gladkega povečanja napajalne napetosti.

Ko se trenutna obremenitev na navitju statorja poveča, se poveča navor elektromotorja, ki se preko gredi prenaša na njegov gibljivi del - rotor. Hitreje se poveča navor, bolj se segreje navitje statorja.

Ta pojav lahko povzroči:

• Odpoved izolacije;
• pojav vibracij;
• deformacija mehanskih delov motorja;
• popolna okvara motorja.

Visok tok lahko povzroči močno iskrenje pod ščetkami, kar bo povzročilo okvaro kolektorja.

Okvari se lahko izognemo tako, da takoj po zagonu elektromotorja znižamo zagonski tok na nazivno število vrtljajev. To je mogoče doseči na več načinov. Izbira najboljše možnosti je odvisna od tehničnih značilnosti motorja in njegovega namena.

Neposreden začetek

Ta metoda temelji na neposredni povezavi navitja armature na električno omrežje pri nazivni napetosti motorja. Neposredni zagon se lahko uporablja le, če obstaja stabilno napajanje motorja, ki je togo povezan s pogonom.

Ta metoda je ena najpreprostejših. Temperatura med neposrednim zagonom se v primerjavi z drugimi metodami rahlo dvigne.

Tokokrog neposrednega zagona

Metoda direktne povezave je najbolj zaželena, če ni posebnih omejitev za tok, ki se napaja iz omrežja.

Če električni motor deluje v načinu pogostih zagonov in ustavljanj, mora biti opremljen z najpreprostejšo opremo. Njegovo vlogo lahko igra ročna sprostitev. V tem primeru se napetost dovaja na sponke elektromotorja.

Neposredni zagon se lahko uporablja samo pri motorjih z majhno močjo, saj lahko največja obremenitev pri velikih modelih preseže nazivno obremenitev za 50-krat.

Zagon reostata

Metoda je primerna za zagon opreme z visoko močjo. Postopek se izvaja na naslednji način:

1. Reostat je izdelan iz žice, razdeljene na odseke in ima visoko specifično odpornost.
2. Tok polja je nastavljen na nazivno vrednost.
3. Med zagonom se upor reostata zaporedoma zmanjšuje, s čimer se odpravijo prenapetosti električnega toka.

Vključitev reostata v vezje zagotavlja varnost zagona motorjev največje moči.

Zagon reostata

Z zagonom reostata se motor pospešuje postopoma s stalnim pospeševanjem. Število stopenj reostata je odvisno od zahtev za gladek zagon motorja in razlike

Vrednosti njihovih uporov se določijo z izračunom. V povprečju imajo začetni reostati 2-7 korakov.

Glavna naloga projektanta je zagotoviti enako vrednost največjega in minimalnega toka na vseh stopnjah, ko se preklopijo v določenih časovnih intervalih.

Proces preklopa začetnega reostata praktično ni mogoče avtomatizirati. Po potrebi (na primer v avtomatiziranih napravah) se uporabljajo zagonski upori, ki jih izmenično zaobidejo kontakti kontaktorjev, ki delujejo samodejno.

Takoj, ko motor preide v način delovanja, je treba upor reostata popolnoma umakniti, saj je izračunan samo za kratkotrajno delovanje. Če tok teče skozi reostat dlje časa, bo preprosto odpovedal.

Tudi upor se postopoma zmanjšuje.

Začnite z gladkim povečevanjem napajalne napetosti

V navitjih motorjev črpalk, transporterjev, puhal v trenutku zagona se pojavijo povečani tokovi, ki presegajo njihovo nazivno vrednost za 6-krat. Ta pojav negativno vpliva na sestavne dele motorja, kar zmanjšuje njihovo vzdržljivost. Zato se v električni opremi z močjo več kot 1 kW uporablja mehki zagon.

Pomen te metode je naslednji: napajalna napetost postopoma narašča, dokler motor ne doseže načina delovanja. Regulacija se izvaja s tiristorji ali triaki. Nahajajo se "nazaj proti hrbtu" in so nameščeni na vsakem od napajalnih vodov.

Mehki zaganjalnik

Tiristorji se aktivirajo v začetni fazi in se vklopijo zaporedno z majhno zamudo za vsak polovični cikel. Takšna shema dela prispeva k učinkovitemu nastajanju napetosti (povprečna izmenična) na elektromotorju, dokler ne doseže nazivne napetosti omrežja.

Ko motor doseže nazivno hitrost, ga lahko preklopite neposredno preko bypassa.

Izvaja se s pomočjo mehkih zaganjalcev ali frekvenčnih pretvornikov.

Toda te naprave uspešno nadomestijo:

• stikala;
• ločilniki polne napetosti.

Slednji napaja polno napetost na sponke motorja (načelo direktne povezave). Toda takšna shema je možna le na električnih napeljavah z majhno močjo.

Metoda mehkega zagona asinhronega motorja z rotorjem z veverico

Na voljo so tudi drugi mehki zaganjalniki, ki zagotavljajo mehko zaustavitev motorja. Potrebni so v napravah, ki lahko z močnim zmanjšanjem hitrosti vrtenja povzročijo njihovo okvaro ali kršitve drugačne narave. Primer je črpalka, njeno hitro zaustavitev bo povzročilo vodno kladivo v sistemu. Nenadna zaustavitev transportnih trakov je nezaželena, zaradi česar lahko trak odpove.

Značilnosti mehkega zagona trifaznih motorjev

Pri elektromotorjih te vrste se uporablja mehki zagon "zvezda-trokut". Vezje deluje na naslednji način:

• sprva so navitja motorja povezana z zvezdo;
• ko motor doseže nastavljene parametre, preklopijo na trikotno povezavo.

Trifazni krmilni sistem motorja (inverter)

Shema naprave vključuje:

• kontaktorji za vsako fazo;
• časovnik, ki nastavi časovni interval;
• preobremenitveni rele.

Ta metoda vam omogoča, da z neposrednim zagonom ohranite začetni tok na ravni 30% njegove vrednosti. V skladu s tem je navor nižji - ne več kot 25%.

Metoda "zvezda-trokut" se lahko uporablja le, če je ob zagonu motor obremenjen.

Toda pretirano obremenjene električne opreme zaradi nezadostnega navora ni mogoče pospešiti do nazivne hitrosti.

Gladke naprave lahko igrajo vlogo regulatorja napetosti elektromotorja, če je v vezju prisoten ustrezen krmilnik. Njegova naloga je spremljati faktor moči motorja. Odvisno je od obremenitve: z majhno vrednostjo bo krmilnik znižal napetost in tok elektromotorja.

Podnapetostni zagon armaturnega tokokroga

Začetni tok je mogoče omejiti z uporabo krmiljenega usmernika ali ločenega generatorja.

Navitje polja se napaja iz drugega vira polne napetosti, ki zagotavlja polni vhodni tok.

Ta metoda se uporablja za zagon močnih motorjev s spremenljivo hitrostjo.

Preobrat (spreminjanje smeri vrtenja) se izvede s spremembo smeri toka v navitju polja ali armaturi.

Uglajen začetek

brušen enosmerni motor

(DPT)

Potrebno je gladko vklopiti kolektorski motor, na primer, da preprečite udarne tokove v napajalnih tokokrogih. Preprečevanje nenadnih udarcev na pogonski menjalnik. Za podaljšanje življenjske dobe žarometov ni odveč natakniti žarometov.

V mojem primeru je bilo potrebno z izhodom elektronskega krmilnega ključa iz načina krmiljenja PWM dovajati največjo moč pogonskemu motorju električnega avtomobila, da se prepreči pregrevanje pri največji obremenitvi.

Na sl. 1 in sl. 2 prikazujeta dve shemi za izvedbo takšnih naprav.

Konstrukcija 1:

Preprosta shema vezja mehkega zagona na vgrajenem časovniku KR1006VI1 (ali uvožena serija 555)

Slika 1. Gradnja 1

Ko se uporabi napetost 12 V, se časovnik z elementi za vezanje (PWM) zažene in začne generirati impulze na izhodu 3 IC s konstantno frekvenco in časovno spremenljivo širino ponovitve impulza. Čas je nastavljen s kapacitivnostjo kondenzatorja C1. Poleg tega se ti impulzi dovajajo do vrat močnega tranzistorja z učinkom polja, ki nadzoruje obremenitev na izhodu naprave. R3 je strogo 2 Mohm. Delovna napetost elektrolitskih kondenzatorjev je 25 voltov.
Opomba: Ta naprava se nahaja čim bližje ventilatorju sicer lahko nastanejo motnje, ki bodo motile normalno delovanje avtomobila (seveda Zhiguli ni ovira).

Konstrukcija 2:

Enako preprosto vezje, ki temelji na istem integriranem časovniku.

Slika 2 Konstrukcija 2

Gradnja 3:

Vezje, ki se uporablja na električnem vozilu. Naprava se zažene s tipko "Start".

Slika 2 Konstrukcija 3

Vrednost upora R2 mora biti najmanj 2,2 ohma, sicer ne bo popolnega (100%) odpiranja tranzistorjev.
Napajanje vezja je omejeno na 7,5 V z uporabo KS175Zh zener diode, da se omeji krmilna napetost, ki se dovaja na vrata tranzistorjev. V nasprotnem primeru se baze tranzistorjev nasičijo.
Naprava se vklopi s pritiskom na gumb "Vklop" z napajanjem, hkrati pa odklenemo močnostne tranzistorje. Ko je naprava izklopljena, je linearni način onemogočen, ko se zmanjša napajanje krmilnih tokokrogov, tranzistorji se takoj zaprejo.

Nemoten zagon indukcijskega motorja je vedno težka naloga, saj je za zagon indukcijskega motorja potreben velik tok in navor, ki lahko pregori navitje elektromotorja. Inženirji nenehno predlagajo in izvajajo zanimive tehnične rešitve za premagovanje tega problema, na primer z uporabo preklopnega vezja, avtotransformatorja itd.

Trenutno se takšne metode uporabljajo v različnih industrijskih napravah za neprekinjeno delovanje elektromotorjev.

Načelo delovanja indukcijskega elektromotorja je znano iz fizike, katerega celotno bistvo je uporaba razlike med frekvencami vrtenja magnetnih polj statorja in rotorja. Magnetno polje rotorja, ki poskuša dohiteti magnetno polje statorja, spodbuja vzbujanje velikega začetnega toka. Motor deluje s polno hitrostjo, vrednost navora pa se prav tako poveča po toku. Posledično se lahko zaradi pregrevanja poškoduje navitje enote.

Tako je potrebna namestitev mehkega zaganjalnika. Mehki zaganjalniki za trifazne asinhrone motorje ščitijo enote pred začetnim visokim tokom in navorom, ki nastaneta zaradi zdrsa med delovanjem asinhronega motorja.

Ugodne lastnosti uporabe vezja z mehkim zaganjalnikom (SCP):

1. zmanjšanje zagonskega toka;
2. zmanjšanje stroškov energije;
3. povečana učinkovitost;
4. relativno nizki stroški;
5. doseči največjo hitrost brez vpliva na enoto.

Kako nemoteno zagnati motor?

Obstaja pet osnovnih metod mehkega zagona.

• Visok navor je mogoče ustvariti z dodajanjem zunanjega upora v vezje rotorja, kot je prikazano.

• Z vključitvijo avtomatskega transformatorja v vezje je mogoče vzdrževati začetni tok in navor z zmanjšanjem začetne napetosti. Oglejte si spodnjo sliko.

• Neposredni zagon je najlažja in najcenejša metoda, saj je indukcijski motor priključen neposredno na vir napajanja.
• Priključki po posebni konfiguraciji navitij - metoda je uporabna za motorje, ki so namenjeni za delovanje v normalnih pogojih.

• Uporaba SCP je najnaprednejša od vseh naštetih metod. Tukaj polprevodniške naprave, kot so tiristorji ali SCR, ki nadzorujejo hitrost indukcijskega motorja, uspešno nadomestijo mehanske komponente.

Regulator obratov kolektorskega motorja

Večina shem gospodinjskih aparatov in električnih orodij je ustvarjena na osnovi kolektorskega elektromotorja 220 V. Takšno povpraševanje je razloženo z njegovo vsestranskostjo. Enote se lahko napajajo iz enosmerne ali izmenične napetosti. Prednost vezja je zaradi zagotavljanja učinkovitega zagonskega navora.

Za bolj gladek zagon in možnost prilagajanja hitrosti se uporabljajo regulatorji hitrosti.

Zagon električnega motorja lahko naredite sami, na primer na ta način.

Pri preučevanju zagonskih lastnosti elektromotorjev zaganjalnika je bilo ugotovljeno, da se pri dovajanju napetosti na elektromotor pojavi impulz povratnega toka z napetostjo več kot 2000 voltov. Izolacija navitij elektromotorjev morda ne zdrži in se pokvari od zavoja do zavoja. Oblok kolektorja pri visokih zagonskih tokovih vodi do pregorevanja kolektorskih plošč. Pri zagonu elektromotorja se je mogoče izogniti okvari in izrednim razmeram z metodo pospeševanja hitrosti skozi čas.

Začetni tok v tem vezju se zmanjša na sprejemljivo vrednost z 220 amperov na 20. Pogoje mehkega zagona ustvari dvojna tokovna raven - prva je ustvarjena s krmilno lastnostjo tranzistorja na polju v času 0-10 ms, drugi - s kontakti začetnega releja od 10 do 60 ms. Tok med zagonskim načinom raste skoraj linearno, kar ne vodi do uničenja električnega dela elektromotorja.

Vezje na sliki je hibrid močnega tranzistorja z učinkom polja in zagonskega releja.

Tranzistor z učinkom polja po pritisku na gumb "Start" se odpre z dovajanjem napetosti iz baterije GB1 do vrat skozi upor R1. Vezje, vzporedno z vrati tranzistorja in minus baterije, ščiti tranzistor in nekoliko poveča čas vklopa z 0,02 na 1 ms, odvisno od vrednosti uporov R1, R2 in kondenzatorja C1 - to napaja zagonski motor M1 z naraščajočo napetostjo. Elektromotor se bo pospešil do nazivne hitrosti, na koncu tega postopka se bodo močni kontakti K1.1 releja K1 zaprli, tok skozi poljski tranzistor se bo ustavil in delovni tok elektromotorja ne bo ustvarite oblok kontaktov, saj je način pospeševanja zaključen.

Odpiranje vezja "Start" bo odprlo vezje K1.1 in izklopilo električni motor z eksponentnim zmanjšanjem toka.

Zener dioda se vnese v vezje vrat poljske tranzistorja v vezju za zaščito pred prekoračitvijo mejne napetosti, v izvornem vezju tranzistorja, vzporedno z zagonskim motorjem, je priključeno vezje za dušenje impulzne napetosti obrnjena polarnost - dioda VD2 in kondenzator C2.

Tuljava releja K1 je zaščitena pred impulzi obrnjene polarnosti z bipolarno LED HL1 z izpustnim uporom R4, upor R3 omejuje napajalni tok navitja, zmanjša njegovo segrevanje med dolgotrajnim vklopom. Dioda VD3 odpravlja prodiranje impulznega šuma v napajalni tokokrog.

V vezju ni redkih radijskih komponent: poljski tranzistorji so nastavljeni na skupni delovni tok 212 amperov. Upori MLT-0,25, R3 na vat. Diode VD2, VD3 impulzne vrste. Avtomobilski rele - tip MG16566DX za kontaktni tok 30 amperov in napetost 12 voltov, preklopna napetost takega releja je 7 voltov, sprostitev je 3,5 voltov. LED HL1 zamenjamo s KIPD 45B -2 ali KIPD 23 A1-K, tipka za zagon tip KM 1-1. Pri načrtovanju je bil uporabljen zaganjalnik italijanske proizvodnje, raziskave so bile izvedene na drugih vrstah elektromotorjev z zmogljivostjo od 10 do 300 vatov.

Konstrukcija je sestavljena v ohišju z dimenzijami 110 * 35 * 55 in je pritrjena poleg zaganjalnika, gumb za zagon je nameščen na priročnem mestu za vklop in povezan z napeto izolirano žico s prečnim prerezom 0,5 mm. Tranzistorji z učinkom polja so pritrjeni s skupnim sornikom na radiator.

LED lahko uporabite kot indikator za začetek ali pa ga pustite na plošči.

Napajalni tokokrogi elektromotorja morajo biti izdelani z napeto žico s prečnim prerezom najmanj 10 mm in čim krajšo dolžino, da se zmanjšajo napetostne izgube.

Vezje je bilo preizkušeno na stojalu z navedenim 250-vatnim motorjem, zaradi zanesljivosti vzporedno namestite dva terenska delavca, pri čemer pritrdite radiator na obeh straneh, začetni tok lahko doseže 220 amperov. Tok 130 amperov vzame iz akumulatorja zaganjalnik avtomobila Zhiguli VAZ 2107.

Seznam radioelementov

Poimenovanje	Vrsta	Denominacija	Količina	Opomba	Rezultat	Moj zvezek
VT1	MOSFET tranzistor	IRL2505L	1			V beležnico
VD1	Zener dioda	KS818E	1			V beležnico
VD2, VD3	Usmerniška dioda	1N4003	2			V beležnico
HL1	Svetleča dioda	L-57EGW	1			V beležnico
C1	kondenzator	0,1 uF	1			V beležnico
C2	Elektrolitski kondenzator	100 uF	1			V beležnico
R1	Upor	120 kΩ	1			V beležnico
R2	Upor	75 kΩ	1			V beležnico
R3	Upor	1 ohm	1			V beležnico
R4	Upor	3,3 k Ohm	1