Простое устройство плавного пуска электродвигателя до 4 кВт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Электродвигатели

 Комментарии к статье

Рассматриваемое в статье устройство позволяет производить безударный пуск и торможение трехфазного асинхронного электродвигателя, что увеличивает срок службы оборудования и снижает нагрузку на электросеть. Плавный пуск достигается путем изменения эффективного значения напряжения на обмотках двигателя с помощью тринисторов.

Устройства плавного пуска (далее - УПП) широко применяются в промышленности, на транспорте, в коммунальном и сельском хозяйстве. Основа трехфазных. УПП - три пары включенных встречно-параллельно тринисторов, установленных в разрывы каждого из фазных проводов. Плавный пуск достигается за счет постепенного увеличения прикладываемого к обмоткам электродвигателя напряжения от некоторого начального значения до номинального. Для этого в течение некоторого времени, называемого временем пуска, постепенно увеличивается от минимального значения до максимального угол проводимости тринисторов. Обычно начальное напряжение невелико, поэтому крутящий момент на валу электродвигателя при пуске намного меньше, чем в номинальном режиме. При этом происходит плавное натяжение приводных ремней, входят в зацепление зубчатые колеса редуктора. В результате снижаются динамические нагрузки на детали привода, что способствует продлению срока службы механического оборудования, увеличению межремонтного периода.

Применение. УПП позволяет снизить и пиковую нагрузку на электросеть, поскольку пусковой ток электродвигателя в этом случае превышает номинальный всего в 2...4 раза, а не в 5...7, как при прямом пуске. Это бывает важно при питании электропривода от источников ограниченной мощности, например, дизель-генераторных установок, устройств бесперебойного питания, маломощных трансформаторных подстанций (особенно в сельской местности). Снижение пускового тока продлевает и жизнь электрооборудования. На рис. 1 изображена схема. УПП, предназначенного для электродвигателей, питаемых от трехфазной сети 380 В, 50 Гц (фазы А, В, С), обмотки которых, соединенные "звездой", подключают к цепям L1- L3. Общую точку "звезды" соединяют с нейтралью сети (N).

Максимальная мощность двигателя - 4 кВт.

Тринисторы VS1-VS6 - недорогие 40TPS12 в корпусе ТО-247, допускающие прямой ток до 35 А. Параллельно тринисторам подключены демпфирующие RC-цепи R8C11, R9C12, R10C13. предотвращающие их ложные включения, а также варисторы RU1-RU3, поглощающие коммутационные импульсы амплитудой более 500 В.

Каждой парой встречно-параллельных тринисторов управляет хорошо известная радиолюбителям микросхема фазового регулятора КР1182ПМ1 (DA1 - DA3). Конденсаторы С5-С10 обеспечивают формирование внутри микросхем пилообразного напряжения, синхронизированного с сетевым. Сравнивая пилообразное напряжение с действующим между выводами 3 и 6, каждая микросхема формирует сигналы включения соответствующих тринисторов.

Понижающий трансформатор Т1, выпрямитель на диодном мосте VD1 со сглаживающим конденсатором С4 и интегральный стабилизатор DA4 обеспечивают напряжение 12 В, необходимое для работы реле К1-КЗ.

После подачи силовым выключателем Q1 трехфазного напряжения при разомкнутом выключателе SA1 вал электродвигателя остается неподвижным, так как выводы 3 и 6 микросхем DA1 - DA3 за шунтированы резисторами R1 - R3 через нормально замкнутые контакты реле, напряжение между этими выводами мало, импульсы, открывающие тринисторы, не формируются. В таком состоянии включен светодиод HL1, сигнализирующий о готовности. УПП к работе.

При замыкании контактов выключателя SA1 напряжение 12 В поступает на обмотки реле, их контакты размыкаются и начинается зарядка конденсаторов С1-С3 током, генерируемым внутри микросхем. Тринисторы начинают открываться. По мере увеличения напряжения на конденсаторах С1-С3 угол включенного состояния тринисторов постепенно растет и через некоторое время достигает максимума. По истечении этого времени разогнавшийся двигатель работает на полную мощность. О включении двигателя сигнализирует светодиод HL2.

Когда выключатель SA1 будет разомкнут, контакты реле вернутся в исходное замкнутое состояние и конденсаторы С1-С3 за несколько секунд разрядятся почти до нуля, после чего открывающие тринисторы импульсы прекратятся. Двигатель плавно замедлит ход и остановится.

Поскольку во время пуска токи через обмотки двигателя несинусоидальны, полной компенсации фазных токов в нулевом проводе не происходит. В определенные моменты ток в этом проводе может оказаться значительным, а в установившемся режиме он значительно меньше, поскольку обусловлен лишь "перекосом" фаз и неидентичностью обмоток двигателя, и обычно не превышает 10% номинального тока фазы.

Трансформатор Т1 - ТПГ-2 с напряжением вторичной обмотки 15 В, реле К1- КЗ - TRU-12VDC-SB-CL, конденсаторы С11- С13 - пленочные К73-17. В качестве выключателя SA1 можно использовать кнопку с фиксацией в нажатом состоянии.

Чертеж двусторонней печатной платы. УПП изображен на рис. 2. Ее помещают в подходящий корпус, светодиоды HL1, HL2 и выключатель SA1 устанавливают на его лицевой панели.

Сечение проводов, соединяющих. УПП с выключателем Q1 и с двигателем, должно соответствовать мощности последнего. Сечение нулевого провода должно быть таким же, как и фазных.

При работе с двигателем мощностью до 1,5 кВт и частоте пусков не более 10-15 в час на тринисторах VS1-VS6 рассеивается незначительная мощность, поэтому отводить тепло от них не требуется. При более частых пусках или более мощном двигателе тринисторы необходимо снабдить теплоотводами из алюминиевой полосы. Если теплоотвод общий, тринисторы должны быть надежно изолированы от него соответствующими прокладками. Для улучшения теплопередачи можно применить пасту КПТ-8.

Собранное устройство, прежде чем соединять его с электродвигателем, необходимо проверить, подключив к выходам три одинаковые лампы накаливания. Во время испытаний может выясниться, что лампы зажигаются и гаснут не одновременно. Это обусловлено разбросом характеристик микросхем DA1-DA3 и емкости конденсаторов С1-С3 Время выключения зависит и от сопротивления резисторов R1-R3. Рассогласование по времени более 30% необходимо устранить подборкой упомянутых выше конденсаторов и резисторов.

Из-за разброса емкости конденсаторов С5-С10, входящих в цепи формирования пилообразного напряжения, возможно появление в фазных проводах постоянной составляющей тока, вызывающей нежелательное подмагничивание магнитопроводов двигателя и питающего его силового трансформатора. Практика показала, что такое влияние невелико, и мер по устранению этой составляющей принимать не требуется.

Автор: А.Ситников, пос. Стулово Кировской обл.

Смотрите другие статьи раздела Электродвигатели.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Трехногий водитель с четырьмя руками 12.09.2000 На испытательном полигоне фирмы "Фольксваген" круг за кругом совершает экспериментальный образец новой модели автомобиля. Но за рулем - не человек, а трехногий и четверорукий робот по имени Клаус. Его ступни стоят на педалях газа, тормоза и сцепления, две руки держат баранку, третья переключает скорости, четвертая поворачивает ключ зажигания, переключает свет и выполняет другие мелкие задания. Робот-испытатель успешно заменяет человека в этой довольно опасной профессии, со скоростью до 180 километров в час накручивая тысячи километров по замкнутой дороге. Не сбиться с пути и вовремя затормозить перед неожиданным препятствием ему помогают прибор спутниковой навигации, радар, стереотелекамера и лазерный локатор. Специалисты полагают, что дальнейшее развитие таких роботов позволит со временем создать автомобиль, который будет управлять собой сам.

Другие интересные новости:

▪ Зевота заразительна и для собак

▪ Опыление с помощью мыльных пузырей

▪ Наномагниты очищают кровь

▪ LED драйверы ISSATA для светильников типа Армстронг

▪ Флэш-память QLC NAND плотностью 1 Тбит

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Биографии великих ученых. Подборка статей

▪ статья Адвокатура и нотариат. Конспект лекций

▪ статья Какую реку пытался переплыть Ермак после нападения хана Кучума? Подробный ответ

▪ статья Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования грузоподъемных машин. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Елочные гирлянды с мигающими светодиодами. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Об информационных знаках на линиях электропередачи. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026