Thiết bị khởi động mềm cho động cơ không đồng bộ. Sơ đồ, mô tả

ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN
Thư viện miễn phí / Thợ điện

Khởi động mềm cho động cơ không đồng bộ. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Thư viện kỹ thuật miễn phí

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Xe máy điện

Sự quan tâm của những người vô tuyến nghiệp dư đến việc phát triển bộ khởi động mềm cho động cơ điện không đồng bộ không hề suy giảm. Ngày càng có nhiều mẫu mã mới xuất hiện. Một trong số đó được cung cấp cho độc giả.

Ví dụ, các bộ khởi động mềm dựa trên vi mạch KR1182PM1 được mô tả trong [1] đã trở nên khá phổ biến. Nhưng vi mạch này có những đặc điểm không cho phép đạt được kết quả mong muốn mà không buộc mạch trở nên phức tạp hơn. Đầu tiên trong số đó là điện áp mạng tối đa không quá 276 V. Đối với động cơ điện ba pha, điều này rõ ràng là không đủ. Cần phải điều chỉnh điểm giữa của “ngôi sao” trên stato của nó để dòng điện không chạy giữa các pha mà giữa mỗi pha và dây trung tính. Nhưng trong trường hợp này, cần phải điều chỉnh dòng điện của cả ba pha, nếu không, dòng điện cao hơn nhiều lần dòng định mức sẽ chạy qua một trong các cuộn dây trong suốt thời gian khởi động. Và khi các cuộn dây được nối theo hình ngôi sao với điểm giữa cách ly thì chỉ cần điều chỉnh dòng điện trong hai pha là đủ.

Đặc điểm thứ hai là cần có mạch bên ngoài để phóng điện cưỡng bức tụ điện định thời, vì dòng phóng điện của nó qua vi mạch KR1182PM1 rất nhỏ và thiết bị sẽ chỉ sẵn sàng khởi động lại động cơ sau một thời gian khá dài.

Gần đây tôi quyết định phát triển bộ khởi động mềm của riêng mình. Tôi ngay lập tức quyết định không sử dụng bộ vi điều khiển trong đó, không có bộ phận xác định dòng điện đi qua số 2 (ví dụ, chẳng hạn như trong [XNUMX]) và làm cho nó không nhạy cảm với thứ tự xen kẽ pha.

Khởi động mềm cho động cơ không đồng bộ
Hình 1

Sơ đồ của thiết bị được đề xuất được hiển thị trong Hình. 1. Nó bao gồm ba khối chức năng. Hai trong số chúng giống hệt nhau và là bộ điều chỉnh triac có giá trị điện áp hiệu dụng ở tải, được điều khiển bằng bộ ghép quang. Việc sử dụng các bộ điều chỉnh đối xứng VS3 và VS4 trong chúng (chính xác hơn là các chất tương tự của các bộ điều chỉnh như vậy - vi mạch KR1167KP1B) giúp đơn giản hóa đáng kể các bộ điều chỉnh.

Khối thứ ba điều khiển đồng thời cả hai bộ điều chỉnh, hình thành trong quá trình khởi động định luật cần thiết để thay đổi giá trị hiệu dụng của điện áp cấp vào động cơ. Để làm điều này, nó thay đổi một cách thích hợp dòng điện chạy qua điốt phát của bộ ghép quang U1-U4, bộ điều khiển bộ điều chỉnh.

Các điốt quang của các bộ ghép quang này hoạt động ở chế độ quang điện; điện áp mà chúng tạo ra sẽ mở dần các bóng bán dẫn VT1 và VT2. Đồng thời, điện trở của bóng bán dẫn giảm, do đó trong mỗi nửa chu kỳ của điện áp nguồn, các tụ điện C7 và C8 có thể sạc đến điện áp mở của các điện trở VS3 và VS4 trong thời gian ngày càng ít hơn. Theo đó, triac VS1 và VS2 mở sớm hơn và sớm hơn trong mỗi nửa chu kỳ và phần lớn hơn của nửa chu kỳ được cung cấp cho các cuộn dây của động cơ điện M1.

Thật không may, điện áp tối đa trên cuộn dây động cơ khi sử dụng các bộ điều chỉnh như vậy lại thấp hơn 20...25 V so với điện áp mạng. Do đó, một rơle K1 được cung cấp, được kích hoạt khi kết thúc quá trình khởi động và kết nối với các điện cực tiếp điểm 1 và 2 của triac VS1 và VS2. Điều này cũng giúp giảm sinh nhiệt từ bộ khởi động mềm trong chế độ vận hành động cơ.

Bộ điều khiển được cấp nguồn từ một trong các pha của mạng ba pha thông qua tụ điện dập tắt C1 và bộ chỉnh lưu trên cầu diode VD2-VD5. Xét rằng điện áp ở đầu ra cầu không đáng kể so với điện áp nguồn, chúng ta có thể coi bộ chỉnh lưu là nguồn dòng, giá trị của nó, khoảng 20 mA, được đặt bởi điện kháng của tụ C1 và thực tế không phụ thuộc vào tải.

Điện trở R5 hạn chế xung dòng sạc của tụ C1 khi thiết bị được kết nối với mạng. Tôi khuyên bạn nên lắp đặt điện trở này ở độ cao 5.7 mm so với bề mặt của bảng mạch, để nếu nó bị cháy (ví dụ do hỏng tụ Cl), bảng sẽ không bị hỏng. Điện trở R6 dùng để xả tụ C1 sau khi ngắt kết nối mạng. Tụ điện C5 làm phẳng các gợn sóng.

Hai mạch gồm các điốt ghép quang phát xạ U1, U2 và U3, U4 mắc nối tiếp với cực dương của tụ điện này thông qua một điện trở không đổi R2 và một điện trở R1. Dòng điện qua các điốt phát phụ thuộc vào điện trở của các điện trở này và giá trị điện áp được chỉnh lưu bởi cầu diode VD2-VD5, với dòng điện được chỉnh lưu không đổi, phụ thuộc vào điện trở tải của bộ chỉnh lưu. Phần đầu tiên của tải này là một chuỗi điốt phát xạ. Phần thứ hai được hình thành bởi hai bộ ổn định tích hợp song song DA1 và DA2 được mắc nối tiếp. Càng nhiều dòng điện 20 mA có sẵn chạy qua bộ điều chỉnh tích hợp thì lượng điện còn lại dành cho điốt phát ra càng ít.

Bộ ổn định DA1 được bật sao cho khi tụ điện C4 tích điện, điện trở của phần cực âm-cực dương của nó tăng dần và dòng điện qua nó giảm. Đồng thời, điện áp và dòng điện được chỉnh lưu qua điốt phát của bộ ghép quang tăng dần.

Bộ ổn định DA2 đặt giá trị ban đầu của điện áp này (được đặt bằng điện trở cắt R9), giá trị này đạt được rất nhanh sau khi đóng các tiếp điểm của công tắc SA1. Việc tăng thêm điện áp diễn ra suôn sẻ ở tốc độ được thiết lập bởi điện trở của điện trở cắt R7 và điện dung của tụ điện C4.

Tại sao cần phải đặt điện áp ban đầu? Thực tế là nếu điện áp trên cuộn dây của động cơ điện quá thấp thì dòng điện đã chạy qua cuộn dây của nó nhưng trục vẫn bất động. Đồng thời, động cơ kêu vo vo và cuộn dây nóng lên. Để ngăn chặn chế độ không mong muốn như vậy, điện áp ban đầu được đặt, đảm bảo trục bắt đầu quay ngay lập tức. Giá trị yêu cầu của điện áp này phụ thuộc nhiều vào tải trọng cơ học trên trục, do đó việc điều chỉnh nó bằng điện trở cắt R9 phải được thực hiện trong điều kiện vận hành thực tế của động cơ.

Sau khi hoàn thành quá trình khởi động động cơ, phần thứ ba của tải chỉnh lưu bắt đầu hoạt động trên cầu diode VD2-VD5 - diode zener VD1 và diode phát của bộ ghép quang U5 được mắc nối tiếp. Khi điện áp ở đầu ra cầu đạt đến điện áp ổn định của diode zener (24 V), điện trở của cầu sau giảm mạnh. Dòng điện bắt đầu chạy qua nó và điốt phát quang của bộ ghép quang U5. Photodinistor của bộ ghép quang mở ra và rơle K1 được kích hoạt, ngắt mạch triac VS1 và VS2 bằng các tiếp điểm của nó. Kể từ thời điểm này, động cơ M1 nhận được đầy đủ điện áp lưới điện.

Bộ ghép quang 3OD101V chỉ được sử dụng làm bộ ghép quang U1-U4 vì tôi có chúng trong kho. Do điện áp được tạo ra bởi photodiode của một bộ ghép quang không đủ để bật bóng bán dẫn nên số lượng bộ ghép quang đã tăng gấp đôi. Cả điốt phát xạ và điốt quang của mỗi cặp đều được mắc nối tiếp. Không có thí nghiệm nào được thực hiện với các bộ ghép quang đi-ốt khác. Rất có thể chúng cũng sẽ phù hợp. Có các bộ ghép quang điốt kép (ví dụ: AOD134AS), cũng như các bộ ghép quang có hai điốt quang được chiếu sáng bởi một điốt phát quang (ví dụ: AOD176A). Nó cũng có thể đáng để thử chúng.

Khi chọn bóng bán dẫn thay thế 2SC4517, bạn nên chú ý đến điện áp cực thu-cực phát. Nó không được nhỏ hơn 600 V. Điều tương tự cũng áp dụng cho điện áp tối đa ở trạng thái tắt của triac VS1 và VS2.

Các bóng bán dẫn 2SC4517 trong thiết bị đang được xem xét có thể được sử dụng mà không cần tản nhiệt. Việc có cần thiết phải loại bỏ nhiệt khỏi triac hay không phụ thuộc vào công suất của động cơ điện và tần suất bật nó lên kế hoạch.

Rơle K1 - RP-64 [3] có cuộn dây cho điện áp 220 V, 50 Hz. Ví dụ, nó có thể được thay thế bằng rơle R20-3022-96-5230 [4] với hai nhóm tiếp điểm thường mở và cuộn dây xoay chiều 230 V. Tụ điện C2 và C3 là tụ điện màng. Các vi mạch KR1167KP1B có thể được thay thế bằng các bộ điều chỉnh DB3 đối xứng nhập khẩu.

Khởi động mềm cho động cơ không đồng bộ
Hình 2

Việc thiết lập bộ khởi động mềm nên bắt đầu bằng cách cân bằng hai bộ điều chỉnh. Để làm điều này, bạn cần, như trong Hình. 2, đặt điện áp một pha 220 V vào nó, kết nối hai đèn sợi đốt 1 V có công suất 220 W thay cho động cơ điện M40.60. Các cực của tụ điện C4 phải được kết nối bằng một dây nối.

Sau khi cấp điện áp nguồn, sử dụng điện trở cắt R9 để đặt độ sáng tối thiểu của đèn và sử dụng điện trở cắt R1 để đạt được cường độ phát sáng tương tự. Khi tắt nguồn, hãy tháo dây nối ra khỏi tụ điện và bật lại thiết bị đồng thời theo dõi điện áp trên tụ C5. Khi đạt đến 25.26 V, rơle K1 sẽ hoạt động. Nếu mọi việc đều ổn, bạn có thể kiểm tra điện áp trên đèn. Trước khi rơle K1 hoạt động, nó phải có ít nhất 190 V. Nếu điện áp trên đèn thấp hơn, bạn có thể giảm điện trở của điện trở R2, nhưng chỉ sao cho không vượt quá dòng điều khiển tối đa cho phép của bộ ghép quang U1-U4.

Bây giờ bạn có thể kết nối động cơ điện với thiết bị và cung cấp điện áp ba pha. Theo tôi, tốt hơn hết bạn nên bắt đầu chọn khoảng thời gian tăng tốc mong muốn với tốc độ tăng điện áp tối thiểu trên động cơ (con trượt của điện trở cắt R7 ở vị trí trên cùng theo sơ đồ) và điện áp khởi động tối thiểu (con trượt của điện trở cắt R9 ở vị trí dưới cùng theo sơ đồ).

Tôi muốn bạn chú ý đến thực tế là về mặt kỹ thuật, không khó để loại bỏ bộ ổn định DA2 bằng cách loại trừ nó và các phần tử liên quan đến nó khỏi mạch và nối các dây dẫn đến cực dương và cực âm của bộ ổn định với nhau. Để điều chỉnh điện áp khởi động trong trường hợp này, hãy lắp các điện trở cắt R1' và R2', như trong sơ đồ ở Hình 1. 400 bằng đường nét đứt. Noya không khuyên bạn nên làm điều này. Thứ nhất, điều này thật bất tiện, vì bạn sẽ phải thao tác lần lượt với hai điện trở cắt, cố gắng không vi phạm sự đẳng thức của các giá trị điện áp trên cuộn dây động cơ. Thứ hai, không phải tất cả các điện trở cắt điện áp đều có khả năng chịu được điện áp đặt vào chúng khoảng 1 V. Thứ ba, trong thiết bị đang được xem xét, các điện trở R2' và RXNUMX', không giống như các điện trở cắt điện khác, sẽ có điện áp cao so với điểm trung tính của mạng ba pha, có thể gây nguy hiểm nếu vô tình chạm vào.

Tóm lại, tôi muốn nói rằng bộ khởi động mềm không thể thay thế bộ điều khiển tốc độ tần số và duy trì tốc độ giảm của trục động cơ điện trong một thời gian dài. Với sự trợ giúp của nó, bạn chỉ có thể tăng thời gian tăng tốc đến tốc độ định mức và giảm dòng khởi động. Để động cơ điện ở chế độ tăng tốc lâu hơn mức cần thiết sẽ dẫn đến cuộn dây quá nóng, vì dòng điện chạy qua chúng ở chế độ này, mặc dù nhỏ hơn đáng kể so với dòng khởi động tiêu chuẩn, nhưng vẫn vượt quá dòng định mức. Ở chế độ này, động cơ rất nhạy cảm với tải trọng tác dụng lên trục và có thể dừng lại nếu tăng nhẹ.

Một số điểm tương tự với thiết bị khởi động mềm cho động cơ điện có thể được coi là cơ cấu ly hợp trên ô tô. Hoạt động liên tục của động cơ điện không đồng bộ ở chế độ tăng tốc cũng tương tự như việc lái một chiếc ô tô với bộ ly hợp không được gài hoàn toàn.

Văn chương

Aladyshkin B. Ứng dụng vi mạch KR1182PM1. Khởi động êm ái của động cơ điện. - electrik.info/main/praktika/278-primenenie-mikrosxemy-kr1182pm1-plavnyj-pusk.html.
Khởi động êm ái của máy không đồng bộ ba pha. - kazus.ru/forums/showthread. php?t=12618.
Промежуточное реле РП-64. - rele.ru/d/d7323c0e96dc68ab5ffed6ea85cd1801.pdf.
Rơle công nghiệp cỡ nhỏ R20.

Tác giả: P. Galashevsky

Xem các bài viết khác razdela Xe máy điện.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con 06.05.2024

Những âm thanh xung quanh chúng ta ở các thành phố hiện đại ngày càng trở nên chói tai. Tuy nhiên, ít người nghĩ đến việc tiếng ồn này ảnh hưởng như thế nào đến thế giới động vật, đặc biệt là những sinh vật mỏng manh như gà con chưa nở từ trứng. Nghiên cứu gần đây đang làm sáng tỏ vấn đề này, cho thấy những hậu quả nghiêm trọng đối với sự phát triển và sinh tồn của chúng. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng việc gà con ngựa vằn lưng kim cương tiếp xúc với tiếng ồn giao thông có thể gây ra sự gián đoạn nghiêm trọng cho sự phát triển của chúng. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng ô nhiễm tiếng ồn có thể làm chậm đáng kể quá trình nở của chúng và những gà con nở ra phải đối mặt với một số vấn đề về sức khỏe. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng những tác động tiêu cực của ô nhiễm tiếng ồn còn ảnh hưởng đến chim trưởng thành. Giảm cơ hội sinh sản và giảm khả năng sinh sản cho thấy những ảnh hưởng lâu dài mà tiếng ồn giao thông gây ra đối với động vật hoang dã. Kết quả nghiên cứu nêu bật sự cần thiết ... >>

Loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

Trong thế giới công nghệ âm thanh hiện đại, các nhà sản xuất không chỉ nỗ lực đạt được chất lượng âm thanh hoàn hảo mà còn kết hợp chức năng với tính thẩm mỹ. Một trong những bước cải tiến mới nhất theo hướng này là hệ thống loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D mới, được giới thiệu tại sự kiện Thế giới Samsung 2024. Samsung HW-LS60D không chỉ là một chiếc loa mà còn là nghệ thuật của âm thanh kiểu khung. Sự kết hợp giữa hệ thống 6 loa có hỗ trợ Dolby Atmos và thiết kế khung ảnh đầy phong cách khiến sản phẩm này trở thành sự bổ sung hoàn hảo cho mọi nội thất. Samsung Music Frame mới có các công nghệ tiên tiến bao gồm Âm thanh thích ứng mang đến cuộc hội thoại rõ ràng ở mọi mức âm lượng và tính năng tối ưu hóa phòng tự động để tái tạo âm thanh phong phú. Với sự hỗ trợ cho các kết nối Spotify, Tidal Hi-Fi và Bluetooth 5.2 cũng như tích hợp trợ lý thông minh, chiếc loa này sẵn sàng đáp ứng nhu cầu của bạn. ... >>

Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang 05.05.2024

Thế giới khoa học và công nghệ hiện đại đang phát triển nhanh chóng, hàng ngày các phương pháp và công nghệ mới xuất hiện mở ra những triển vọng mới cho chúng ta trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Một trong những đổi mới như vậy là sự phát triển của các nhà khoa học Đức về một phương pháp mới để điều khiển tín hiệu quang học, phương pháp này có thể dẫn đến tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực quang tử học. Nghiên cứu gần đây đã cho phép các nhà khoa học Đức tạo ra một tấm sóng có thể điều chỉnh được bên trong ống dẫn sóng silica nung chảy. Phương pháp này dựa trên việc sử dụng lớp tinh thể lỏng, cho phép người ta thay đổi hiệu quả sự phân cực của ánh sáng truyền qua ống dẫn sóng. Bước đột phá công nghệ này mở ra triển vọng mới cho việc phát triển các thiết bị quang tử nhỏ gọn và hiệu quả có khả năng xử lý khối lượng dữ liệu lớn. Việc điều khiển phân cực quang điện được cung cấp bởi phương pháp mới có thể cung cấp cơ sở cho một loại thiết bị quang tử tích hợp mới. Điều này mở ra những cơ hội lớn cho ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Tác hại của âm nhạc trước khi đi ngủ 27.06.2021

Michael Scullin, giáo sư tâm lý học và khoa học thần kinh tại Đại học Baylor, đã thực hiện một nghiên cứu về các kiểu ngủ. Trong công trình của mình, Tiến sĩ Scullin đã nghiên cứu mối quan hệ giữa việc thưởng thức âm nhạc trước khi đi ngủ và chất lượng của giấc ngủ. Chủ đề chính của nghiên cứu là hiện tượng "sâu tai": sự lặp đi lặp lại đầy ám ảnh của cùng một giai điệu "mắc kẹt" trong đầu chúng ta và vô tình cuộn qua não bộ lặp đi lặp lại.

Thông thường chúng ta có thể nhận thấy điều này vào ban ngày, nhưng Tiến sĩ Scullin đã chứng minh rằng vấn đề tương tự cũng xảy ra với chúng ta trong giấc ngủ. Đồng thời, chất lượng giấc ngủ trở nên kém hơn và không mang lại lợi ích thích hợp cho cơ thể.

Nhà khoa học dựa trên kết luận của mình trên các thí nghiệm với các tình nguyện viên, trong đó hơn hai trăm người tham gia, trả lời các câu hỏi khác nhau về thói quen âm nhạc và chất lượng giấc ngủ. Tất cả những người yêu âm nhạc này đều trải qua hội chứng sâu tai.

Ngoài ra, năm mươi tình nguyện viên đã được mời tiến hành thí nghiệm tại Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Nhận thức và Sinh học Thần kinh tại Đại học Baylor. Ở tất cả những người tham gia, các nhà khoa học đã cố gắng tạo ra tác động của "sâu tai" để đánh giá thực nghiệm ảnh hưởng của chúng đối với chất lượng giấc ngủ. Đồng thời, hoạt động của não, công việc của cơ thể và chất lượng của giấc ngủ được đánh giá bằng cách sử dụng đa ảnh.

Hóa ra những người quen nghe những giai điệu, bài hát để mai sau để ngủ ngon hơn, lại liên tục mắc phải hiện tượng “sâu tai” và gặp vấn đề về giấc ngủ. Điều này bác bỏ quan niệm thông thường rằng âm nhạc vào buổi tối giúp dễ ngủ và ngủ ngon hơn. Bộ não, ngay cả trong khi ngủ, không ngừng phân tích dữ liệu thu được khi nghe nhạc, điều này làm giảm chất lượng nghỉ ngơi.

Tin tức thú vị khác:

▪ Công nghệ quản lý tình trạng pin của Apple

▪ Pin Ampd Energy cho cẩu tháp lớn.

▪ Vật nuôi kéo dài tuổi thọ

▪ Máy in 3D Ricoh AM S5500P

▪ Tai nghe Logitech G633 với Bộ xử lý âm thanh

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Nội dung gián điệp. Lựa chọn bài viết

▪ bài báo Con trai của Trung úy Schmidt. biểu hiện phổ biến

▪ bài viết Giả kim thuật đóng vai trò tích cực gì? đáp án chi tiết

▪ bài viết Shcheritsa. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng

▪ bài viết Tác hại của dòng điện đối với cơ thể con người. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài viết Máy cắt nhựa mỏng. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web