Sistem mekog starta za električni motor uradi sam. Električne šeme besplatno. Glatko pokretanje kola elektromotora komutatora. Glatko pokretanje motora

Elektromotori su najčešće električne mašine na svijetu. Ni jedno industrijsko preduzeće, niti jedan tehnološki proces ne može bez njih. Rotacija ventilatora, pumpi, kretanje transportnih traka, kretanje dizalica - ovo je nepotpuna, ali već značajna lista zadataka riješenih uz pomoć motora.

Međutim, postoji jedna nijansa u radu svih elektromotora bez izuzetka: u trenutku pokretanja, oni nakratko troše veliku struju, koja se naziva startna struja.

Kada se napon dovede na namotaj statora, brzina rotacije rotora je nula. Rotor se mora pomicati i okretati do nazivne brzine. To zahtijeva znatno više energije nego što je potrebno za nominalni način rada.

Pod opterećenjem, udarne struje su veće nego u praznom hodu. Mehanička otpornost na rotaciju mehanizma koji pokreće motor dodaje se težini rotora. U praksi pokušavaju da minimiziraju uticaj ovog faktora. Na primjer, kod snažnih ventilatora, klapne u zračnim kanalima se automatski zatvaraju u trenutku pokretanja.

U trenutku kada startna struja teče iz mreže, troši se značajna snaga da bi se elektromotor doveo u nominalni način rada. Što je električni motor snažniji, to mu je više snage potrebno za ubrzanje. Ne podnose sve električne mreže ovaj režim bez posljedica.

Preopterećenje napojnih vodova neizbježno dovodi do smanjenja napona mreže. Ovo ne samo da još više otežava pokretanje elektromotora, već utiče i na druge potrošače.

I sami elektromotori doživljavaju povećana mehanička i električna opterećenja tokom procesa pokretanja. Mehanički su povezani s povećanjem okretnog momenta na osovini. Električni, povezani s kratkotrajnim povećanjem struje, utječu na izolaciju namotaja statora i rotora, kontaktne veze i opremu za pokretanje.

Metode za smanjenje udarnih struja

Električni motori male snage s jeftinim prigušnicama počinju prilično dobro bez upotrebe ikakvih sredstava. Smanjenje njihove startne struje ili promjena brzine rotacije nije ekonomski izvodljivo.

Ali, kada je uticaj na način rada mreže tokom procesa pokretanja značajan, potrebno je smanjiti udarne struje. Ovo se postiže kroz:

primjena elektromotora sa namotanim rotorom;
korištenje kruga za prebacivanje namotaja sa zvijezde na trokut;
upotreba soft startera;
upotreba frekventnih pretvarača.

Jedna ili više ovih metoda je pogodna za svaki mehanizam.

Elektromotori sa namotanim rotorom

Upotreba asinhronih elektromotora sa namotanim rotorom u radnim područjima sa teškim radnim uslovima je najstariji oblik smanjenja startnih struja. Bez njih je nemoguć rad elektrificiranih dizalica, bagera, kao i drobilica, sita i mlinova, koji rijetko pali kada nema proizvoda u pogonskom mehanizmu.

Smanjenje početne struje postiže se postupnim uklanjanjem otpornika iz kruga rotora. U početku, u trenutku napona, na rotor je priključen najveći mogući otpor. Kako se vremenski relej ubrzava, jedan za drugim uključuju kontaktore koji zaobilaze pojedinačne otporne sekcije. Na kraju ubrzanja, dodatni otpor spojen na krug rotora je nula.

Motori dizalica nemaju automatsko prebacivanje stepena sa otpornicima. To se događa po volji rukovaoca dizalice koji pomiče upravljačke poluge.

Prebacivanje dijagrama povezivanja namotaja statora

U brnu (blok distribucije za početak namotaja) bilo kojeg trofaznog elektromotora nalazi se 6 terminala iz namotaja svih faza. Dakle, mogu se povezati ili u zvijezdu ili u trokut.

Zbog toga se postiže određena svestranost u korištenju asinhronih elektromotora. Kolo za spajanje zvijezda je dizajnirano za viši nivo napona (na primjer, 660V), a trokutni priključak za niži naponski nivo (u ovom primjeru, 380V).

Ali pri nazivnom naponu napajanja koji odgovara trokutastom kolu, možete koristiti zvjezdani krug za prethodno ubrzanje elektromotora. U ovom slučaju, namotaj radi na smanjenom naponu napajanja (380V umjesto 660), a udarna struja je smanjena.

Za kontrolu procesa prebacivanja trebat će vam dodatni kabel u elektromotoru, jer se koristi svih 6 terminala za namotaje. Za kontrolu njihovog rada ugrađeni su dodatni starteri i vremenski releji.

Pretvarači frekvencije

Prve dvije metode ne mogu se svugdje primijeniti. Ali sljedeći, koji su postali dostupni relativno nedavno, omogućuju nesmetano pokretanje bilo kojeg asinhronog elektromotora.

Pretvarač frekvencije je složeni poluvodički uređaj koji kombinuje energetsku elektroniku i elemente mikroprocesorske tehnologije. Naponski dio ispravlja i uglađuje mrežni napon, pretvarajući ga u konstantan napon. Izlazni dio ovog napona čini sinusoidalni sa promjenjivom frekvencijom od nule do nominalne vrijednosti - 50 Hz.

Zbog toga se postižu uštede energije: jedinice koje se rotiraju ne rade s pretjeranom produktivnošću, već su u strogo propisanom režimu. Osim toga, tehnološki proces ima mogućnost finog podešavanja.

Ali važno je u spektru problema koji se razmatra: frekventni pretvarači omogućavaju glatko pokretanje elektromotora, bez udaraca i trzaja. Uopšte nema startne struje.

Soft starters

Meki starter za elektromotor je isti pretvarač frekvencije, ali s ograničenom funkcionalnošću. Radi samo kada se elektromotor ubrzava, glatko mijenjajući brzinu rotacije od minimalne navedene vrijednosti do nominalne.

Kako bi se spriječio beskorisni rad uređaja nakon završetka ubrzanja elektromotora, u blizini je instaliran premosni kontaktor. Povezuje električni motor direktno na mrežu nakon što je start završen.

Prilikom nadogradnje opreme ovo je najjednostavniji način. Često se može implementirati vlastitim rukama, bez uključivanja visoko specijaliziranih stručnjaka. Uređaj je instaliran umjesto magnetnog startera koji kontrolira pokretanje elektromotora. Možda će biti potrebno zamijeniti kabel oklopljenim. Tada se parametri elektromotora unose u memoriju uređaja i on je spreman za rad.

Ali ne može se svatko samostalno nositi s punopravnim frekventnim pretvaračima. Stoga je njihova upotreba u pojedinačnim primjercima obično besmislena. Ugradnja frekventnih pretvarača opravdana je samo kada se vrši opšta modernizacija električne opreme preduzeća.

Glatko pokretanje asinhronog motora uvijek je težak zadatak jer pokretanje asinhronog motora zahtijeva veliku struju i okretni moment, što može izgorjeti namotaj motora. Inženjeri stalno predlažu i implementiraju zanimljiva tehnička rješenja za prevazilaženje ovog problema, na primjer, korištenjem sklopnog kola, autotransformatora itd.

Trenutno se slične metode koriste u raznim industrijskim instalacijama za nesmetan rad elektromotora.

Princip rada indukcijskog elektromotora poznat je iz fizike, čija je cijela suština korištenje razlike između frekvencija rotacije magnetskih polja statora i rotora. Magnetno polje rotora, pokušavajući sustići magnetsko polje statora, doprinosi pobuđivanju velike početne struje. Motor radi punom brzinom, a vrijednost momenta također raste zajedno sa strujom. Kao rezultat toga, namotaj jedinice može se oštetiti zbog pregrijavanja.

Stoga postaje neophodno instalirati soft starter. Meki starteri za trofazne asinkrone motore omogućuju vam da zaštitite jedinice od početne velike struje i momenta koji nastaju zbog efekta klizanja pri radu asinkronog motora.

Prednosti korištenja kola sa mekim starterom (SPD):

smanjenje početne struje;
smanjenje troškova energije;
povećanje efikasnosti;
relativno niska cijena;
postizanje maksimalne brzine bez oštećenja jedinice.

Kako nesmetano pokrenuti motor?

Postoji pet glavnih metoda mekog pokretanja.

Visok obrtni moment može se stvoriti dodavanjem vanjskog otpora u krug rotora kao što je prikazano na slici.

Uključivanjem automatskog transformatora u krug, startna struja i moment mogu se održavati smanjenjem početnog napona. Pogledajte sliku ispod.

Direktno pokretanje je najjednostavniji i najjeftiniji način jer je asinhroni motor spojen direktno na izvor napajanja.
Priključci pomoću posebne konfiguracije namotaja - metoda je primjenjiva za motore namijenjene za rad u normalnim uvjetima.

Korištenje SCP-a je najnaprednija metoda od svih navedenih metoda. Ovdje poluvodički uređaji kao što su tiristori ili SCR, koji kontroliraju brzinu indukcionog motora, uspješno zamjenjuju mehaničke komponente.

Regulator brzine motora komutatora

Većina sklopova za kućanske aparate i električne alate zasnovana je na komutatoru od 220 V. Ova potražnja se objašnjava njegovom svestranošću. Jedinice se mogu napajati iz jednosmjernog ili naizmjeničnog napona. Prednost kruga je zbog obezbjeđivanja efektivnog startnog momenta.

Da bi se postigao glatkiji start i imala mogućnost podešavanja brzine rotacije, koriste se regulatori brzine.

Na primjer, na ovaj način možete pokrenuti električni motor vlastitim rukama.

Meko pokretanje se široko koristi u sigurnom pokretanju elektromotora. Prilikom pokretanja motora nazivna struja (In) je prekoračena za 7 puta. Kao rezultat ovog procesa dolazi do smanjenja radnog perioda motora, odnosno namotaja statora i značajnog opterećenja na ležajevima. Iz tog razloga se preporučuje lagani start električnog alata vlastitim rukama, gdje to nije predviđeno.

Opće informacije

Stator elektromotora je induktivni kalem, dakle, postoje otpori sa aktivnom i reaktivnom komponentom.

Kada električna struja teče kroz radioelemente imaju otpor s aktivnom komponentom, gubici nastaju zbog pretvaranja dijela snage u toplinsku energiju. Na primjer, otpornik i namotaji statora elektromotora imaju otpor s aktivnom komponentom. Izračunavanje aktivnog otpora nije teško, jer se faze struje (I) i napona (U) poklapaju. Koristeći Ohmov zakon za dio kola, možete izračunati aktivni otpor: R = U/I. Zavisi od materijala, površine poprečnog presjeka, dužine i njegove temperature.

Ako struja prolazi kroz reaktivni tip elementa (sa kapacitivnim i induktivnim karakteristikama), tada se u ovom slučaju pojavljuje reaktivni R Induktor koji praktički nema aktivni otpor (proračuni ne uzimaju u obzir R njegovih namotaja ). Ova vrsta R nastaje zbog elektromotorne sile (EMF) samoindukcije, koja je direktno proporcionalna induktivnosti i frekvenciji I koja prolazi kroz svoje zavoje: Xl = wL, gdje je w kutna frekvencija naizmjenične struje (w = 2*Pi*f, i f - frekvencija mrežne struje) i L - induktivnost (L = n * n / Rm, n - broj zavoja i Rm - magnetski otpor).

Kada je elektromotor uključen, startna struja je 7 puta veća od nazivne struje (struja koja se troši tokom rada alata) i namoti statora se zagrijavaju. Ako je zavojnica statora stara, može doći do kratkog spoja između okreta, što će dovesti do kvara električnog alata. Da biste to učinili, trebate koristiti soft starter za električni alat.

Jedna od metoda za smanjenje udarne struje (Ip) je prebacivanje namotaja. Za njegovu implementaciju potrebna su 2 tipa releja (vremenski i opterećenje) i prisustvo tri kontaktora.

Pokretanje elektromotora sa namotajima spojenim u tipu zvijezde moguće je samo sa 2 kontaktora koja nisu istovremeno zatvorena. Nakon određenog vremenskog intervala, koji je postavljen vremenskim relejem, jedan od kontaktora se isključuje, a drugi, koji prethodno nije korišten, uključuje se. Zahvaljujući ovoj izmjeni uključivanja namotaja, udarna struja se smanjuje. Ova metoda ima značajan nedostatak, jer kada su dva kontaktora istovremeno zatvorena, dolazi do struje kratkog spoja. Međutim, kada se koristi ova metoda, namoti se nastavljaju zagrijavati.

Drugi način smanjenja startne struje je kontrola frekvencije pokretanja elektromotora. Princip ovog pristupa je promjena frekvencije napajanja U. Glavni element ovog tipa soft startera je frekventni pretvarač, koji se sastoji od sljedećih elemenata:

Ispravljač.
Srednji lanac.
Inverter.
Elektronski kontrolni krug.

Ispravljač je napravljen od snažnih dioda ili tiristora, koji djeluje kao pretvarač U mrežnog napajanja u jednosmjernu pulsirajuću struju. Međukrug izglađuje pulsirajuću jednosmjernu struju na izlazu ispravljača, koja se skuplja na velikim kondenzatorima. Inverter je neophodan da direktno konvertuje signal na izlazu međukola u signal amplitude i frekvencije promenljive komponente. Elektronski upravljački krug je potreban za generiranje signala potrebnih za upravljanje ispravljačem ili pretvaračem.

Princip rada

Prilikom pokretanja elektromotora komutatorskog tipa dolazi do značajnog kratkotrajnog povećanja potrošnje struje, što uzrokuje prijevremeni kvar električnog alata i zahtijeva njegov popravak. Električni dijelovi se troše (struja prelazi 7 puta) i mehanički dijelovi (oštar start). Za organizovanje „mekog“ pokretanja treba koristiti uređaje za meki start (u daljem tekstu soft starters). Ovi uređaji moraju ispunjavati osnovne zahtjeve:

Najrasprostranjeniji su trijačni meki starteri, čiji je princip rada glatka regulacija U podešavanjem ugla otvaranja trijačnog spoja. Triac mora biti spojen direktno na namote motora i to vam omogućava da smanjite početnu struju od 2 do 5 puta (ovisno o triaku i upravljačkom krugu). Glavni nedostaci triac soft startera su sljedeći:

Složene šeme.
Pregrijavanje namotaja tokom dužeg pokretanja.
Problemi s pokretanjem motora (dovode do značajnog zagrijavanja namotaja statora).

Krugovi postaju složeniji kada se koriste snažni motori, međutim, uz mala opterećenja i brzinu u praznom hodu, mogu se koristiti jednostavni krugovi.

Meki starteri s regulatorima bez povratnih informacija (1 ili 3 faze) postali su široko rasprostranjeni. Kod modela ovog tipa postaje moguće unaprijed podesiti vrijeme početka i U vrijednost prije pokretanja motora. Međutim, u ovom slučaju nemoguće je regulirati količinu obrtnog momenta pod opterećenjem. Kod ovog modela se koristi poseban uređaj za smanjenje startne struje, zaštitu od gubitka i neravnoteže faze, kao i od preopterećenja. Tvornički modeli imaju funkciju za praćenje stanja elektromotora.

Najjednostavniji jednofazni upravljački krugovi se izvode na jednom triaku i koriste se za instrumente snage do 12 kW. Postoje složeniji krugovi koji vam omogućuju podešavanje parametara snage motora snage do 260 kW. Prilikom odabira tvornički proizvedenog mekog pokretača potrebno je uzeti u obzir sljedeće parametre: snagu, moguće načine rada, jednakost dozvoljenih struja i broj pokretanja u određenom vremenskom periodu.

Primjena u kutnoj brusilici

Prilikom pokretanja kutne brusilice (kutne brusilice) pojavljuju se velika dinamička opterećenja na dijelovima alata.

Skupi modeli opremljeni su mekim starterom, ali ne i običnim sortama, na primjer, kutnim brusilicama kompanije Interskol. Inercijski trzaj može vam otrgnuti kutnu brusilicu iz ruku, a to predstavlja prijetnju životu i zdravlju. Osim toga, prilikom pokretanja elektromotora alata dolazi do prekomjerne struje i, kao posljedica toga, do habanja četkica i značajnog zagrijavanja namotaja statora, do habanja mjenjača i mogućeg uništenja reznog diska, koji može popucati na u bilo koje vrijeme i uzrokovati štetu zdravlju, a možda i životu. Alat mora biti osiguran, a za to trebate napraviti lagan početak vlastitim rukama.

Domaće opcije

Postoji mnogo shema za modernizaciju električnih alata pomoću mekih pokretača. Među svim varijantama, uređaji zasnovani na triacima se široko koriste. Triac je poluvodički element koji vam omogućava da glatko regulirate parametre snage. Postoje jednostavni i složeni krugovi koji se razlikuju po opcijama dizajna, kao i po podržanoj snazi priključenog električnog alata. Dizajn uključuje unutrašnje, koje im omogućavaju da se ugrade unutar kućišta, i eksterne, proizvedene u obliku zasebnog modula, koji djeluje kao ograničavač brzine i graničnik udarne struje za direktno pokretanje kutne brusilice.

Najjednostavnija shema

Meki starter s kontrolom brzine na tiristoru KU 202 ima široku primjenu zbog vrlo jednostavnog dizajna (dijagram 1). Povezivanje ne zahtijeva nikakve posebne vještine. Radio elemente za to je vrlo lako nabaviti. Ovaj model regulatora sastoji se od diodnog mosta, promjenjivog otpornika (djeluje kao U regulator) i tiristorskog kruga za podešavanje (koji napaja U na kontrolni izlaz nominalne vrijednosti 6,3 volta) domaćeg proizvođača.

Shema 1. Električna shema unutrašnje jedinice sa kontrolom brzine i mekim startom (električni dijagram)

Zbog veličine i broja dijelova, ovaj tip regulatora može se ugraditi u tijelo električnog alata. Dodatno, dugme varijabilnog otpornika treba ukloniti, a sam regulator brzine se može modifikovati integracijom dugmeta ispred diodnog mosta.

Osnovni princip rada je regulacija brzine elektromotora alata ograničavanjem snage u ručnom načinu rada. Ovaj krug vam omogućava korištenje električnih alata snage do 1,5 kW. Da biste povećali ovaj pokazatelj, potrebno je zamijeniti tiristor snažnijim (informacije o tome mogu se naći na Internetu ili u referentnoj knjizi). Osim toga, morate uzeti u obzir činjenicu da će se tiristorski upravljački krug razlikovati od originalnog. KU 202 je odličan tiristor, ali njegov značajan nedostatak je njegova konfiguracija (izbor dijelova za upravljački krug). Za implementaciju mekog pokretanja u automatskom načinu rada koristi se shema 2 (soft starter na mikrokrugu).

Meki start na čipu

Najbolja opcija za proizvodnju mekog pokretača je krug mekog pokretača s jednim triakom i mikro krugom koji kontrolira glatko otvaranje p-n tipa spoja. Uređaj se napaja iz mreže od 220 V i lako ga je sami sastaviti. Vrlo jednostavan i univerzalan krug za meki start za elektromotor također vam omogućava regulaciju brzine (dijagram 2). Triac se može zamijeniti istim ili sa karakteristikama koje su veće od originalnih, prema referentnoj knjizi radioelemenata poluvodičkog tipa.

Šema 2. Šema za meki start električnog alata

Uređaj je implementiran na bazi mikrokola KR118PM1 i triaka. Zbog svestranosti uređaja, može se koristiti za bilo koji alat. Ne zahtijeva konfiguraciju i ugrađuje se u kabel za napajanje.

Kada se elektromotor pokrene, U se dovodi do KR118PM1 i napunjenost kondenzatora C2 se postepeno povećava. Tiristor se otvara postepeno sa zakašnjenjem u zavisnosti od kapaciteta kontrolnog kondenzatora C2. Sa kapacitetom od C2 = 47 μF, postoji kašnjenje pri pokretanju od oko 2 sekunde. Zavisi direktno proporcionalno kapacitivnosti kondenzatora (sa većim kapacitetom, vrijeme pokretanja se povećava). Kada je kutna brusilica isključena, kondenzator C2 se prazni pomoću otpornika R2, čiji je otpor 68 k, a vrijeme pražnjenja je oko 4 sekunde.

Da biste regulirali brzinu, trebate zamijeniti R1 promjenjivim otpornikom. Prilikom promjene parametra promjenjivog otpornika mijenja se snaga elektromotora. R2 mijenja količinu struje koja teče kroz triac ulaz. Triac treba hlađenje i stoga se ventilator može ugraditi u kućište modula.

Glavna funkcija kondenzatora C1 i C3 je zaštita i kontrola čipa. Triac treba izabrati na osnovu sledećih karakteristika: direktna U treba da bude 400..500 V i jednosmerna struja najmanje 25 A. Sa ovakvim snagama radio elemenata moguće je priključiti alat snage od 2 kW do 5 kW na soft starter.

Dakle, za pokretanje elektromotora različitih alata potrebno je koristiti tvornički ili domaće soft startere. Meki starteri se koriste za produžavanje vijeka trajanja alata. Prilikom pokretanja motora dolazi do naglog povećanja potrošnje struje za 7 puta. Zbog toga namotaji statora mogu izgorjeti i mehanički dio se može istrošiti. Meki starteri mogu značajno smanjiti startnu struju. Kada sami pravite soft starter, morate se pridržavati sigurnosnih pravila pri radu s električnom energijom.

Kvarovi ručnih električnih alata koji se ponekad javljaju – brusilice, električne bušilice i ubodne testere – često su povezani sa njihovom velikom startnom strujom i značajnim dinamičkim opterećenjima delova mjenjača do kojih dolazi kada se motor naglo pokrene.
Uređaj za meki start za komutatorski elektromotor, opisan u, je složenog dizajna, sadrži nekoliko preciznih otpornika i zahtijeva mukotrpno podešavanje. Korištenjem mikrokola faznog regulatora KR1182PM1 bilo je moguće proizvesti mnogo jednostavniji uređaj za sličnu namjenu koji ne zahtijeva podešavanje. Na njega možete bez ikakvih modifikacija spojiti bilo koji ručni električni alat napajan iz jednofazne mreže od 220 V, 50 Hz. Motor se pokreće i zaustavlja prekidačem električnog alata, a kada se isključi, uređaj ne troši struju i može ostati povezan na mrežu neograničeno dugo.

Dijagram predloženog uređaja prikazan je na slici. XP1 utikač je uključen u strujnu utičnicu, a utikač električnog alata je umetnut u utičnicu XS1. Možete instalirati i spojiti paralelno nekoliko utičnica za alate koji rade naizmjenično.
Kada je krug motora električnog alata zatvoren vlastitim prekidačem, napon se dovodi do faznog regulatora DA1. Kondenzator C2 počinje da se puni, a napon na njemu se postepeno povećava. Kao rezultat toga, kašnjenje u uključivanju unutrašnjih tiristora regulatora, a s njima i VSI triaka, u svakom sljedećem poluciklusu mrežnog napona se smanjuje, što dovodi do glatkog povećanja struje koja teče kroz motor i, kao rezultat, povećanje njegove brzine. S kapacitetom kondenzatora C2 prikazanim na dijagramu, ubrzanje elektromotora do maksimalne brzine traje 2...2,5 s, što praktički ne stvara kašnjenje u radu, ali potpuno eliminira termičke i dinamičke udare u mehanizmu alata.
Nakon gašenja motora, kondenzator C2 se prazni kroz otpornik R1. i nakon 2...3 sekunde. sve je spremno za početak iznova. Zamjenom konstantnog otpornika R1 s promjenjivim, možete glatko regulirati snagu koja se dovodi do opterećenja. Smanjuje se sa smanjenjem otpora.
Otpornik R2 ograničava struju kontrolne elektrode trijaka, a kondenzatori C1 i SZ su elementi tipičnog kola za uključivanje faznog regulatora DA1.
Svi otpornici i kondenzatori su zalemljeni direktno na terminale DA1 čipa. Zajedno s njima se stavlja u aluminijsko kućište od startera fluorescentne lampe i puni epoksidnom smjesom. Izvedene su samo dvije žice, spojene na triac terminale. Prije izlivanja, u donjem dijelu tijela je izbušena rupa u koju je umetnut M3 vijak sa vanjskim navojem. Ovaj vijak pričvršćuje jedinicu na hladnjak VS1 triaka površine 100 cm." Ovaj dizajn se pokazao prilično pouzdanim kada se koristi u uvjetima visoke vlažnosti i prašine.
Uređaj ne zahtijeva nikakvo podešavanje. Može se koristiti bilo koji triac, klase napona od najmanje 4 (tj. sa maksimalnim radnim naponom od najmanje 400 V) i sa maksimalnom strujom od 25-50 A. Zahvaljujući glatkom startu motora, startna struja ne prelazi ocjenjenu. Rezerva je potrebna samo u slučaju da se alat zaglavi.
Uređaj je testiran sa električnim alatima do 2,2 nkW. Budući da DA1 regulator osigurava protok struje u krugu kontrolne elektrode trijaka VS1 tokom cijelog aktivnog dijela poluciklusa, nema ograničenja na minimalnu snagu opterećenja. Autor je čak spojio harkovski električni brijač na proizvedeni uređaj.

K. Moroz, Nadym, Yamalo-Nenets Autonomous Okrug

LITERATURA
1. Biryukov S. Automatsko meko pokretanje komutatorskih elektromotora - Radio 1997, N* 8. 40 42
2. Nemich A. Mikrokrug KR1182PM1 - fazni regulator snage - Radio 1999, N "7, str. 44-46.

Asinhroni elektromotori, osim očiglednih prednosti, imaju i dva značajna nedostatka - veliku startnu struju (do sedam puta veću od nazivne) i trzaj pri startu. Ovi nedostaci negativno utiču na stanje električnih mreža, zahtevaju upotrebu prekidača sa odgovarajućom vremensko-strujnom karakteristikom i stvaraju kritična dinamička opterećenja na opremi.

Svima je poznat učinak pokretanja snažnog asinhronog motora: „napon opada i sve oko elektromotora se trese. Stoga, kako bi se smanjili negativni utjecaji, razvijene su metode i sheme za ublažavanje trzaja i lakši početak rada asinhronog motora s kaveznim rotorom.

Metode za glatko pokretanje asinhronih motora

Pored negativnog uticaja na strujni krug i okolinu, startni impuls elektromotora je štetan i za namote statora, jer se moment povećane sile prilikom pokretanja primenjuje na namote. Odnosno, sila trzanja rotora vrši intenzivan pritisak na žice za namotaje, čime se ubrzava trošenje njihove izolacije, čiji se slom naziva kratki spoj.

Ilustracija principa rada asinhronog elektromotora

Budući da je konstrukcijski nemoguće smanjiti startnu struju, izmišljene su metode, kola i uređaji koji osiguravaju gladak početak asinhroni motor. U većini slučajeva, u industrijama sa snažnim dalekovodima iu svakodnevnom životu, ova opcija nije obavezna - budući da fluktuacije napona i početne vibracije nemaju značajan utjecaj na proces proizvodnje.

Grafikoni promjena struje prilikom direktnog pokretanja i korištenja mekih pokretača

Ali postoje tehnologije koje zahtijevaju stabilne, ne prelaze standardne parametre, kako napajanje tako i dinamička opterećenja. Na primjer, to bi mogla biti precizna oprema koja radi na istoj mreži sa potrošačima električne energije osjetljivim na napon. U ovom slučaju, kako bi se ispunili tehnološki standardi za meko pokretanje elektromotora, koriste se različite metode:

Preklapanje zvijezda-trokut;
Početak korištenja autotransformatora;
uređaji za meko pokretanje asinhronih motora (USM).

Video u nastavku navodi glavne probleme koji nastaju prilikom pokretanja elektromotora, a također opisuje prednosti i nedostatke različitih mekih pokretača za asinkrone elektromotore s vjeveričastim kavezom.

Na drugi način, UPP-ovi se nazivaju i soft starters, od engleskog "soft" - soft. U nastavku ćemo ukratko opisati vrste i opcije koje se nude u široko korištenim soft starterima. Također se možete upoznati s dodatnim materijalima za soft startere

Industrijski meki starteri za elektromotore različitih snaga

Uvod u princip mekog starta

Da biste što efikasnije i uz minimalne troškove nesmetano pokrenuli asinkroni elektromotor kupnjom gotovih mekih pokretača, prvo se morate upoznati s principom rada takvih uređaja i krugova. Razumijevanje interakcije fizičkih parametara omogućit će vam da napravite optimalan izbor soft startera.

Pomoću soft startera moguće je smanjiti startnu struju na vrijednost tri puta veću od nazivne vrijednosti (umjesto sedmostrukog preopterećenja)

Za nesmetan start asinhronog elektromotora neophodno je smanjiti startnu struju, što će se pozitivno odraziti kako na opterećenje električne mreže tako i na dinamička preopterećenja namotaja motora i pogonskih mehanizama. Postižu smanjenje startne struje smanjenjem napona napajanja elektromotora. U sve tri gore predložene metode koristi se smanjeni početni napon. Na primjer, koristeći autotransformator, korisnik samostalno snižava napon pri pokretanju okretanjem klizača.

Smanjivanjem napona pri startu možete postići nesmetan start elektromotora

Kada se koristi preklapanje zvijezda-trokut, mijenja se linijski napon na namotajima motora. Prebacivanje se vrši pomoću kontaktora i vremenskog releja dizajniranog za vrijeme pokretanja elektromotora. Detaljan opis mekog pokretanja asinhronog elektromotora uz pomoć dostupan je na ovom resursu na navedenom linku.

Preklopni krug zvijezda-trokut pomoću kontaktora i vremenskih releja

Teorija mekog starta

Da bismo razumjeli princip mekog starta, potrebno je razumjeti zakon održanja energije potrebne za okretanje osovine rotora elektromotora. Na pojednostavljen način, možemo smatrati da je energija ubrzanja proporcionalna snazi i vremenu, E = P*t, gdje je P snaga jednaka struji pomnoženoj sa naponom (P = U*I). Prema tome, E = U*I *t. Budući da je za smanjenje startnog momenta i smanjenje opterećenja na mreži potrebno smanjiti startnu struju I, onda je uz održavanje razine potrošene energije potrebno povećati vrijeme ubrzanja.

Povećanje vremena ubrzanja smanjenjem startne struje moguće je samo uz malo opterećenje na vratilu. Ovo je glavni nedostatak svih UPP-ova

Stoga se za opremu s teškim uvjetima pokretanja (veliko opterećenje na vratilu prilikom pokretanja) koriste posebni elektromotori s namotanim rotorom. O svojstvima ovih motora možete saznati iz odgovarajućeg odjeljka na ovom resursu slijedeći vezu.

Motor sa faznim rotorom, potreban za opremu za teške uslove rada

Također je potrebno uzeti u obzir da tijekom mekog starta dolazi do pojačanog zagrijavanja namotaja i elektroničkih prekidača napajanja uređaja za pokretanje. Za hlađenje poluvodičkih prekidača potrebno je koristiti masivne radijatore, koji povećavaju cijenu uređaja. Stoga je prikladno koristiti meki starter za kratkotrajno ubrzanje motora uz daljnje zaobilaženje prekidača s direktnim mrežnim naponom. Sličan način rada ( bypass switching) čini elektronski uređaj za meki start za asinhrone motore kompaktnijim i jeftinijim, ali ograničava broj pokretanja u određenom intervalu zbog potrebnog vremena za hlađenje ključeva.

Blok dijagram ranžirnih energetskih poluvodičkih prekidača (bypass)

Glavni parametri i karakteristike soft startera

U nastavku teksta dat će se dijagrami soft start uređaja za proučavanje i samoproizvodnju. Za one koji nisu spremni za meko pokretanje asinkronog elektromotora vlastitim rukama, oslanjajući se na gotov proizvod, bit će korisne informacije o postojećim vrstama mekih pokretača.

Primjer analognog i digitalnog soft startera, u modularnom dizajnu (montiran na DIN šinu)

Jedan od glavnih parametara pri odabiru soft startera je snaga elektromotora koji se servisira, izražena u kilovatima. Jednako važno je vrijeme ubrzanja i mogućnost podešavanja intervala starta. Svi postojeći soft starteri imaju ove karakteristike. Napredniji meki starteri su univerzalni i omogućavaju vam da konfigurirate parametre mekog pokretanja u širokom rasponu vrijednosti u odnosu na karakteristike motora i zahtjeve procesa.

Primjer univerzalnog softstartera

Ovisno o vrsti mekog pokretača, mogu sadržavati različite opcije koje povećavaju funkcionalnost uređaja i omogućuju vam kontrolu rada elektromotora. Na primjer, uz pomoć nekih mekih pokretača moguće je ne samo glatko pokrenuti električni motor, već ga i kočiti. Izvode naprednije meke startere zaštita motora od preopterećenja i takođe vam omogućavaju podešavanje obrtnog momenta rotora tokom pokretanja, zaustavljanja i rada.

Primjer razlika u tehničkim karakteristikama različitih mekih pokretača istog proizvođača

Vrste soft startera

Prema načinu povezivanja, soft starteri se dijele na tri tipa:

Uradi sam SCP

Za samoproizvodnju mekog pokretača, sklop za meki start za asinhroni motor "uradi sam" ovisit će o sposobnostima i vještinama majstora. Neovisno ublažavanje startnih preopterećenja pomoću autotransformatora dostupno je gotovo svakom korisniku bez posebnog znanja, ali ova metoda je nezgodna zbog potrebe za ručnim podešavanjem pokretanja elektromotora. U prodaji možete pronaći jeftine uređaje za meko pokretanje koje ćete morati sami spojiti na električni alat, bez dubinskog znanja o radiotehnici. Primjer rada prije i poslije soft startera, kao i njegovo povezivanje, prikazan je u videu ispod:

Za majstore s općim znanjem iz elektrotehnike i praktičnim vještinama elektroinstalacije, sklopni krug zvijezda-trokut pogodan je za izvođenje glatkog pokretanja vlastitim rukama. Ove sheme su, unatoč poodmakloj dobi, široko rasprostranjene i uspješno se koriste do danas zbog svoje jednostavnosti i pouzdanosti. Ovisno o kvalifikacijama majstora, na Internetu možete pronaći SCP dijagrame za ponavljanje vlastitim rukama.

Primjer kruga relativno jednostavnog dvofaznog soft startera

Moderni soft starteri imaju unutar složeno elektronsko punjenje koje se sastoji od mnogih elektronskih dijelova koji rade pod kontrolom mikroprocesora. Stoga, za proizvodnju sličnog mekog pokretača vlastitim rukama Prema shemama dostupnim na Internetu, potrebna je ne samo vještina radio-amatera, već i vještine programiranja mikrokontrolera.