Thể loại: Bài viết nổi bật » Điện tử thực hành
Số lượt xem: 160636
Bình luận về bài viết: 6
Việc sử dụng chip KR1182PM1. Khởi động mềm của động cơ điện
Khởi động động cơ mềm
Khởi động mềm của động cơ điện gần đây đã được áp dụng ngày càng thường xuyên hơn. Các lĩnh vực ứng dụng của nó rất đa dạng và nhiều. Đây là công nghiệp, giao thông điện, tiện ích và nông nghiệp. Việc sử dụng các thiết bị như vậy có thể làm giảm đáng kể tải khởi động trên động cơ điện và bộ truyền động, do đó kéo dài tuổi thọ của chúng.
Dòng vào
Dòng khởi động đạt giá trị cao hơn 7 ... 10 lần so với trong chế độ vận hành. Điều này dẫn đến "sụt lún" điện áp trong mạng lưới cung cấp, điều này ảnh hưởng tiêu cực đến không chỉ công việc của người tiêu dùng khác, mà cả chính động cơ. Thời gian khởi động bị trì hoãn, điều này có thể dẫn đến quá nhiệt của cuộn dây và phá hủy dần cách điện của chúng. Điều này góp phần vào sự thất bại sớm của động cơ.
Khởi động mềm có thể giảm đáng kể tải khởi động trên động cơ điện và lưới điện, điều này đặc biệt quan trọng ở khu vực nông thôn hoặc khi động cơ được cung cấp bởi một nhà máy điện tự trị.
Thiết bị truyền động quá tải
Tại thời điểm khởi động động cơ, thời điểm trên trục của nó rất không ổn định và vượt quá giá trị danh nghĩa hơn năm lần. Do đó, tải trọng khởi động của các bộ truyền động cũng tăng lên so với công việc ở trạng thái ổn định và có thể đạt tới 500 phần trăm. Sự không ổn định của mô-men xoắn trong quá trình khởi động dẫn đến tải trọng sốc trên răng bánh răng, cắt chốt và đôi khi thậm chí xoắn của trục.
Bộ khởi động mềm của động cơ điện làm giảm đáng kể tải trọng khởi động trên cơ chế: các khoảng trống giữa các bánh răng được chọn trơn tru, giúp ngăn ngừa sự cố của chúng. Trong ổ đĩa vành đai ổ đĩa cũng được kéo trơn tru, làm giảm hao mòn trên các cơ chế.
Ngoài khởi động mềm, hoạt động của các cơ chế có tác dụng có lợi đối với chế độ phanh trơn tru. Nếu động cơ điều khiển máy bơm, thì phanh trơn tru sẽ tránh búa nước khi tắt máy.
Khởi động mềm công nghiệp
Khởi động mềm hiện đang được sản xuất bởi nhiều công ty, ví dụ như Siemens, Danfoss, Schneider Electric. Các thiết bị như vậy có nhiều tính năng lập trình người dùng. Đó là thời gian tăng tốc, thời gian phanh, bảo vệ quá tải và nhiều chức năng bổ sung khác.
Với tất cả các lợi thế, các thiết bị có thương hiệu có một nhược điểm - một mức giá khá cao. Tuy nhiên, bạn có thể tự tạo một thiết bị tương tự. Chi phí của nó sẽ trở nên nhỏ.
Khởi động mềm trên chip KR1182PM1
Trong phần đầu tiên của bài viết nói về chip chuyên dụng KR1182PM1đại diện cho một bộ điều chỉnh công suất pha. Đề án điển hình cho sự bao gồm của nó, các thiết bị cho sự khởi đầu trơn tru của đèn sợi đốt và đơn giản là bộ điều chỉnh công suất trong tải đã được xem xét. Dựa trên microcircuit này, có thể tạo ra một bộ khởi động động cơ ba pha khá đơn giản. Sơ đồ thiết bị được hiển thị trong Hình 1.
Hình 1. Sơ đồ khởi động mềm.
Khởi động mềm được thực hiện bằng cách tăng dần điện áp trên cuộn dây động cơ từ 0 đến danh định. Điều này đạt được bằng cách tăng góc mở của các phím thyristor trong thời gian gọi là thời gian bắt đầu.
Mô tả mạch
Thiết kế sử dụng động cơ điện ba pha 50 Hz, 380 V. Các cuộn dây động cơ được nối bởi một "ngôi sao" được kết nối với các mạch đầu ra được chỉ ra trong sơ đồ là L1, L2, L3. Điểm giữa của "ngôi sao" được kết nối với mạng trung tính (N).
Các phím đầu ra được thực hiện trên thyristor được kết nối ngược chiều kim đồng hồ. Thiết kế sử dụng thyristors nhập khẩu loại 40TPS12. Với chi phí thấp, chúng có dòng điện đủ lớn - lên tới 35 A và điện áp ngược của chúng là 1200 V. Ngoài ra, còn có một số yếu tố nữa trong các phím. Mục đích của chúng là như sau: Các mạch giảm xóc RC được kết nối song song với các thyristor ngăn chặn chuyển đổi sai của cái sau (R8C11, R9C12, R10C13 trên mạch) và chuyển đổi nhiễu với biên độ vượt quá 500 V được hấp thụ bằng cách sử dụng bộ biến đổi RU1 ... RU3.
Vì các nút điều khiển cho các khóa đầu ra được sử dụng chip DA1 ... DA3 loại KR1182PM1. Những vi mạch này đã được xem xét chi tiết đầy đủ trong phần đầu tiên của bài viết. Tụ điện C5 ... C10 bên trong vi mạch tạo thành điện áp răng cưa, được đồng bộ hóa bởi mạng. Các tín hiệu điều khiển thyristor trong microcircuit được hình thành bằng cách so sánh điện áp răng cưa với điện áp giữa các cực của microcircuit 3 và 6.
Để cấp nguồn cho rơle K1 ... K3, thiết bị có nguồn điện, chỉ bao gồm một vài yếu tố. Đây là một biến áp T1, một cầu chỉnh lưu VD1, một tụ điện làm mịn C4. Ở đầu ra của bộ chỉnh lưu, bộ ổn định tích hợp DA4 loại 7812 được lắp đặt, cung cấp đầu ra 12 V và bảo vệ chống ngắn mạch và quá tải ở đầu ra.
Mô tả hoạt động của động cơ khởi động mềm
Điện áp nguồn được đặt vào mạch khi bộ ngắt mạch Q1 đóng. Tuy nhiên, động cơ vẫn chưa bắt đầu. Điều này là do các cuộn dây rơle K1 ... K3 vẫn không được cấp điện và các tiếp điểm thường đóng của chúng bỏ qua các chân 3 và 6 của mạch DA1 ... DA3 thông qua các điện trở R1 ... R3. Tình huống này không cho phép các tụ điện C1 ... C3 được tích điện, do đó, các xung điều khiển của vi mạch không tạo ra.
Khởi động thiết bị
Khi đóng công tắc bật tắt SA1, điện áp 12 V sẽ bật rơle K1 ... K3. Các tiếp điểm thường đóng của chúng mở, điều này cho phép sạc tụ điện C1 ... C3 từ các máy phát dòng điện bên trong. Cùng với sự gia tăng điện áp trên các tụ điện này, góc mở của thyristor cũng tăng. Điều này đạt được sự gia tăng trơn tru điện áp trên các cuộn dây động cơ. Khi các tụ điện được sạc đầy, góc bật của thyristor sẽ đạt giá trị tối đa, và tốc độ của động cơ điện sẽ đạt đến danh nghĩa.
Động cơ tắt máy, phanh êm
Để tắt động cơ, hãy mở công tắc SA1. Điều này sẽ ngắt rơle K1 ... K3. Các tiếp điểm thường đóng của chúng sẽ đóng lại, điều này sẽ dẫn đến việc phóng các tụ điện C1 ... C3 thông qua các điện trở R1 ... R3. Việc xả tụ điện sẽ kéo dài vài giây, trong thời gian đó động cơ sẽ dừng lại.
Khi động cơ được khởi động, dòng điện đáng kể có thể chảy trong dây trung tính. Điều này là do trong quá trình tăng tốc mượt mà, dòng điện trong cuộn dây động cơ không phải là hình sin, nhưng bạn không nên đặc biệt sợ điều này: quá trình khởi động khá ngắn. Ở trạng thái ổn định, dòng điện này sẽ ít hơn nhiều (không quá mười phần trăm dòng pha ở chế độ danh định), điều này chỉ do sự lan truyền công nghệ của các thông số cuộn dây và mất cân bằng pha. Không thể thoát khỏi những hiện tượng này.
Bộ phận và xây dựng
Các bộ phận sau được yêu cầu để lắp ráp thiết bị:
Một máy biến áp có công suất không quá 15 W, với điện áp của cuộn dây đầu ra 15 ... 17 V.
Bất kỳ rơle nào có điện áp 12 V có tiếp điểm thường đóng hoặc chuyển mạch, ví dụ TRU-12VDC-SB-SL, có thể được sử dụng làm rơle K1 ... K3.
Tụ điện C11 ... C13 loại K73-17 cho điện áp hoạt động ít nhất 600 V.
Thiết bị được thực hiện trên một bảng mạch in. Thiết bị được lắp ráp phải được đặt trong vỏ nhựa có kích thước phù hợp, trên bảng mặt trước có công tắc SA1 và đèn LED HL1 và HL2.
Kết nối động cơ
Việc kết nối công tắc Q1 và động cơ được thực hiện bằng dây dẫn, tiết diện tương ứng với công suất của công tắc sau.Dây trung tính là dây giống như dây pha. Với xếp hạng của các bộ phận được chỉ định trên sơ đồ, có thể kết nối các động cơ có công suất lên đến bốn kilowatt.
Nếu bạn có ý định sử dụng một động cơ có công suất không quá một kilôgam và tần số khởi động sẽ không vượt quá 10 ... 15 mỗi giờ, thì công suất tiêu tán trên các phím thyristor là không đáng kể, do đó, bộ tản nhiệt có thể bị bỏ qua.
Nếu nó được cho là sử dụng một động cơ mạnh hơn hoặc khởi động sẽ thường xuyên hơn, việc lắp đặt thyristor trên bộ tản nhiệt làm bằng dải nhôm sẽ được yêu cầu. Nếu bộ tản nhiệt được sử dụng phổ biến, thì nên cách ly thyristor khỏi nó bằng gioăng mica. Để cải thiện điều kiện làm mát, bạn có thể sử dụng miếng dán truyền nhiệt KPT - 8.
Kiểm tra và thiết lập thiết bị
Trước khi bật, trước hết, hãy kiểm tra cài đặt để tuân thủ sơ đồ mạch. Đây là một quy tắc cơ bản và không thể đi chệch khỏi nó. Rốt cuộc, bỏ qua bài kiểm tra này có thể dẫn đến một đống các bộ phận từ thiện, và trong một thời gian dài không khuyến khích thực hiện các thí nghiệm với điện lực. Các lỗi tìm thấy nên được loại bỏ, tuy nhiên mạch này được cung cấp bởi mạng và các câu chuyện cười là xấu với nó. Và ngay cả sau khi thử nghiệm này, vẫn còn quá sớm để kết nối động cơ.
Đầu tiên, thay vì động cơ, kết nối ba đèn sợi đốt giống hệt nhau với công suất 60 ... 100 watt. Trong quá trình thử nghiệm, cần đảm bảo rằng các đèn của Đèn phát sáng đồng đều.
Sự không đồng đều của thời gian là do sự thay đổi điện dung của tụ điện C1 ... C3, có dung sai đáng kể trong điện dung. Do đó, tốt hơn là chọn ngay lập tức sử dụng thiết bị trước khi cài đặt, ít nhất là với độ chính xác lên đến mười phần trăm.
Thời gian tắt cũng là do điện trở của điện trở R1 ... R3. Với sự giúp đỡ của họ, bạn có thể sắp xếp thời gian nghỉ. Các cài đặt này phải được thực hiện nếu chênh lệch thời gian bật / tắt trong các giai đoạn khác nhau vượt quá 30 phần trăm.
Động cơ chỉ có thể được kết nối sau khi các kiểm tra trên đã vượt qua bình thường, không thể nói là hoàn hảo.
Những gì khác có thể được thêm vào thiết kế
Ở trên đã nói rằng các thiết bị như vậy hiện đang được sản xuất bởi các công ty khác nhau. Tất nhiên, không thể lặp lại tất cả các chức năng của các thiết bị có thương hiệu trong một tạm thời như vậy, nhưng người ta vẫn có thể sao chép.
Đó là về cái gọi là bỏ qua công tắc tơ. Mục đích của nó là như sau: sau khi động cơ đạt tốc độ định mức, công tắc tơ chỉ đơn giản là bắc cầu cho các phím thyristor với các tiếp điểm của nó. Dòng điện chạy qua chúng, bỏ qua các thyristor. Thiết kế này thường được gọi là bypass (từ tiếng Anh bypass - bypass). Để cải thiện như vậy, các yếu tố bổ sung sẽ phải được thêm vào đơn vị điều khiển.
Boris Aladyshkin
Xem thêm tại electro-vi.tomathouse.com
: