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:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Суперклей, выдерживающий рекордные температуры 24.07.2022 Химики из Университета Цинхуа в Пекине разработали перспективную смесь для сочетания разных предметов при экстремальных температурах. Новый клей выдерживает от -196 до 200 градусов Цельсия и может быть использован повторно. Новый клей будет полезен в тяжелой промышленности и аэрокосмической отрасли, например для ракет, которые сталкиваются с температурными перепадами. Новое вещество относится к классу супрамолекулярных клеев. Части смеси специально разрабатываются для самосложения в крепкие связи в процессе отверждения. Авторы сообщили, что один из компонентов является кольцевидной молекулой, известной как краун-эфир, а другой - это небольшой белок, производимый бактериями. Когда описанные компоненты вступают в контакт и нагревается смесь, краун-эфир вращает белок и надежно скрепляет любые поверхности. В ходе серии тестов ученые склеили две стальные пластины вместе и обнаружили, что они могут выдержать усилие до 22 мегапаскалов. При этом клей работал не только при комнатной температуре, но и в любом диапазоне -196 до 200 °C. Он также показал высокие прочностные характеристики при работе с другими материалами и не распался даже под водой. Команда объяснила успех сильными надмолекулярными взаимодействиями - крепкая связь вытесняет воду из белка. Это значит, что при понижении температуры кристаллы льда не могут образоваться и расколоть материал, как часто бывает с другими клеями. Дополнительный бонус новой технологии состоит в ее многократности. Блокирующие компоненты клея могут быть демонтированы и переработаны, после чего обновленная смесь может скрепить новые материалы с той же прочностью. Новый супрамолекулярный клей будет особенно полезен в сценариях, когда жесткие объекты сталкиваются с резкими температурными колебаниями. С ним проще будет обслуживать промышленные предприятия, использующие металлы, а также ремонтировать космические корабли и ракеты на земной или лунной орбите.

Другие интересные новости:

▪ Животные, как и люди, становятся менее общительными с возрастом

▪ Медузы древних морей

▪ Пчелиная огневка против полиэтилена

▪ Влияние кофе на память

▪ Датчик изображения Samsung ISOCELL GN2

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Веселые задачки. Подборка статей

▪ статья Давид Эмиль Дюркгейм. Знаменитые афоризмы

▪ статья Сколько лет самым молодым звездам? Подробный ответ

▪ статья Брам-шкотовый узел. Советы туристу

▪ статья Как рассчитать радиатор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Выкидывающиеся платки. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025