Устройство плавного пуска электродвигателя схема своими руками: Устройство плавного пуска для электроинструмента своими руками

Плавный пуск асинхронного электродвигателя своими руками (схема)

Плавный пуск асинхронного электродвигателя необходим для продления его срока эксплуатации и минимизации работ, связанных с устранением возможных поломок.

Необходимость плавного запуска

Для того чтобы обеспечить необходимую пусковую мощность, следует увеличить номинальную мощность питающей сети. По этой причине оборудование может значительно подорожать. Причем очевиден и перерасход электроэнергии.

Одним из недостатков асинхронного электродвигателя является большой ток пуска. Он превышает номинальный в 5 — 10 раз. Ток с большими бросками может также возникнуть при торможении двигателя или при его реверсе. Это ведет к нагреву обмоток статора, а также слишком больших электродинамических усилий в частях статора и ротора.

Если вследствие возникшей аварийной ситуации двигатель перегрелся и вышел из строя всегда рассматривается возможность его ремонта.

Но после перегрева параметры трансформаторной стали изменяются. Отремонтированный электродвигатель обладает номинальной мощностью на 30% меньшей, чем у него была ранее.

Для того чтобы ток ограничить используют пусковые реакторы, автотрансформаторы, резисторы и устройства плавного пуска двигателей — софт-стартеры.

Прямой запуск

В электросхеме прямого пуска машина непосредственно подключена к сетевому напряжению питания.

На схеме выше показана характеристика пускового тока при прямом старте.  При таком подключении повышение температуры в обмотках машины минимальное.

Подключение осуществляется с помощью контактора (пускателя). В схеме применяется реле перегрузки для защиты электродвигателя. Однако такой метод применим, когда нет ограничений по току.

Во время старта машины пусковой момент ограничивают, чтобы сгладить резкий рывок, вследствие которого могут выйти из строя механические части привода и подсоединенные механизмы.

По этой причине производители крупных электродвигателей запрещают их прямой пуск.

Подключение «звезда-треугольник»

Одним из основных способов запуска машины является электросхема «звезда-треугольник». Такой старт возможен, для двигателей, у которых все начала и концы обмоток выведены.

Управление стартом по этой схеме состоит из трех контакторов, реле перегрузки и реле времени, управляющим контакторами.

Первоначально коммутация с сетью происходит по схеме «звезда». Контакторы К1 и К3 замкнуты. Затем, через определенное время, обмотки переключаются автоматически на схему «треугольник». Контакты К3 размыкаются, а контакты К2, наоборот, замыкаются. Реле времени в электросхеме служит для управления их переключением. На нем выставляется время разгона двигателя. При этом пусковые токи существенно снижаются.

Такой способ эффективен, но применяется он не всегда.

Старт через автотрансформатор

Этот способ применяется с использованием в электросхеме автотрансформатора, который соединен с машиной последовательно. Он служит для того, чтобы запуск произошел при пониженном на 50 — 80% от номинального напряжении. Вследствие этого пусковой ток и вращающий пусковой момент уменьшатся. Временной интервал переключения от пониженного напряжения к полному корректируется.

Однако здесь есть и недостаток. В процессе работы машина переключается на сетевое напряжение, что приводит к резкому скачку тока.

Устройства плавного пуска

В условиях плавного старта асинхронной машины с использованием в электросхеме силового блока тиристоров подается ток несинусоидальной формы. Ускорение и торможение происходят за короткий промежуток времени. Многие собирают устройство плавного пуска своими руками. Это намного снижает его цену.

В этой схеме тиристоры подключены в цепи параллельно по встречному принципу. К общему электроду поступает управляющее напряжение. Такое устройство принято называть симистором. В случае трехфазной системы он присутствует в каждом проводе.

Для того чтобы отвести тепло, выделяемое при нагревании полупроводников, применяются радиаторы. Габариты, вес и цена устройств при этом возрастает.

Существует и другой вариант для решения проблемы нагрева. В схему подключают шунтирующий контакт. После старта контакты замыкаются. В этом случае возникает параллельная цепь, сопротивление которой меньше сопротивления полупроводников. А ток, как известно, выбирает путь наименьшего сопротивления. Пока происходит этот процесс, симисторы остывают. Пример такого подключения приведен ниже на рисунке.

Типы устройств плавного старта

Их можно разделить на четыре категории.

• Регулирующие пусковой момент. Принцип действия их таков, что они осуществляют контроль одной фазы. Но при контроле плавного старта не снижают пусковые токи. Поэтому спектр применения их ограничен.
• Регулирующие напряжение с отсутствием сигнала обратной связи. Работают они по заданной программе и являются одними из самых распространенных в использовании.
• Регулирующие напряжение с сигналом обратной связи. Их принцип действия — способность менять напряжение и регулировать величину тока в заданном диапазоне.
• Регулирующие ток с наличием сигнала обратной связи. Являются самыми современными из всех устройств подобного типа. Обеспечивают наибольшую точность управления.

Софт-стартеры

Современные устройства плавного пуска выполнены, на микропроцессорах. И это существенно увеличивает их функциональные возможности по сравнению с аналоговыми.  Эти устройства называют  софт-стартерами. Они увеличивают срок службы исполнительных механизмов и самих электродвигателей.

С ними старт электродвигателя происходит с постепенным увеличением напряжения. Кроме этого, регулируется время разгона и время его торможения. Для того чтобы пониженное начальное напряжение не могло в электросхеме значительно снизить пусковой момент, его устанавливают в диапазоне 30 — 60% от номинального.

Плавная регулировка напряжения дает возможность плавного ускорения двигателя до номинальной скорости.

Необходимо отметить, что с применением софт-стартеров уменьшилось количество реле и контакторов в электрической цепи.

Само по себе устройство софт-стартеров не является сложным. Они просты в монтаже и эксплуатации. Электросхема подключения показана на рисунке справа.

Однако существует ряд особенностей, которые обязательно следует учитывать при их выборе.

• Первое — это обязательный учет тока асинхронной машины. Поэтому выбор софт-стартера необходимо осуществлять учитывая полный ток нагрузки, не превышающий тока предельной нагрузки самого устройства,
• Второе — максимальное число стартов в час. Как правило, оно ограничено софт-стартером. Число запусков в час самой машины не должно превышать этот параметр,
• Третье — это напряжение самой электрической сети. Оно должно соответствовать паспортному значению устройства. Несоответствие может привести к его поломке.

Плавный пуск электродвигателя своими руками

Плавный пуск асинхронного двигателя – это всегда трудная задача, потому что для запуска индукционного мотора требуется большой ток и крутящий момент, которые могут сжечь обмотку электродвигателя. Инженеры постоянно предлагают и реализуют интересные технические решения для преодоления этой проблемы, например, использование схемы включения звезда-треугольник, автотрансформатора и т. д.

В настоящее время подобные способы применяются в различных промышленных установках для бесперебойного функционирования электродвигателей.

Зачем нужны УПП?

Из физики известен принцип работы индукционного электродвигателя, вся суть которого заключается в использовании разницы между частотами вращения магнитных полей статора и ротора. Магнитное поле ротора, пытаясь догнать магнитное поле статора, способствует возбуждению большого пускового тока. Мотор работает на полной скорости, при этом значение крутящего момента вслед за током тоже увеличивается. В результате обмотка агрегата может быть повреждена из-за перегрева.

 

 

Таким образом, необходимой становится установка мягкого стартера. УПП для трехфазных асинхронных моторов позволяют защитить агрегаты от первоначального высокого тока и крутящего момента, возникающих вследствие эффекта скольжения при работе индукционного мотора.

Преимущественные особенности применения схемы с устройством плавного пуска (УПП):

1. снижение стартового тока;
2. уменьшение затрат на электроэнергию;
3. повышение эффективности;
4. сравнительно низкая стоимость;
5. достижение максимальной скорости без ущерба для агрегата.

Как плавно запустить двигатель?

Существует пять основных методов плавного пуска.

• Высокий крутящий момент может быть создан путем добавления внешнего сопротивления в цепь ротора, как показано на рисунке.

• С помощью включения в схему автоматического трансформатора можно поддерживать пусковой ток и крутящий момент за счет уменьшения начального напряжения. Смотрите рисунок ниже.

• Прямой запуск – это самый простой и дешевый способ, потому что асинхронный двигатель подключен напрямую к источнику питания.
• Соединения по специальной конфигурации обмоток – способ применим для двигателей, предназначенных для эксплуатации в нормальных условиях.

• Использование УПП – это наиболее передовой способ из всех перечисленных методов. Здесь полупроводниковые приборы, такие как тиристоры или тринисторы, регулирующие скорость асинхронного двигателя, успешно заменяют механические компоненты.

Регулятор оборотов коллекторного двигателя

Большинство схем бытовых аппаратов и электрических инструментов создано на базе коллекторного электродвигателя 220 В. Такая востребованность объясняется универсальностью. Для агрегатов возможно питание от постоянного либо переменного напряжения. Достоинство схемы обусловлены обеспечением эффективного пускового момента.

Чтобы достичь более плавного пуска и обладать возможностью настройки частоты вращения, применяются регуляторы оборотов.

Пуск электродвигателя своими руками можно сделать, к примеру, таким образом.

Заключение

УПП разработаны и созданы, чтобы ограничить увеличение пусковых технических показателей двигателя. В противном случае нежелательные явления могут привести к повреждению агрегата, сжиганию обмоток или перегреву рабочих цепей. Для длительной же службы, важно чтобы трехфазный мотор работал без скачков напряжения, в режиме плавного пуска.

Как только индукционный мотор наберёт нужные обороты, посылается сигнал к размыканию реле цепи. Агрегат становится готов к работе на полной скорости без перегрева и сбоев системы. Представленные способы могут быть полезными в решении промышленных и бытовых задач.

 

функции прибора и правила включения, отключение двигателя и плавное торможение

Широкое использование асинхронных трехфазных двигателей в различных механизмах и оборудовании часто сталкивается с проблемой резкого пуска силовой установки, что во многих случаях влияет на долговечность эксплуатации или приводит к выходу из строя приводимых в действие элементов.

Кроме того, при резком запуске, пусковой ток электродвигателя в несколько раз превышает его рабочие показатели и тем самым влияет на срок эксплуатации не только электрического оборудования, но и сетей, к которым он подключен. Для устранения этого недостатка и негативных его последствий для оптимальной работы применяют устройство плавного пуска (УПП) электродвигателя.

Функции прибора

Аппаратура, которая осуществляет процесс плавного пуска также реализует и функцию торможения, что тоже немаловажно для лояльной работы многих агрегатов на основе электрических приводов.

Софтстартеры, так называют устройства плавного пуска, реализованы на базе симисторов, которые в отличие от других схем запуска электродвигателя обеспечивает поступательный бесступенчатый разгон двигателя, ограничивая пусковой ток.

Этот принцип не только оптимизирует пусковой момент, но выполняет функции управления и защиты, а кроме того дает вполне определяемый экономический эффект.

Следует определить, что УПП в большинстве случаев реализует функции:

• по ограничению пускового тока до 3 – 4,5 номинального значения,
• понижению напряжения питания  при наличии соответствующего по мощности трансформатора и подводящих шин,
• оптимизации пускового и тормозного момента,
• аварийной защиты сети от токовых перегрузок,
• предотвращение заклинивания вала электродвигателя.

При этом необходимо понимать, что УПП не может производить регулировку частоты вращения, реверсировать направление вращения, увеличивать пусковой момент и снижать пусковой ток до значения ниже, чем требуется для старта вращения ротора.

Плавный пуск электродвигателя может быть реализован несколькими вариантами включения симисторов в цепи управления и разделяется на однофазные, двухфазные и трехфазные схемы включения, каждая из которых имеет функциональные отличия и стоимость исполнения соответственно. Кроме того, при использовании для питания двигателя соединения типа «треугольник» существует возможность включить симистор в разрыв обмотки.

Симистор, как известно, представляет собой включенных два встречно параллельных тиристора с управляющим входным каналом. В схеме УПП тиристоры исполняют роль быстродействующих контакторов, которые включаются напряжением, а выключаются током.

Однофазная схема регулирования (рис.

1) предполагает запуск электродвигателя мощностью не более 11 кВт в том случае, если требуется смягчить пусковой удар, а уже торможение, длительный запуск и ограничения на пусковой ток не имеют значения, так как при этом варианте реализовать такие функции нет возможности. Подобные УПП в последнее время сняты с производства как следствие значительного удешевления полупроводниковых приборов, в том числе и тиристоров.

Двухфазные УПП (рис. 2) применяются для регулирования пуска двигателей мощностью до 250 кВт. Такие устройства, хотя иногда и снабжают байпасными контакторами (by pass) с целью удешевления, но этим решением не устраняют недостаток, заключенный в несимметричности питания каждой фазы,  что в итоге может привести к перегреву.

Самой совершенной схемой, осуществляющей не только мягкий пуск электродвигателя, но и обеспечивающей универсальное применение УПП, является трехфазное регулирование.

Мощность управляемых УПП двигателей ограничивается тепловой и электрической прочностью симисторов, а функциональность таких устройств позволяет реализовать множество решений.

в том числе динамическое торможение, подхват обратного хода и симметричность ограничений силы магнитного поля и тока.

Важной составляющей устройства плавного пуска является байпасный контактор, о котором упоминалось ранее, позволяющий создать наиболее комфортные условия, как для работы электродвигателей, так и для самого УПП.

Байпасный, или иначе ,обходной контактор (БК), предназначен для облегчения теплового режима системы плавного запуска для питания двигателя при выходе на установленные обороты.

Схематично включение БК выглядит, как указано на рисунке.

Варианты схем включения УПП в систему питания и управления электродвигателем

Стандартная схема включения устройства для плавного запуска электродвигателя предусматривает использование магнитного пускателя, теплового реле, быстродействующих предохранителей или автоматических выключателей, причем, последние должны иметь регулировку по токам перегрузки. Ниже на рисунках изображено принципиальное включение элементов УПП относительно обмоток электродвигателя по трех проводной и шести проводной схеме.

Схема включения, исключающая потерю мощности

В предложенной схеме используется шунтирующий пускатель, который обеспечивает работу двигателя после его выхода на установленное число оборотов и отключает устройство плавного пуска.

Важной характеристикой шунтирующего (байпасного) пускателя является то, что он в отличие от сетевого адаптера не должен проводить через себя пусковой ток и рассчитываются его параметры только по номинальной (установившейся)  нагрузке.

Подобная схема включения УПП является единственно правильной при управлении параллельно несколькими двигателями, которые должны работать в синхронном режиме. Кроме того байпасная схема рекомендуется к применению для двигателей большой мощности.

Современные устройства плавного пуска выпускаются с возможностью сопряжения с программируемыми контролерами и компьютерными системами через совместимый интерфейс и могут включаться по требованию оператора или общей системы управления.

Кроме всех преимуществ, отмеченных выше, стоит отметить, что изменение характеристик пусковых токов несет экономическую выгоду, которая определяется сохранностью оборудования и питающих сетей и может быть просчитана в долгосрочном режиме.

Источник: http://proelectrika.com/ustrojstvo-plavnogo-puska-elektrodvigatelya-html/

Схема тиристорного устройствоа плавного пуска асинхронного электродвигателя

Рассматриваемая в статье схема позволяет осуществить безударный пуск и торможение электродвигателя, увеличить срок службы оборудования и снизить нагрузку на электросеть. Плавный пуск достигается путём регулирования напряжения на обмотках двигателя силовыми тиристорами.

Устройства плавного пуска (УПП) широко применяются в различных электроприводах. Структурная схема разработанного УПП приведена на рисунке 1, а диаграмма работы УПП – на рисунке 2. Основой УПП являются три пары встречно-параллельных тиристоров VS1 – VS6, включенных в разрыв каждой из фаз. Плавный пуск осуществляется за счёт постепенного

увеличения прикладываемого к обмоткам электродвигателя сетевого напряжения от некоторого начального значения Uначдо номинального Uном. Это достигается путём постепенного увеличения угла проводимости тиристоров VS1 – VS6 от минимального значения до максимального в течение времени Тпуск, называемого временем пуска.

Обычно значение Uначсоставляет 30…60% от Uном, поэтому пусковой момент электродвигателя существенно меньше, чем в случае подключения электродвигателя на полное напряжение сети.

При этом происходит постепенное натяжение приводных ремней и плавное зацепление зубчатых колес редуктора.

Это благоприятно сказывается на снижении динамических нагрузок электропривода и, как следствие, способствует продлению срока службы механизмов и увеличению интервала между ремонтами.

Применение УПП также позволяет снизить нагрузку на электросеть, поскольку в этом случае пусковой ток электродвигателя составляет 2 – 4 номинала тока двигателя, а не 5 – 7 номиналов, как при непосредственном пуске. Это важно при питании электроустановок от источников энергии ограниченной мощности, например, дизель-генераторных установок, источников бесперебойного питания и трансформаторных подстанций малой мощности

(особенно в сельской местности). После завершения пуска тиристоры шунтируются байпасом (обходным контактором) К, благодаря чему в течение времени Траб на тиристорах не рассеивается мощность, а значит, экономится электроэнергия.

При торможении двигателя процессы происходят в обратном порядке: после отключения контактора К угол проводимости тиристоров максимален, напряжение на обмотках электродвигателя равно сетевому за вычетом падения напряжения на тиристорах.

Затем угол проводимости тиристоров в течение времени Тторм уменьшается до минимального значения, которому соответствует напряжение отсечки Uотс, после чего угол проводимости тиристоров становится равным нулю и напряжение на обмотки не подается.

На рисунке 3 приведены диаграммы тока одной из фаз двигателя при постепенном увеличении угла проводимости тиристоров.

На рисунке 4 приведены фрагменты принципиальной электрической схемы УПП. Полностью схема приведена на сайте журнала. Для её работы требуется напряжение трех фаз А, В, С стандартной сети 380 В частотой 50 Гц. Обмотки электродвигателя при этом могут быть соединены как «звездой», так и „треугольником“.

В качестве силовых тиристоров VS1 – VS6 применены недорогие приборы типа 40TPS12 в корпусе ТО-247 с прямым током Iпр= 35 А. Допустимый ток через фазу составляет Iдоп= 2Iпр= 70 А. Будем считать, что максимальный пусковой ток составляет 4Iном, откуда следует, что Iном < Iдоп/4 = 17,5 А.

Просматривая стандартный ряд мощностей электродвигателей, находим, что к УПП допустимо подключать двигатель мощностью 7,5 кВт с номинальным током фазы Iн= 15 А.

В случае, если пусковой ток превысит Iдоп (по причине подключения двигателя большей мощности или слишком малого времени пуска), процесс пуска будет остановлен, поскольку сработает автоматический выключатель QF1 со специально подобранной характеристикой.

Параллельно тиристорам подключены демпфирующие RC-цепочки R48, C20, C21, R50, C22, C23, R52, C24, C25, предотвращающие ложное включение тиристоров, а также варисторы R49, R51 и R53, поглощающие импульсы перенапряжения свыше 700 В. Обходные реле К1, К2, К3 типа TR91-12VDC-SC-C с номинальным током 40 А шунтируют силовые тиристоры после завершения пуска.

Питание системы управления осуществляется от трансформаторного блока питания, запитанного от межфазного напряжения Uав.

В блок питания входят понижающие трансформаторы TV1, TV2, диодный мост VD1, токоограничивающий резистор R1, сглаживающие конденсаторы С1, С3, С5, помехоподавляющие конденсаторы С2, С4, С6 и линейные стабилизаторы DA1 и DA2, обеспечивающие напряжение 12 и 5 В соответственно.

Система управления построена с применением микроконтроллера DD1 типа PIC16F873. Микроконтроллер выдаёт импульсы управления тиристорами VS1 – VS6 путём «зажигания» оптосимисторов ОРТ5-ОРТ10 (MOC3052).

Для ограничения тока в цепях управления тиристоров VS1 – VS6 служат резисторы R36 – R47. Импульсы управления подаются одновременно на два тиристора с задержкой относительно начала полуволны межфазного напряжения.

Цепи синхронизации с сетевым напряжением состоят из трёх однотипных узлов, состоящих из зарядных резисторов R13, R14, R18, R19, R23, R24, диодов VD3 – VD8, транзисторов VT1 – VT3, накопительных конденсаторов С17 – С19 и оптопар OPT2 – OPT4.

C выхода 4 оптопар OPT2, OPT3, OPT4 на входы микроконтроллера RC2, RC1, RC0 поступают импульсы длительностью примерно 100 мкс, соответствующие началу отрицательной полуволны фазных напряжений Uab, Ubc, Uca.

Диаграммы работы узла синхронизации приведены на рисунке 5. Если принять верхний график за сетевое напряжение Uав, то среднийграфик будет соответствовать напряжению на конденсаторе С17, а нижний – току через фотодиод оптопары ОРТ2.

Микроконтроллер регистрирует поступающие на его входы синхроимпульсы, определяет наличие, порядок чередования, отсутствие «слипания» фаз, а также производит расчёт времени задержки импульсов управления тиристорами.

Входы цепей синхронизации защищены от перенапряжения варисторами R17, R22 и R27.

С помощью потенциометров R2, R3, R4 задаются параметры, соответствующие диаграмме работы УПП, приведённой на рисунке 2; соответственно R2 – Tпуск, R3 – Тторм, R4 – Uначи Uотс.

Напряжения уставок с движков R2, R3, R4 поступают на входы RA2, RA1, RA0 микросхемы DD1 и преобразуются с помощью АЦП.

Время пуска и торможения регулируется в пределах от 3 до 15 с, а начальное напряжение – от нуля до напряжения, соответствующего углу проводимости тиристора в 60 электрических градусов. Конденсаторы С8 – С10 – помехоподавляющие.

Команда «ПУСК» подаётся путём замыкания контактов 1 и 2 разъёма XS2, при этом на выходе 4 оптопары OPT1 появляется лог.

1; конденсаторы С14 и С15 производят подавление колебаний, возникающих вследствие „дребезга“ контактов. Разомкнутому положению контактов 1 и 2 разъёма XS2 соответствует команда „СТОП“.

Коммутацию цепи управления запуском можно реализовать кнопкой с фиксацией, тумблером или контактами реле.

Силовые тиристоры защищены от перегрева термостатом B1009N с нормально-замкнутыми контактами, размещёнными на теплоотводе. При достижении температуры 80°С контакты термостата размыкаются, и на вход RC3 микроконтроллера поступает уровень лог. 1, свидетельствующий о перегреве.

Светодиоды HL1, HL2, HL3 служат индикаторами следующих состояний:

• HL1 (зелёный) «Готовность» – отсутствие аварийных состояний, готовность к запуску;
• HL2 (зелёный) «Работа» – мигающий светодиод означает, что УПП производит пуск или торможение двигателя, постоянное свечение – работа на байпасе;
• HL3 (красный) «Авария» – свидетельствует о перегреве теплоотвода, отсутствии или „слипании“ фазных напряжений.

Включение обходных реле К1, К2, К3 производится путём подачи микроконтроллером лог. 1 на базу транзистора VT4.

Программирование микроконтроллера – внутрисхемное, для чего используется разъём XS3, диод VD2 и микропереключатель Дж1. Элементы ZQ1, C11, C12 образуют цепь запуска тактового генератора, R5 и С7 – цепь сброса по питанию, С13 осуществляет фильтрацию помех по шинам питания микроконтроллера.

На рисунке 6 приведён упрощённый алгоритм работы УПП.

После инициализации микроконтроллера вызывается подпрограмма Error_Test, которая определяет наличие аварийных ситуаций: перегрев теплоотвода, невозможность синхронизироваться с сетевым напряжением вследствие потери фазы, неверного подключения к сети или сильных помех.

Если аварийная ситуация не фиксируется, то переменной Error присваивается значение «0», после возврата из подпрограммы зажигается светодиод „Готовность“, и схема переходит в режим ожидания команды „ПУСК“.

После регистрации команды „ПУСК“ микроконтроллер производит аналого!цифровое преобразование напряжений уставок
на потенциометрах и расчёт параметров Тпуск и Uнач, после чего выдаёт импульсы управления силовыми тиристорами. По окончании пуска включается байпас. При торможении двигателя процессы управления выполняются в обратном
порядке.

Источник: http://www.zvezda-el.ru/articles/stati-ob-elektrotekhnike/tiristornoe-ustrojjstvo-plavnogo-puska-asinkhronnogo-elektrodvigatelja/

Схема плавного запуска трехфазного двигателя, выполненная на базе микросхем КР1182ПМ1

Устройства плавного пуска электродвигателя

Плавный пуск электродвигателя в последнее время применяется все чаще. Области его применении разнообразны и многочисленны. Это промышленность, электротранспорт, коммунальное и сельское хозяйство. Применение подобных устройств позволяет значительно снизить пусковые нагрузки на электродвигатель  и исполнительные механизмы, тем самым, продлив срок их службы.

Пусковые токи достигают значений в 7-10 раз выше, чем в рабочем режиме.

Это привод к «просаживанию» напряжения в питающей сети, что отрицательно сказывается не только на работе остальных потребителей, но и самого двигателя.

Время пуска затягивается, что может привести к перегреву обмоток и постепенному разрушению их изоляции. Это способствует преждевременному выходу электродвигателя из строя.

Устройства плавного пуска позволяют значительно снизить пусковые нагрузки на электродвигатель и электросеть, что особенно актуально в сельской местности либо при питании двигателя от автономной электростанции.

В момент запуска двигателя момент на его валу очень нестабилен и превышает номинальное значение более чем в пять раз.

Поэтому пусковые нагрузки исполнительных механизмов также повышены по сравнению с работой в установившемся режиме и могут достигать до 500 процентов.

Нестабильность момента при пуске приводит к ударным нагрузкам на зубья шестерен, срезанию шпонок и иногда даже к скручиванию валов.

Устройства плавного пуска электродвигателя значительно уменьшают пусковые нагрузки на механизм: плавно выбираются зазоры между зубьями шестерен, что препятствует их поломке. В ременных передачах также плавно натягиваются приводные ремни, что уменьшает износ механизмов.

Кроме плавного пуска на работе механизмов благотворно сказывается режим плавного торможения. Если двигатель приводит в движение насос, то плавное торможение позволяют избежать гидравлического удара при выключении агрегата.

Устройства плавного пуска промышленного изготовления

Устройства плавного пуска в настоящее время выпускается многими фирмами, например, Siemens, Danfoss, Scheider Electric. Такие устройства обладают многими функциями, которые программируются пользователем. Это время разгона, время торможения, защита от перегрузок и множество других дополнительных функций.

При всех достоинствах фирменных устройства обладают одним недостатком, — достаточно высокой ценой. Вместе с тем можно создать подобное устройство самостоятельно. Стоимость его при этом получится небольшой.

Устройство плавного пуска на микросхеме КР1182ПМ1

На основе микросхемы КР1182ПМ1 возможно создание достаточно простого устройства плавного пуска трехфазного электродвигателя. Схема устройства показана на Рис.1.

Рис.1. Схема устройства плавного пуска двигателя

Плавный пуск осуществляется при помощи постепенного увеличения напряжения на обмотках двигателя от нулевого значения до номинального. Это достигается за счет увеличения угла открывания тиристорных ключей за время, называемое временем запуска.

Описание схемы

В конструкции используется трехфазный электродвигатель 50 Гц, 350 В. Обмотки двигателя, соединенные «звездой», подключаются к выходным цепям, обозначенным на схеме как L1, L2, L3. Средняя точка «звезды» подключается к сетевой нейтрали (N).

Выходные ключи выполнены на тиристорах, включенных встречно-параллельно. В конструкции применены импортные тиристоры типа 40ТРS12. При небольшой стоимости они обладают достаточно большим током – до 35 А, а их обратное напряжение – 1200 В.

Кроме них в ключах присутствуют еще несколько элементов.

Их назначение следующее: демпфирующие RC-цепочки, включенные параллельно тиристорам, предотвращают ложные включения последних (на схеме это R8С11, R9С12, R10С13), а с помощью варисторов RU1- RU3 поглощаются коммутационные помехи, амплитуда которых превышает 500В.

В качестве управляющих узлов для выходных ключей используются микросхемы DA1-DA3 типа КР1182ПМ1. Конденсаторы С5-С10 внутри микросхемы формируют пилообразное напряжение, которое синхронизировано сетевым. Сигналы управления тиристорами в микросхеме формируются путем сравнения пилообразного напряжения с напряжением между выводами микросхемы 3 и 6.

Для питания реле К1-К3 в устройстве имеется блок питания, который состоит из нескольких элементов. Это трансформатор Т1, выпрямительный мостик VD1, сглаживающий конденсатор С4. На выходе выпрямителя установлен интегральный стабилизатор DA4 типа 7812 обеспечивающий на выходе напряжение 12 В, и защиту от коротких замыканий и перегрузок на выходе.

Описание  работы устройства плавного пуска электродвигателей

Сетевое напряжение на схему подается при замыкании силового выключателя Q1. Однако, двигатель еще не запускается. Это происходит потому, что обмотки реле К1…К3 пока обесточены, и их нормально-замкнутые контакты шунтируют выводы 3 и 6 микросхем DA1…DA3 через резисторы R1…R3. Это обстоятельство не дает заряжаться конденсаторам С1…С3, поэтому управляющие импульсы микросхемы не вырабатывают.

Пуск устройства в работу

При замыкании тумблера SA1 напряжение 12 В включает реле К1…К3. Их нормально-замкнутые контакты размыкаются, что обеспечивает возможность зарядки конденсаторов С1…С3 от внутренних генераторов тока.

Вместе с увеличением напряжения на этих конденсаторах увеличивается и угол открывания тиристоров. Тем самым достигается плавное увеличение напряжения на обмотках двигателя.

Когда конденсаторы зарядятся полностью, угол включения тиристоров достигнет максимальной величины, и частота вращения электродвигателя достигнет номинальной.

Отключение двигателя, плавное торможение

Для выключения двигателя следует разомкнуть выключатель SA1, Это приведет к отключению реле К1…К3. Их нормально – замкнутые контакты замкнутся, что приведет к разряду конденсаторов С1…С3 через резисторы R1…R3. Разряд конденсаторов будет длиться несколько секунд, за это же время произойдет останов двигателя.

При пуске двигателя в нулевом проводе могут протекать значительные токи.

Это происходит оттого, что в процессе плавного разгона токи в обмотках двигателя несинусоидальные, но особо бояться этого не стоит: процесс пуска достаточно кратковременный.

В установившемся же режиме этот ток будет много меньше (не более десяти процентов тока фазы в номинальном режиме), что обусловлено лишь технологическим разбросом параметров обмоток и «перекосом» фаз. От этих явлений избавиться уже невозможно.

Детали и конструкция

Для сборки устройства необходимы следующие детали:

Трансформатор мощностью не более 15 Вт, с напряжением выходной обмотки 15…17 В.

В качестве реле К1…К3 подойдут любые с напряжением катушки 12 В, имеющие нормально-замкнутый или переключающий контакт, например TRU-12VDC-SB-SL.

Конденсаторы С11…С13 типа К73-17 на рабочее напряжение не менее 600 В.

Устройство выполнено на печатной плате. Собранное устройство следует поместить в пластмассовый корпус подходящих размеров, на лицевой панели которого разместить выключатель SA1 и светодиоды HL1 и HL2.

Подключение двигателя

Подключение выключателя Q1 и двигателя выполняется проводами, сечение которых соответствует мощности последнего. Нулевой провод выполняется тем же проводом, что и фазные. При указанных на схеме номиналах деталей возможно подключение двигателей мощностью до четырех киловатт.

Если предполагается использовать двигатель мощностью не более полутора киловатт, а частота пусков не будет превышать 10…15 в час, то мощность, рассеиваемая на тиристорных ключах незначительна, поэтому радиаторы можно не ставить.

Если же предполагается использовать более мощный двигатель или запуски будут более частыми, потребуется установка тиристоров на радиаторы, изготовленные из алюминиевой полосы. Если же радиатор предполагается использовать общий, то тиристоры следует изолировать от него при помощи слюдяных прокладок. Для улучшения условий охлаждения можно воспользоваться теплопроводящей пастой КПТ– 8.

Проверка и наладка устройства

Перед включением, прежде всего, следует проверить монтаж на соответствие принципиальной схеме. Это основное правило, и отступать от него нельзя.

Ведь пренебрежение этой проверкой может привести к куче обугленных деталей, и надолго отбить охоту делать «опыты с электричеством».

Найденные ошибки следует устранить, ведь все же эта схема питается от сети, а с нею шутки плохи. И даже после указанной проверки подключать двигатель еще рано.

Сначала следует вместо двигателя подключить три одинаковых лампы накаливания, мощностью 60…100 Вт. При испытаниях следует добиться, чтобы лампы «разжигались» равномерно.

Неравномерность времени включения обусловлена разбросом емкостей конденсаторов С1…С3, которые имеют значительный допуск по емкости. Поэтому лучше перед установкой сразу подобрать их с помощью прибора, хотя бы с точностью процентов до десяти.

Время выключения обусловлено еще сопротивлением резисторов R1…R3. С их помощью можно выровнять время выключения. Эти настройки следует выполнять в том случае, если разброс времени включения – выключения в разных фазах превышает 30 процентов.

Двигатель можно подключать лишь после того, как вышеуказанные проверки прошли нормально, не сказать бы даже на отлично.

Что можно еще добавить в конструкцию

Выше уже было сказано, что такие устройства в настоящее время выпускаются разными фирмами. Конечно, все функции фирменных устройств в подобном самодельном повторить невозможно, но одну все-таки, скопировать, наверно, удастся.

Речь идет о так называемом шунтирующем контакторе. Назначение его следующее: после того, как двигатель достиг номинальных оборотов, контактор просто перемыкает тиристорные ключи своими контактами.

Ток идет через них в обход тиристоров. Такую конструкцию часто называют байпасом (от английского bypass – обход). Для такого усовершенствования придется ввести дополнительные элементы в блок управления.

Источник: http://meandr.org/archives/9842

Плавный пуск электродвигателя

Электродвигатели – самые распространенные в мире электрические машины. Ни одно промышленное предприятие, ни один технологический процесс без них не обходится. Вращение вентиляторов, насосов, перемещение лент конвейеров, движение кранов – вот неполный, но уже весомый перечень задач, решаемых с помощью двигателей.

Однако есть один нюанс работы всех без исключения электромоторов: в момент старта они кратковременно потребляют большой ток, называемый пусковым.

Чем опасен пусковой ток электродвигателя

При подаче напряжения на обмотку статора скорость вращения ротора равна нулю. Ротор нужно стронуть с места и раскрутить до номинального частоты вращения. На это тратится значительно большая энергия, чем та, что нужна для номинального режима работы.

Под нагрузкой пусковые токи больше, чем на холостом ходу. К весу ротора прибавляется механическое сопротивление вращению от приводимого двигателем в движение механизма. На практике влияние этого фактора стремятся минимизировать. Например, у мощных вентиляторов на момент запуска автоматически закрываются шиберы в воздуховодах.

В момент протекания пускового тока из сети потребляется значительная мощность, расходуемая на выведение электродвигателя на номинальный режим работы. Чем мощнее электромотор, тем большая мощность для разгона ему требуется. Не все электрические сети переносят этот режим без последствий.

Перегрузка питающих линий неизбежно приводит к снижению напряжения в сети. Это не только еще более затрудняет процесс запуска электродвигателей, но и влияет на других потребителей.

Да и сами электродвигатели во время пусковых процессов испытывают повышенные механические и электрические нагрузки. Механические связаны с увеличением вращающего момента на валу. Электрические же, связанные с кратковременным увеличением тока, воздействуют на изоляцию обмоток статора и ротора, контактные соединения и пусковую аппаратуру.

Методы снижения пусковых токов

Маломощные электромоторы с недорогой пускорегулирующей аппаратурой вполне достойно запускаются и без применения каких-либо средств. Снижать их пусковые токи или изменять частоту вращения нецелесообразно экономически.

Но, когда влияние на режим работы сети в процессе запуска оказывается существенным, пусковые токи требуют снижения. Этого добиваются за счет:

• применения электродвигателей с фазным ротором;
• использование схемы для переключения обмоток со звезды на треугольник;
• использование устройств плавного пуска;
• использование частотных преобразователей.

Для каждого механизма подходит один или несколько указанных методов.

Электродвигатели с фазным ротором

Применение асинхронных электродвигателей с фазным ротором на участках работы с тяжелыми условиями труда – самая древняя форма снижения пусковых токов. Без них невозможна работа электрифицированных кранов, экскаваторов, а также – дробилок, грохотов, мельниц, редко запускающихся при отсутствии продукции в приводимом механизме.

Снижение пускового тока достигается за счет поэтапного вывода из цепи ротора резисторов. Первоначально, в момент подачи напряжения, к ротору подключено максимально возможное сопротивление. По мере разгона реле времени один за другим включают контакторы, шунтирующие отдельные резистивные секции. В конце разгона добавочное сопротивление, включенное к цепи ротора, равно нулю.

Крановые двигатели не имеют автоматического переключения ступеней с резисторами. Это происходит по воле крановщика, передвигающего рычаги управления.

Переключение схемы соединения обмоток статора

В брно (блок распределения начала обмоток) любого трехфазного электромотора выведено 6 выводов от обмоток всех фаз. Таким образом, их можно соединить либо в звезду, либо в треугольник.

За счет этого достигается некоторая универсальность применения асинхронных электродвигателей. Схема включения звездой рассчитывается на большую ступень напряжения (например, 660В), треугольником – на меньшую (в данном примере – 380В).

Но при номинальном напряжении питания, соответствующем схеме с треугольником, можно воспользоваться схемой со звездой для предварительного разгона электромотора. При этом обмотка работает на пониженном напряжении питания (380В вместо 660), и пусковой ток снижается.

Для управления процессом переключения потребуется дополнительный кабель в брно электродвигателя, так как задействуются все 6 выводов обмоток. Устанавливаются дополнительные пускатели и реле времени для управления их работой.

Частотные преобразователи

Первые два метода можно применить не везде. А вот последующие, ставшие доступными относительно недавно, позволяют осуществить плавный пуск любого асинхронного электродвигателя.

Частотный преобразователь – сложное полупроводниковое устройство, сочетающее силовую электронику и элементы микропроцессорной техники. Силовая часть выпрямляет и сглаживает сетевое напряжение, превращая его в постоянное. Выходная часть из этого напряжения формирует синусоидальное с изменяемой частотой от нуля до номинального значения – 50 Гц.

За счет этого достигается экономия электроэнергии: приводимые во вращение агрегаты не работают с избыточной производительностью, находясь в строго требуемом режиме. К тому же технологический процесс получает возможность тонко настраиваться.

Но важное в спектре рассматриваемой проблемы: частотные преобразователи позволяют осуществлять плавный пуск электродвигателя, без толчков и рывков. Пусковой ток полностью отсутствует.

Устройства плавного пуска

Устройство плавного пуска электродвигателя – это тот же частотный преобразователь, но с ограниченным функционалом. Работает он только при разгоне электродвигателя, плавно изменяя скорость его вращения от минимально заданного значения до номинальной.

Чтобы исключить бесполезную работу устройства по окончании разгона электродвигателя, рядом устанавливается шунтирующий контактор. Он подключает электродвигатель напрямую к сети после завершения запуска.

При выполнении модернизации оборудования – это самый простой метод. Он зачастую может быть реализован своими руками, без привлечения узкопрофильных специалистов. Устройство устанавливается на место магнитного пускателя, управляющего пуском электромотора. Может потребоваться замена кабеля на экранированный. Затем в память устройства вносятся параметры электромотора, и оно готово к действию.

А вот с полноценными частотными преобразователями справиться самостоятельно по силам не каждому. Поэтому их применение в единичных экземплярах обычно лишено смысла. Установка частотных преобразователей оправдана лишь при проведении общей модернизации электрооборудования предприятия.

Источник: http://ElectrikTop.ru/baza-znaniy/plavnyj-pusk-elektrodvigatelya.html

Плавный пуск для болгарки своими руками – экономия ваших средств и защита электроинструмента

В связи с особенностями конструкции, старт угловой шлифовальной машины сопряжен с высокими динамическими нагрузками. За счет массы рабочего диска, в начале вращения на ось редуктора действуют силы инерции. Это влечет за собой некоторые негативные моменты:

1. 1. Нагрузки на ось при резком старте создают инерционный рывок, который при большом диаметре и массе диска может вырвать электроинструмент из рук;

ВАЖНО! При запуске болгарки, всегда держите инструмент обеими руками, и будьте готовы к его удержанию. В противном случае можно получить травму. Данное предупреждение особенно актуально для тяжелых алмазных или стальных дисков.

1. 1. При резкой подаче рабочего напряжения на двигатель, возникает перегрузка по току, которая проходит после набора номинальных оборотов;

В результате чего изнашиваются щетки и перегреваются обе обмотки электромотора. При постоянном включении и выключении электроинструмента, перегрев может оплавить изоляцию обмоток и привести к короткому замыканию, с последующим дорогостоящим ремонтом.

1. 1. Большой крутящий момент при резком наборе оборотов преждевременно изнашивает шестерни редуктора УШМ;

В некоторых случаях возможно отламывание зубьев и заклинивание редуктора.

1. 1. Перегрузки, которые воспринимает рабочий диск, могут разрушить его при запуске двигателя.

Поэтому наличие защитного кожуха обязательно.

ВАЖНО! Во время запуска болгарки, открытый сектор кожуха должен быть направлен в сторону, противоположную от оператора.

Чтобы лучше понять механику работы, рассмотрим устройство болгарки на чертеже. Хорошо видны все элементы, испытывающие перегрузку при резком старте.

Схематический чертеж расположение рабочих органов и систем управления в болгарке

Для уменьшения пагубных воздействий резкого пуска, производители выпускают болгарки с регулировкой оборотов и плавным пуском.

Регулировка оборотов находится на рукоятке инструмента

Но таким приспособлением оснащаются лишь модели средней и высокой ценовой категории. Многие домашние мастера приобретают УШМ без регулятора и замедления пусковых оборотов.

Особенно это касается мощных экземпляров с диаметром отрезного диска более 200 мм. Такую болгарку мало того что тяжело удержать в руках во время запуска, износ механики и электрической части происходит гораздо быстрее.
Выход один – установить плавный пуск болгарки самостоятельно.

Существуют готовые заводские устройства с регулятором оборотов и замедлением старта двигателя при запуске.

Такие блоки устанавливаются внутрь корпуса, при наличии свободного места. Однако, большинство пользователей УШМ предпочитают изготавливать схему для плавного пуска болгарки самостоятельно, и подключать ее в разрыв питающего кабеля.

Как изготовить схему плавного пуска угловой шлифовальной машины своими руками

Популярная схема реализуется на основе управляющей микросхемы фазового регулирования КР118ПМ1, а силовая часть выполнена на симисторах. Такое устройство достаточно просто монтируется, не требует дополнительной настройки после сборки, а стало быть, изготовить ее может мастер без специализированного образования, достаточно уметь держать в руках паяльник.

Электрическая схема регулировки плавного пуска для болгарки

Предложенный блок можно подключить к любому электроинструменту, рассчитанному на переменное напряжение 220 вольт. Отдельный вынос кнопки питания не требуется, доработанный электроинструмент включается штатной клавишей. Схему можно установить как внутрь корпуса болгарки, таки и в разрыв питающего кабеля в отдельном корпусе.

При замыкании клавиши пуска болгарки, по общей цепи питания подается напряжение на микросхему DA1. На управляющем конденсаторе происходит плавное нарастание напряжения.

По мере заряда оно достигает рабочей величины. За счет этого тиристоры в составе микросхемы открываются не сразу, а с задержкой, время которой определяется зарядом конденсатора.

Симистор VS1, управляемый тиристорами, открывается с такой же паузой.

Посмотрите видео с подробным разъяснением как сделать и какую схему применить

В каждом полупериоде переменного напряжения, задержка уменьшается в арифметической прогрессии, в результате чего напряжение на входе в электроинструмент плавно возрастает. Этот эффект и определяет плавность запуска двигателя болгарки. Следовательно обороты диска возрастают постепенно, и вал редуктора не испытывает инерционного шока.

Время набора оборотов до рабочего значения определяется емкостью конденсатора С2. Величина 47 мкФ обеспечивает плавный пуск за 2 секунды. При такой задержке нет особого дискомфорта для начала работы с инструментом, и в то же время сам электроинструмент не подвергается избыточным нагрузкам от резкого старта.

После выключения УШМ, конденсатор С2 разряжается сопротивлением резистора R1. При номинале 68 кОм время разряда составляет 3 секунды. После чего устройство плавного пуска готово к новому циклу запуска болгарки.

Таким образом, в одном корпусе можно выполнить регулятор оборотов двигателя и устройство плавного пуска электроинструмента.

Остальные детали схемы работают следующим образом:

• Резистор R2 контролирует величину силы тока, протекающую через управляющий вход симистора VS1;
• Конденсаторы С1 и С2 являются компонентами управления микросхемой КР118ПМ1, используемыми в типовой схеме включения.

Для простоты и компактности монтажа, резисторы и конденсаторы припаиваются прямо к ножкам микросхемы.

Симистор VS1 может быть любым, со следующими характеристиками: максимальное напряжение до 400 вольт, минимальный пропускной ток 25 ампер. Величина тока зависит от мощности угловой шлифовальной машины.

По причине плавного пуска болгарки, ток не будет превышать номинального рабочего значения для выбранного электроинструмента. Для экстренных случаев, например, заклинивания диска УШМ – необходим запас по току. Поэтому значение номинальной величины в амперах следует увеличить вдвое.

Номиналы радиодеталей, использованных в предлагаемой электросхеме – испытаны на УШМ мощностью 2 кВт. Запас по мощности имеется до 5 кВт, это связано с особенностью работы микросхемы КР118ПМ1.
Схема рабочая, многократно исполненная домашними мастерами.

Источник: http://obinstrumente.ru/elektroinstrument/bolgarka/plavnyj-pusk-dlya-bolgarki-svoimi-rukami. html

Устройство плавного пуска электродвигателя :

Характерным для любого электродвигателя в процессе запуска является многократное превышение тока и механической нагрузки на приводимое в действие оборудование. При этом также возникают перегрузки питающей сети, создающие просадку напряжения и ухудшающие качество электроэнергии. Во многих случаях требуется устройство плавного пуска (УПП).

Необходимость плавного пуска электродвигателей

Статорная обмотка является катушкой индуктивности, состоящей из активного сопротивления и реактивного. Значение последнего зависит от частоты подаваемого напряжения. При запуске двигателя реактивное сопротивление изменяется от нуля, а пусковой ток имеет большую величину, многократно превышающую номинальный.

Момент вращения также велик и может разрушить приводимое в движение оборудование. В режиме торможения также появляются броски тока, приводящие к повышению температуры статорных обмоток. При аварийной ситуации, связанной с перегревом двигателя, возможен ремонт, но параметры трансформаторной стали изменяются и номинальная мощность снижается на 30 %.

Поэтому необходим плавный пуск.

Запуск электродвигателя переключением обмоток

Обмотки статора могут соединяться «звездой» и «треугольником». Когда у двигателя выведены все концы обмоток, можно снаружи коммутировать схемы «звезда» и «треугольник».

Устройство плавного пуска электродвигателя собирается из 3 контакторов, реле нагрузки и времени.

Электродвигатель запускается по схеме «звезда», когда контакты К1 и К3 замкнуты. Через интервал, заданный реле времени, К3 отключается и производится подключение схемы «треугольник» контактором К2. При этом двигатель выходит на полные обороты. Когда он разгоняется до номинальных оборотов, пусковые токи не такие большие.

Недостатком схемы является возникновение короткого замыкания при одновременном включении двух автоматов. Этого можно избежать, применив вместо них рубильник. Для организации реверса нужен еще один блок управления. Кроме того, по схеме «треугольник» электродвигатель больше нагревается и жестко работает.

Частотное регулирование скорости вращения

Вал электродвигателя вращается магнитным полем статора. Скорость зависит от частоты питающего напряжения. Электропривод будет работать эффективней, если дополнительно менять напряжение.

В состав устройства плавного пуска асинхронных двигателей может входить частотный преобразователь.

Первой ступенью устройства является выпрямитель, на который подается напряжение трехфазной или однофазной сети. Он собирается на диодах или тиристорах и предназначен для формирования пульсирующего напряжения постоянного тока.

В промежуточной цепи пульсации сглаживаются.

В инверторе выходной сигнал преобразуется в переменный заданной частоты и амплитуды. Он работает по принципу изменения амплитуды или ширины импульсов.

Все три элемента получают сигналы от электронной схемы управления.

Принцип действия УПП

Увеличение пускового тока в 6-8 раз и вращающего момента требуют применения УПП для выполнения следующих действий при запуске или торможении двигателя:

• постепенное увеличение нагрузки;
• снижение просадки напряжения;
• управление запуском и торможением в определенные моменты времени;
• снижение помех;
• защита от скачков напряжения, при пропадании фазы и др.;
• повышение надежности электропривода.

Устройство плавного пуска двигателя ограничивает величину напряжения, подаваемого в момент пуска. Оно регулируется путем изменения угла открытия симисторов, подключенных к обмоткам.

Пусковые токи необходимо снижать до величины, не более чем в 2-4 раза превышающей номинал.

Наличие байпасного контактора предотвращает перегрев симисторов после его подключения после того, как двигатель раскрутится. Варианты включения бывают одно-, двух- и трехфазные.

Каждая схема функционально отличается и имеет разную стоимость. Наиболее совершенным является трехфазное регулирование. Оно наиболее функционально.

Недостатки УПП на симисторах:

• простые схемы применяются только с небольшими нагрузками или при холостом запуске;
• продолжительный запуск приводит к перегреву обмоток и полупроводниковых элементов;
• момент вращения вала снижается и двигатель может не запуститься.

Виды УПП

Наиболее распространены регуляторы без обратной связи по двум или трем фазам. Для этого предварительно устанавливается напряжение и время пуска.

Недостатком является отсутствие регулирования момента по нагрузке на двигатель.

Эту проблему решает устройство с обратной связью наряду с выполнением дополнительных функций снижения пускового тока, создания защиты от перекоса фаз, перегрузки и пр.

Наиболее современные УПП имеют цепи непрерывного слежения за нагрузкой. Они подходят для тяжело нагруженных приводов.

Выбор УПП

Большинство УПП — это регуляторы напряжения на симисторах, различающиеся функциями, схемами регулирования и алгоритмами изменения напряжения. В современных моделях софтстартеров применяются фазовые методы регулирования электроприводов с любыми режимами пуска. Электрические схемы могут быть с тиристорными модулями на разное количество фаз.

Одно из самых простых — это устройство плавного пуска с однофазным регулированием через один симистор, позволяющее только смягчать механические ударные нагрузки двигателей мощностью до 11 кВт.

Двухфазное регулирование также смягчает механические удары, но не ограничивает токовые нагрузки. Допустимая мощность двигателя составляет 250 кВт. Оба способа применяются из расчета приемлемых цен и особенностей конкретных механизмов.

Многофункциональное устройство плавного пуска с трехфазным регулированием имеет самые лучшие технические характеристики. Здесь обеспечивается возможность динамического торможения и оптимизации его работы. В качестве недостатков можно отметить только большие цены и габариты.

В качестве примера можно взять устройство плавного пуска Altistart. Можно подобрать модели для запуска асинхронных двигателей, мощность которых достигает 400 кВт.

Устройство выбирается по номинальной мощности и режиму работы (нормальный или тяжелый).

Выбор УПП

Основными параметрами, по которым выбираются устройства плавного пуска, являются:

• предельная сила тока УПП и двигателя должны быть правильно подобраны и соответствовать друг другу;
• параметр количества запусков в час задается как характеристика софтстартера и не должен превышаться при эксплуатации двигателя;
• заданное напряжение устройства не должно быть меньше сетевого.

Упп для насосов

Устройство плавного пуска для насоса предназначено преимущественно для снижения гидравлических ударов в трубопроводах. Для работы с приводами насосов подходят УПП Advanced Control. Устройства практически полностью устраняют гидроудары при заполненных трубопроводах, позволяя увеличить ресурс оборудования.

Плавный запуск электроинструментов

Для электроинструмента характерны высокие динамические нагрузки и большие обороты. Его наглядным представителем является угловая шлифовальная машинка (УШМ). На рабочий диск действуют значительные силы инерции в начале вращения редуктора. Большие перегрузки по току возникают не только при запуске, но и при каждой подаче инструмента.

Устройство плавного пуска электроинструмента применяется только для дорогих моделей. Экономичным решением является его установка своими руками. Это может быть готовый блок, который помещается внутри корпуса инструмента. Но многие пользователи собирают простую схему самостоятельно и подключают ее в разрыв питающего кабеля.

При замыкании цепи двигателя, на регулятор фазы КР1182ПМ1 подается напряжение и начинает заряжаться конденсатор С2. За счет этого симистор VS1 включается с задержкой, которая постепенно уменьшается. Ток двигателя плавно нарастает и обороты набираются постепенно. Двигатель разгоняется примерно за 2 сек. Мощность, отдаваемая в нагрузку, достигает 2,2 кВт.

Устройство можно применять для любого электроинструмента.

Выбирая устройство плавного пуска, необходимо анализировать требования к механизму и характеристикам электродвигателя. Характеристики производителя находятся в прилагаемой к оборудованию документации. Ошибки при выборе быть не должно, поскольку нарушится функционирование устройства. Важен учет диапазона скоростей, чтобы выбрать лучшее сочетание преобразователя и двигателя.

Источник: https://www.syl.ru/article/287360/new_ustroystvo-plavnogo-puska-elektrodvigatelya

Плавный пуск коллекторного двигателя. Сначала ничего не вышло, но все закончилось хорошо

До этого я никогда не делал устройство плавного пуска. Чисто теоретически, я представлял, как реализовать эту функцию на симисторе, правда такой вариант не без недостатков — потеря мощности и необходим теплоотвод.
Блуждая по пыльным китайским лабазам, в тщетных попытках в залежах контрафакта и неликвида отыскать что-нибудь стоящее, но не дорогое, наткнулся я на этот товар.

Бла-бла-бла

Покупка не была ради покупки, а осознанная необходимость. Задумал я написать обзор в стол поставить ручной фрезер. А он у меня без плавного пуска, стартует резко, саморазрушаясь и руша окружающее его. Мягкий старт и плавный пуск разве не одно и тоже? Сомнения конечно были, хотя я с терморезисторами дел не имел, видел их только в блоках питания компьютеров, всегда думал, что они реагируют на «скачки и всплески», т. е. быстро, но «the voltage to rise slowly» и «after about five seconds» зародили червь сомнения. Да еще и “or other high starting current machine applications.»
Поскольку отсутствие знаний делает нас расточительными и решительными, я заказал этот девайс и не на секунду об этом не пожалел.

Вот что пишет про него продавец:
Мягкий старт блока питания для усилителя класса А, обещая: 4 кВт мощности и 40 А через контакты реле при напряжении AC от 150 В до 280 В. Размер 67 мм x 61 мм x 30 мм, продавец называет его ультра-маленьким – а-ха-ха. Как бы мой фрезер по току в рамки попадает, даже если разделить китайские амперы на два, но в таком размере внутрь корпуса инструмента плата невпихуема.
И, да, это конструктор. Нужно паять!

Товар пришел в таком виде, плюс еще для лучшей сохранности был завернут в обрывок газеты на китайском/корейском/японском языке, который пропал, опрос домочадцев и многочисленной челяди ясности не внес, кому и для каких надобностей этот клочек понадобился, поэтому фото газеты нет, сверху был еще пакетик без всякой пупырки.
Паять легко — все нарисовано и подписано.

Плата — может кому пригодится

Спаял:

Обратная сторона

Набросал принципиальную схему

Как работает: при включении у R2 сопротивление большое, напряжение на нагрузке меньше чем 220 V, терморезистор нагревается, сопротивление его стремится к нулю, а напряжение на нагрузке к 220 V. Соответственно двигатель набирает обороты.

Заумь

Одновременно с этим выпрямленное и стабилизированное VD2 напряжение (24 V, хотя по первому попавшемуся даташиту должно быть 25, но вольт туда, вольт сюда…) запитывает схему включения реле. Через R1 заряжается конденсатор C3, емкость которого определяет время срабатывания реле. Через 5 секунд открывается транзистор VT2, контакты реле шунтируют терморезистор R2 и двигатель работает на максимальной мощности.
Гладко было на бумаге… В реальности подключение данного устройства никакого плавного пуска двигателю не обеспечивает, терморезистор нагревается мгновенно, мотор сразу молотит почем зря, только реле издевательски щелкает через 5 секунд. Пробовал двигатель на 150 Вт — эффект тот же.

Бла-бпа-бла

Ругал на чем свет стоит китайского купца. Домашние животные, дошколята и приживалки, наблюдавшие за экспериментом, разбежались и попрятались по темным углам, теща на всякий случай достала из рукава пестик. А вот не надо вводить в заблуждение доверчивых русских покупателей. Допил одонки из бутылки, оставшейся с позапрошлой коронации, закусил холодной кулебякой, успокоился… Достал из помойного ведра плату, обобрал с нее подсолнечную шелуху.

«Если работа проваливается, то всякая попытка ее спасти ухудшит дело», — утверждает Эдвард Мерфи. «Слишком много людей ломаются, даже не подозревая о том, насколько близко к успеху они были в тот момент, когда упали духом,» — спорит с ним Томас Эдисон. Эти две цитаты никакого отношения к делу не имеют, приведены здесь, чтобы показать, что автор отчета не просто охотник за халявой и тупой потребитель китайских товаров, а человек начитанный, приятный собеседник и интеллектуал. Фигли. Но к делу.
Завалялись у меня в чулане на антресолях в шляпной коробке пара микросхем К1182ПМ1Р.

Выжимка из даташита:

Непосредственное применение ИС — для плавного включения и выключения электрических ламп накаливания или регулировки их яркости свечения. Так же успешно ИС может применяться для регулировки скорости вращения электродвигателей мощностью до 150 Вт (например, вентиляторами) и для управления более мощными силовыми приборами (тиристорами).

На одной из них я и собрал устройство плавного пуска, которое не лишено недостатков, но работает, как надо.

С1 задает время плавного включения, R1 величину напряжения на нагрузке. У меня максимальное напряжение при 120 ом получилось. При С1 100 мкФ время разгона около 2-х секунд. Поменяв R1 на переменный можно регулировать обороты коллекторного двигателя, без обратной связи естественно (хотя так реализовано на подавляющем большинстве продаваемого электроинструмента). Симистор VS1 любой нашедшейся, подходящий по мощности. У меня завалялся BTA16 600B.

Обратная сторона

Все работает.

Теперь осталось скрестить два устройства, которые взаимно дополняют друг друга, сводя на нет недостатки присущие каждому в отдельности.

Бла-бла-бла

В принципе задача несложная для живого, пытливого ума. Выпаял термистор, и выбросил его спрятал до лучших времен, на его место впаял два проводка идущие от катода и анода симистора второй платы. Уменьшил емкость С3 на первой плате до 22 мкФ, что бы реле замыкало катод и анод симистора не через 5 секунд, а примерно через две.

При температуре воздуха 30 град. С температура диодного моста 50 град., стабилитрона 65 град., реле 40 град.
Все — переделка закончена.

Бла-бла-бла

Другой бы, менее уверенный в своих силах, обрадовался бы результату, закатил бы пир горой, устроил бы праздник с медведями и цыганами. Я же просто открыл бутылочку шампанского, заставил девок плясать хороводы во дворе и отменил субботнюю порку.

Осталось только оформить это все в корпус, уже было хотел, но что-то дома нет пластинки металлической, с помощью которой корпус будет крепиться к столу. Выглядеть будет все примерно так:

Мои выводы неоднозначны, оценки предвзяты, рекомендации сомнительны.
Все устал, еще эти коты все время в кадр лезли – замучился гонять.

Оптимальные схемы для плавного пуска электродвигателя, созданных своими руками

Кому хочется напрягаться, тратить свои деньги и время на переоборудование устройств и механизмов, которые и так прекрасно работают? Как показывает практика – многим. Хоть и не каждый в жизни сталкивается с промышленным оборудованием, оснащённым мощными электродвигателями, но, постоянно встречается пусть с не столь прожорливыми и мощными, электромоторами в быту. Ну а лифтом, наверняка, пользовался каждый.

Электродвигатели и нагрузки — проблема?

Дело в том, что фактически любые электродвигатели, в момент пуска или остановки ротора, испытывают огромные нагрузки. Чем мощнее двигатель и оборудование, приводимое им в движение, тем грандиозней затраты на его запуск.

Наверное, самая значительная нагрузка, приходящаяся на двигатель в момент пуска, это многократное, хоть и кратковременное, превышение номинального рабочего тока агрегата. Уже через несколько секунд работы, когда электромотор выйдет на свои штатные обороты, ток, потребляемый им, тоже вернётся к нормальному уровню. Для обеспечения необходимого электроснабжения приходиться наращивать мощность электрооборудования и токопроводящих магистралей, что приводит к их подорожанию.

При запуске мощного электродвигателя, из-за его большого потребления, происходит «просадка» напряжения питания, которая может привести к сбоям или выходу из строя оборудования, запитанного с ним от одной линии. Ко всему прочему, снижается срок службы аппаратуры электроснабжения.

При возникновении нештатных ситуаций, повлёкших перегорание двигателя или его сильный перегрев, свойства трансформаторной стали могут измениться настолько, что после ремонта двигатель потеряет до тридцати процентов мощности. При таких обстоятельствах, к дальнейшей эксплуатации он уже непригоден и требует замены, что тоже недешево.

Для чего нужен плавный пуск?

Казалось бы, все правильно, да и оборудование на это рассчитано. Вот только всегда есть «но». В нашем случае их несколько:

• в момент запуска электродвигателя, ток питания может превышать номинальный в четыре с половиной-пять раз, что приводит к значительному нагреву обмоток, а это не очень хорошо;
• старт двигателя прямым включением приводит к рывкам, которые в первую очередь влияют на плотность тех же обмоток, увеличивая трение проводников во время работы, ускоряет разрушение их изоляции и, со временем, может привести к межвитковому замыканию;
• вышеупомянутые рывки и вибрация передаются на весь приводимый в движение агрегат. Это уже совсем нездорово, потому что может привести к повреждению его движущихся элементов: систем зубчатых передач, приводных ремней, конвейерных лент или просто представьте себя едущим в дёргающемся лифте. В случае насосов и вентиляторов — это риск деформации и разрушения турбин и лопастей;
• не стоит также забывать об изделиях, возможно находящихся на производственной линии. Они могут упасть, рассыпаться или разбиться из-за такого рывка;
• ну, и наверно, последний из моментов, заслуживающих внимание — стоимость эксплуатации такого оборудования. Речь идёт не только о дорогостоящих ремонтах, связанных с частыми критическими нагрузками, но и об ощутимом количестве не эффективно израсходованной электроэнергии.

Казалось бы, все вышеперечисленные сложности эксплуатации присущи лишь мощному и громоздкому промышленному оборудованию, однако, это не так. Все это может стать головной болью любого среднестатистического обывателя. В первую очередь это касается электроинструмента.

Специфика применения таких агрегатов, как электролобзики, дрели, болгарки и им подобных, предполагают многократные циклы запуска и остановки, в течение относительно небольшого промежутка времени. Такой режим эксплуатации, в той же мере, влияет на их долговечность и энергопотребление, как и у их промышленных собратьев. При всем этом не стоит забывать, что системы плавного запуска не могут регулировать рабочие обороты мотора или реверсировать их направление. Также невозможно увеличить пусковой момент или снизить ток ниже, чем требуется для начала вращения ротора электродвигателя.

Видео: Плавный пуск, регулировка и защита колектор. двигателя

Варианты систем плавного пуска электродвигателей

Система «звезда-треугольник»

Одна из наиболее широко применяемых систем запуска промышленных асинхронных двигателей. Основным её преимуществом является простота. Двигатель запускается при коммутации обмоток системы «звезда», после чего, при наборе штатных оборотов, автоматически переключается на коммутацию «треугольник». Такой вариант старта позволяет добиться тока почти на треть ниже, чем при прямом запуске электромотора.

Однако, этот способ не подойдёт для механизмов с небольшой инерцией вращения. К таким, к примеру, относятся вентиляторы и небольшие насосы, из-за малых размеров и массы их турбин. В момент перехода с конфигурации «звезда» на «треугольник», они резко снизят обороты или вовсе остановятся. В результате после переключения, электродвигатель по сути, запускается заново. То есть в конечном счёте вы не добьётесь не только экономии ресурса двигателя, но и, вероятнее всего, получите перерасход электроэнергии.

Видео: Подключение трёхфазного асинхронного электродвигателя звездой или треугольником

Электронная система плавного пуска электродвигателя

Плавный пуск двигателя может быть произведён с помощью симисторов, включённых в цепи управления. Существует три схемы такого включения: однофазные, двухфазные и трехфазные. Каждая из них отличается своими функциональными возможностями и конечной стоимостью соответственно.

С помощью таких схем, обычно, удаётся снизить пусковой ток до двух–трёх номинальных. Кроме этого, удаётся снизить существенный нагрев, присущий вышеупомянутой системе «звезда-треугольник», что способствует увеличению срока службы электродвигателей. Благодаря тому, что управление запуска двигателя происходит за счёт снижения напряжения, разгон ротора осуществляется плавно, а не скачкообразно, как у других схем.

В целом, на системы плавного пуска двигателя возлагаются несколько ключевых задач:

• основная – понижение пускового тока до трёх–четырёх номинальных;
• снижение напряжения питания двигателя, при наличии соответствующих мощностей и проводки;
• улучшение параметров пуска и торможения;
• аварийная защита сети от перегрузок по току.

Однофазная схема пуска

Данная схема предназначена для запуска электродвигателей мощностью не более одиннадцати киловатт. Применяют такой вариант в том случае, если требуется смягчить удар при запуске, а торможение, плавный пуск и понижение пускового тока не имеют значения. В первую очередь из-за невозможности организации последних, в такой схеме. Но по причине удешевления производства полупроводников, в том числе и симисторов, они сняты с производства и редко встречаются;

Двухфазная схема пуска

Такая схема предназначена для регулирования и пуска двигателей мощностью до двухсот пятидесяти ватт. Такие системы плавного пуска иногда комплектуют обходным контактором для удешевления прибора, однако, это не решает проблемы несимметричности питания фаз, что может привести к перегреву;

Трехфазная схема пуска

Эта схема является наиболее надёжной и универсальной системой плавного пуска электродвигателей. Максимальная мощность, управляемых таким устройством двигателей, ограничена исключительно максимальной температурной и электрической выносливостью применённых симисторов. Его универсальность позволяет реализовать массу функций, таких как: динамический тормоз, подхват обратного хода или балансировку ограничения магнитного поля и тока.

Важным элементом последней, из упомянутых схем, является обходной контактор, о котором говорилось раньше. Он позволяет обеспечить правильный тепловой режим системы плавного пуска электродвигателя, после выхода двигателя на штатные рабочие обороты, предотвращая его перегрев.

Существующие на сегодняшний день устройства плавного пуска электродвигателей, помимо приведённых выше свойств, рассчитаны на их совместную работу с различными контроллерами и системами автоматизации. Имеют возможность включения по команде оператора или глобальной системы управления. При таких обстоятельствах, в момент включения нагрузок, возможно появление помех, могущих привести к сбоям в работе автоматики, а следовательно, стоит озаботиться системами защиты. Использование схем плавного пуска, способно значительно уменьшить их влияние.

Плавный пуск своими руками

Большинство перечисленных выше систем фактически неприменимы в бытовых условиях. В первую очередь по той причине, что дома мы крайне редко используем трехфазные асинхронные двигатели. Зато коллекторных однофазных моторов — хоть отбавляй.

Существует немало схем устройства плавного запуска двигателей. Выбор конкретной зависит исключительно от вас, но в принципе, имея определённые знания радиотехники, умелые руки и желание, вполне можно собрать приличный самодельный пускатель, который продлит жизнь вашего электроинструмента и бытовой техники на долгие годы.

назначение, принцип действия и изготовление своими руками

Электрические двигатели получили широкое применение в любых сферах деятельности человека. Однако при запуске электродвигателя происходит семикратное потребление тока, вызывающее не только перегрузку сети питания, но и нагрев обмоток статора, а также выход из строя механических частей. Для устранения этого нежелательного эффекта радиолюбители советуют применять устройства плавного пуска электродвигателя.

Плавный пуск двигателя

Статор электродвигателя представляет собой катушку индуктивности, следовательно, существуют активная и реактивная составляющие сопротивления (R). Значение реактивной составляющей зависит от частотных характеристик питания и во время запуска колеблется в пределах от 0 до расчетного значения (при работе инструмента). Кроме того, изменяется ток, называемый пусковым.

Ток пуска превышает в 7 раз значение номинального. При этом процессе происходит нагрев обмоток статорной катушки и, в том случае, если провод, из которого состоит обмотка, является старым, то возможно межвитковое КЗ (при уменьшении величины R ток достигает максимального значения). Перегрев влечет снижение срока эксплуатации инструмента. Для предотвращения этой проблемы существуют несколько вариантов использования устройств плавного пуска.

Переключением обмоток устройство плавного пуска двигателя (УПП) состоит из следующих основных узлов: 2 вида реле (управление временем включения и нагрузкой) , трех контакторов (рисунок 1).

Рисунок 1 — Общая схема устройства плавного пуска асинхронных двигателей (мягкого пуска).

На рисунке 1 изображен асинхронный двигатель. Его обмотки соединены по типу подключения «звезда». Запуск осуществляется при замкнутых контакторах K1 и K3. Через определенный временной интервал (задается при помощи реле времени) контактор К3 размыкает свой контакт (происходит отключение) и происходит включение контактом К2. Схема на рисунке 1 применима и для УПП двигателей различного типа.

Главным недостатком считается образование токов КЗ при одновременном включении 2-х автоматов. Эта проблема исправляется внедрением в схему вместо контакторов рубильника. Однако обмотки статора продолжают греться.

При электронном регулировании частоты пуска электромотора используется принцип частотного изменения питающего напряжения. Основным элементом этих преобразователей является преобразователь частоты, включающий в себя:

1. Выпрямитель собирается на полупроводниковых мощных диодах (возможен вариант тиристорного исполнения). Он преобразует величину сетевого напряжения в пульсирующий постоянный ток.
2. Промежуточная цепь сглаживает помехи и пульсации.
3. Инвертор необходим для преобразования сигнала, полученного на выходе промежуточной цепи, в сигнал переменной амплитудной и частотной характеристиками.
4. Электронная схема управления генерирует сигналы для всех узлов преобразователя.

Принцип действия, виды и выбор

Во время увеличения вращающего момента ротора и Iп в 7 раз для продления срока службы необходимо использовать УПП, которое отвечает следующим требованиям:

1. Равномерное и плавное увеличение всех показателей.
2. Управление электроторможением и пуском двигателя в определенные временные интервалы.
3. Защита от скачков напряжения, пропадании какой-либо фазы (для 3-х фазного электродвигателя) и помех различного рода.
4. Повышение износостойкости.

Принцип действия симисторного УПП: ограничение величины напряжения благодаря изменению угла открытия симисторных полупроводников (симисторов) при подключении к статорным катушкам электродвигателя (рисунок 2).

Рисунок 2 — Схема плавного пуска электродвигателя на симисторах.

Благодаря применению симисторов появляется возможность снизить пусковые токи в 2 и более раз, а наличие контактора позволяет избежать перегрева симисторов (на рисунке 2: Bypass). Основные недостатки симисторных УПП:

1. Применение простых схем возможно только при небольших нагрузках или холостом запуске. В противном случае схема усложняется.
2. Происходит перегрев обмоток и полупроводниковых приборов при продолжительном запуске.
3. Двигатель иногда не запускается (приводит к значительному перегреву обмоток).
4. При электротормозе электромотора возможен перегрев обмоток.

Широко применяются УПП с регуляторами, в которых отсутствует обратная связь (по 1 или 3 фазам). В моделях этого типа необходимо устанавливать время пуска электромотора и напряжение непосредственно перед началом пуска. Недостаток устройств — невозможность регулировать вращающий момент подвижных механических частей по нагрузке. Для устранения этой проблемы нужно применить устройство по снижению Iп, защиты от различной разности фаз (возникает во время перекоса фаз) и механических перегрузок.

Более дорогостоящие модели УПП включают в себя возможность слежения за параметрами работы электродвигателя в непрерывном режиме.

В устройствах, содержащих электромоторы, предусмотрены УПП на симисторах. Они отличаются схемой и способом регуляции сетевого напряжения. Простейшие схемы — схемы с однофазным регулированием. Они исполняются на одном симисторе и позволяют смягчить нагрузки на механическую часть, и применяются для электромоторов с мощностью менее 12 кВ. На предприятиях применяется 3-х фазное регулирование напряжения для электромоторов мощностью до 260 кВт. При выборе вида УПП необходимо руководствоваться следующими параметрами:

1. Мощность устройства.
2. Режим работы.
3. Равенство Iп двигателя и УПП.
4. Количество запусков за определенное время.

Для защиты насосов подходят УПП, защищающие от ударов с гидравлической составляющей трубы (Advanced Control). УПП для инструментов выбираются, исходя из нагрузок и больших оборотов. В дорогих моделях этот тип защиты в виде УПП присутствует, а для бюджетных необходимо изготавливать его своими руками. Применяется в химических лабораториях для плавного запуска вентилятора, охлаждающего жидкости.

Причины применения в болгарке

Благодаря особенностям конструкции при старте угловой шлифовальной машинки происходят высокие динамические нагрузки на детали инструмента. При начальном вращении диска, ось редуктора подвержена действию сил инерции:

1. Инерционный рывок может вырвать болгарку из рук. Происходит угроза жизни и здоровью, так как этот инструмент очень опасен и требует строгого соблюдения техники безопасности.
2. При запуске происходит перегрузка по току (Iпуска = 7*Iном). Происходит преждевременный износ щеток, перегрев обмоток.
3. Изнашивается редуктор.
4. Разрушение режущего диска.

Ненастроенный инструмент становится очень опасным, ведь существует вероятность причинения вреда здоровью и жизни. Поэтому необходимо его обезопасить. Для этого и собираются УПП для электроинструмента своими руками.

Создание своими руками

Для бюджетных моделей угловой шлифовальной машинки и другого инструмента необходимо собрать свое УПП. Сделать это несложно, ведь благодаря интернету, можно найти огромное количество схем. Наиболее простая и, в то же время, эффективная — универсальная схема УПП на симисторе и микросхеме.

При включении болгарки или другого инструмента происходит повреждение обмоток и редуктора инструмента, связанного с резким запуском. Радиолюбители нашли выход из этой ситуации и предложили простой плавный пуск для электроинструмента своими руками (схема 1), собранную в отдельном блоке (в корпусе очень мало места).

Схема 1 — Схема плавного пуска электроинструмента.

УПП своими руками реализуется на основе КР118ПМ1 (фазовое регулирование) и силовой части на симисторах. Основной изюминкой устройства является его универсальность, ведь его можно подключить к любому электроинструменту. Оно не только легко монтируется, но и не требует предварительной настройки. В основном подключение системы к инструменту не является сложным и устанавливается в разрыв кабеля питания.

Особенности работы модуля УПП

При включении болгарки на КР118ПМ1 подается напряжение и на управляющем конденсаторе (С2) происходит плавный рост напряжения по мере роста заряда. Тиристоры, находящиеся в микросхеме, открываются постепенно с определенной задержкой. Симистор открывается с паузой, равной задержке тиристоров. Для каждого последующего периода напряжения происходит постепенное уменьшение задержки и инструмент плавно запускается.

Зависит время набора оборотов от емкости С2 (при 47 мк время запуска равно 2 секунды). Эта задержка является оптимальной, хотя ее можно менять путем увеличения емкости С2. После выключения углошлифовальной машинки (УШМ) происходит разряд конденсатора С2 благодаря резистору R1 (время разрядки примерно равно 3 секунды при 68к).

Эту схему для регулировки оборотов электродвигателя можно модернизировать путем замены R1 на переменный резистор. При изменении величины сопротивления переменного резистора меняется мощность электромотора. Резистор R2 выполняет функцию контроля величины силы тока, который протекает через вход симистора VS1 (желательно предусмотреть охлаждение вентилятором), являющийся управляющим. Конденсаторы С1 и С3 служат для защиты и управлением микросхемы.

Симистор подбирается со следующими характеристиками: напряжение прямое максимальное до 400–500 В и минимальный ток пропускания через переходы должен быть не менее 25 А. При изготовлении УПП по этой схеме запас по мощности может колебаться от 2 кВт до 5 кВт.

Таким образом, для увеличения срока службы инструментов и двигателей, необходимо производить их плавный запуск. Это связано с конструктивной особенностью электромоторов асинхронного и коллекторного типов. При запуске происходит стремительное потребление тока, из-за которого происходит износ электрической и механической частей. Использование УПП позволяет обезопасить электроинструмент, благодаря соблюдению правил техники безопасности. При модернизации инструмента возможна покупка уже готовых моделей, а также сборка простого и надежного универсального устройства, которое не только отличается, но и даже превосходит некоторые заводские УПП.

Пуск электродвигателя. Устройство плавного пуска электродвигателей

Устройства плавного пуска электродвигателей относятся к классу комбинаций приборов. Главной задачей они считали распределение мощности. Они также помогают контролировать мощность двигателя. Для обеспечения непрерывной работы мотора они подходят идеально.

При необходимости от сети отключат довольно быстро. На сегодняшний день устройства плавного пуска широко используются в промышленности. В частности, модель можно встретить на сверлильных и фрезерных станках.Для подъемников подходят такие устройства.

Схема штатного пускателя

Стандартная схема устройства плавного пуска двигателя представляет собой набор контактов. Меняя их положение, меняя входное напряжение. Основные модели часто задаются по типу импульса. Электрические катушечные устройства — это контакты.

В данном случае используется тепловое реле с низкой и высокой частотой. Выводов для подключения оборудования должно быть два. Непосредственно движение контактов осуществляется через пружины.Блоки управления существуют самые разные. Модели клемм обычно располагаются под нижней крышкой. Коэффициент усиления фильтра установлен не на всех пускателях.

Однофазные модификации

Устройство однофазное, обеспечивающее запуск электродвигателя (стартер), конструкция очень проста. В этом случае катушка выбирается с первичной обмоткой. Открытых моделей не более четырех единиц. В этом случае сердечник располагается под катушкой. Непосредственно тепловое реле требует удержания частоты не ниже 55 Гц.

Рекомендуется

Наиболее эффективные методы проращивания семян

Несмотря на то, что метод рассады в овощеводстве — процесс очень трудоемкий, его использует большинство садоводов. Посадка семян в открытый грунт — простой и удобный метод, но он эффективен только в определенных климатических зонах. I …

Светоотражающая краска. Сфера применения

Когда машины начали заполнять дороги, их популярность начала набирать светоотражающая краска.Благодаря этой краске, как водителям, так и пешеходам становится намного легче избегать аварий в темноте. Назначение краски Светоотражающая краска — лакокрасочный материал, …

Выводов для подключения к двигателю в приборах два. Пружинные модели используют плоские. В зависимости от блока управления размеры стартера меняются. Некоторые модификации снабжены регуляторами чувствительности. Терминал они расположены возле нижней панели. Применяются устройства плавного пуска однофазных электродвигателей часто для промышленных машин.

Устройство двухфазных моделей

Устройство двухфазное, обеспечивающее запуск электродвигателя (стартер), выпускалось только с импульсным сердечником.В этом случае тепловые реле устанавливаются на низкую частоту. Непосредственно контактные модели могут быть до четырех единиц. Для изменения фазы используют триггер. Также на многих устройствах установлены фильтры усиления. Подключите модель через контакты на задней панели. Клеммы таких устройств расположены над верхней пластиной. Блоки управления часто доступны с регулировкой чувствительности. Встретить двухфазную модель на торгах можно часто. Для фрезерного оборудования они подходят хорошо.

Модификации трехфазного типа

Устройства плавного пуска трехфазного двигателя, работающие за счет изменения положения контактов.Катушка в этом случае многие модели предназначены для сердечников. На специальной площадке устанавливается серия открытых контактов. Выводы трехфазных пускателей могут быть выше блока управления. Однако чаще всего они располагаются сзади.

Непосредственно тепловое реле в таких устройствах 60 Гц. Возможна установка оборудования для регулировки чувствительности за счет плеча. Ударно-спусковой механизм установлен над сердечником. На сегодняшний день трехфазные стартеры часто работают с судовыми двигателями.

Модели для синхронных двигателей

Синхронное устройство, обеспечивающее запуск электродвигателей (устройство плавного пуска), отличается низкой частотой.Это достигается за счет использования сердечников закрытого типа. Катушка в этих моделях входное напряжение необходимо поддерживать на уровне 200 В .. Термовыключатель установлен на верхней пластине. Цепи системы расположены по обе стороны от сердечника.

Для увеличения чувствительности устройства используется специальный контроллер. Модели терминалов могут быть установлены на верхней и задней части панели. Коэффициент усиления фильтра используется довольно редко. Триггеры устанавливаются часто.

Пускатели для асинхронных двигателей

На сегодняшний день асинхронное устройство, обеспечивающее запуск электродвигателей (устройство плавного пуска), применяется с разными моделями.Установлены модели индукторов на 220 и 300 .. При этом чаще всего используются сердечники открытого типа. Средний параметр пропускной способности у них составляет до 5 МП. Однако рынок представлен как ядро ​​импульсного типа. От других моделей они отличаются повышенной чувствительностью. При этом они изнашиваются крайне медленно и способны длительное время работать. Открытые контакты в устройствах находятся на верхней пластине.

Термореле устанавливаются исключительно низкочастотного типа. Выходное напряжение — минимальное, которое они должны поддерживать на уровне 230 В.. Связь многих моделей происходит через инсайты. Для изменения положения используются нижние пружинные контакты. Часто ставят они не большого диаметра. Блоки управления всех устройств оснащены блокировками. Чувствительность органов управления также присутствует во всей конфигурации. Типы триггерных моделей совершенно разные. Если рассматривать устройства плавного пуска асинхронных двигателей с катушками 220 В, часто они имеют волновой тип. Однако на рынке доступны и фазовые аналоги.

Особого внимания заслуживают такие устройства триггерные.Как правило, он состоит из наборов проводников. В настоящее время наиболее распространены модификации на четыре пина. Если рассматривать модель с индуктором 300, то в этом случае в триггерах всегда используются фазные.

Особенности моделей высоковольтного пускового двигателя

Высоковольтный контактор типа широко применяемого в атомной промышленности. Катушки таких устройств часто устанавливаются на 300 .. Настройка полосы пропускания составляет около 5 МП. Прямые контакты подвижны, а не неподвижны.Сердечник установлен импульсного и конденсаторного типа. Они различаются между собой по чувствительности. На сегодняшний день более надежной считается импульсная модификация.

Тепловое реле только для устройств типа lowpass. Параметр рабочего тока в системе достигает 5 А. Для регулировки пластин используется плоская пружина. Блоки управления в стартерах доступны как с замками, так и без них. Спусковые механизмы часто устанавливаются на трех проводниках. Фильтры усиления в этом случае используются очень редко.

Особого внимания в устройствах заслуживает тип триггеров. Если рассматривать низкочастотные устройства, то они подбираются по волновому типу. Со снижением чувствительности инструмента они хорошо справляются. Подключить высоковольтную цепь устройства плавного пуска через выводы двигателя. Часто они располагаются на верхней крышке.

Модельный ряд ABB

Стартер ABB отличается наличием фазового триггера. Их преимущество перед волновыми модификациями заключается в способности справляться с электромагнитными помехами.Таким образом, двигатель работает более стабильно, а импульс поддержки всегда на нужном уровне. Коэффициент усиления фильтра можно найти только в устройствах низковольтного типа. Пластинчатые модели фиксируются на плоских пружинах. Триггеры установлены на блоках управления. Непосредственно частотой пользователь может управлять с помощью рычага.

Дроссели таких устройств устанавливаются АББ серии 200 .. Контакты расположены с двух сторон пластины. Ядра часто закрыты. В результате износ на них чрезвычайно мал. Тепловое реле можно рассматривать как пошаговое или эталонное.Выводов устройств всего два. Использовать модели этого типа можно только в сетях переменного тока. В этом случае параметр выходного напряжения не должен превышать 220 В. В свою очередь, уровень предельного тога макс может быть 6.

Устройство для пуска Schneider

Устройство плавного пуска двигателя Schneider с катушкой на 230 В. Нагрузка его по максимуму способна выдержать 6 .. Но в этом случае сеть разомкнутых контактов находится возле теплового реле. Ядром модели установлен импульсный тип.Параметр пропускной способности не более 6 МП. Термовыключатель устанавливается сразу под пластиной. Выходы модели доступны с клеммами. Подвижные контакты в системе установлены на плоских пружинах. Блок управления предусмотрен в устройстве по умолчанию.

Заблокируйте его здесь. Ударно-спусковой механизм установлен на четырех штифтах. Коэффициент усиления фильтра в стартере не предусмотрен. Однако регулировать частоту рычагом. Тип фазы триггера. Он устанавливается в устройстве над плитой пола, рядом с подвижными контактами.Подходящее устройство для управления синхронными двигателями.

Устройства для морских судов

Модели для морских судов включают сердечник открытого типа. Непосредственно катушки устанавливаются на 300 .. Перегрузка устройства для плавного пуска двигателя макс должна выдерживать 6 А. Установка пропускной способности такой модификации до 7 МП. Для соединения моделей используются особые прозрения. Часто их устанавливают над сердцевиной плиты.

Блоки управления для защиты могут быть оснащены блокировками.Спусковые механизмы на устройстве совершенно разные. Если рассматривать низкочастотные модели, их часто монтируют на четырехжильном проводе. В этом случае клеммы должны находиться возле жилы. Чувствительность в моделях этого типа не регулируется. Фильтры усиления есть только в стартерах с волновыми триггерами. Подвижная пластина в устройствах, установленных рядом с тепловым реле.

Модульные модели для атомной энергетики

Устройства для атомной энергетики оснащены надежными системами защиты.Только табличек с контактами у приборов их около пяти. Катушечные устройства крепятся по-разному. В некоторых случаях они крепятся сзади. Выхода для подключения устройств два. Тепловые реле часто используются низкочастотного типа. В этом случае к сердечникам подходят только импульсные.

схема. Устройство для плавного пуска болгарки, подключение

Многие электроинструменты выходят из строя из-за износа двигателя. Современные модели болгарок имеют устройство плавного пуска. По его словам, это способ работать долго.Принцип действия элемента основан на изменении рабочей частоты. Для того, чтобы больше узнать о пусковом устройстве, стоит рассмотреть схему типовой модели.

Устройство плавного пуска

Стандартная схема плавного пуска кофемолки состоит из симистора, выпрямительного блока и набора конденсаторов. Для увеличения рабочей частоты используются резисторы, пропускающие ток в одном направлении. Стартер защищен компактным фильтром. Номинальное напряжение моделей остается низким.Однако в этом случае многое зависит от максимальной мощности мотора, который установлен в болгарке.

Как подключить модель?

Подключение мягкого старта болгарки осуществляется через переходник. Его входные контакты подключены к выпрямительному блоку. Важно определить нулевую фазу в приборе. Для фиксации контактов требуется паяльная лампа. Проверить работоспособность стартера можно через тестер. Сначала определяется отрицательное сопротивление.При установке стартера важно помнить о пороговом напряжении, которое может выдержать устройство.

Схема устройства булгарка с симистором на 10 А

Схема плавного пуска болгарки, сделанная своими руками, предполагает использование контактных резисторов. Коэффициент полярности модификаций, как правило, не превышает 55%. Многие модели выпускаются с блокираторами. За защиту устройства отвечает проволочный фильтр. Трансиверы низкой частоты используются для передачи тока.Процесс понижения порогового напряжения осуществляется на транзисторе. Симистор в этом случае действует как стабилизатор. При подключении модели выходное сопротивление при перегрузке 10 А должно быть около 55 Ом. Накладки для стартеров подходят на полупроводниковой основе. В некоторых случаях устанавливаются магнитные трансиверы. Они хороши на малых оборотах и ​​могут поддерживать номинальную частоту.

Модель для болгарок с симистором на 15 А

Плавный пуск для болгарок с симисторами на 15 А является универсальным и часто встречается в моделях малой мощности.Отличие устройств — низкая проводимость. Схема (устройство) плавного пуска болгарки предполагает использование трансиверов контактного типа, которые работают на частоте 40 Гц. Многие модели используют компараторы. Эти элементы устанавливаются с фильтрами. Номинальное напряжение пускателей от 200 В.

Пускатели для булгариаков с симистором на 20 А

Устройства с симисторами на 20 А подходят для профессиональных болгар. Во многих моделях используются контакторные резисторы. Во-первых, они способны работать на высокой частоте.Максимальная температура стартеров 55 градусов. Большинство моделей хорошо защищены. Стандартная конструкция устройства предполагает использование трех контакторов емкостью 30 пФ. Специалисты утверждают, что устройства отличаются своей проводимостью.

Минимальная частота пускателей 35 Гц. Они могут работать в сети постоянного тока. Модификации подключаются через переходники. Для моторов на 200 Вт такие устройства хорошо подходят. Фильтры часто устанавливаются с триодами. Индекс чувствительности для них не более 300 мВ.Проводные компараторы с системой защиты встречаются довольно часто. Если рассматривать импортные модели, то в них есть интегральный преобразователь, который устанавливается с изоляторами. Проводимость тока обеспечивается на уровне 5 мкм. При сопротивлении 40 Ом модель способна стабильно поддерживать высокие обороты.

Модели для болгарки 600 Вт

Для горелок 600 Вт пускатели с контактными симисторами, у которых перегрузка не превышает 10 А. Также стоит отметить, что существует множество устройств с накладками.Они отличаются своей безопасностью и не боятся высоких температур. Минимальная частота для болгар на 600 Вт равна 30 Гц. Сопротивление зависит от установленного транзистора. Если он линейного типа, то указанный выше параметр не превышает 50 Ом.

Если говорить о дуплексных триодах, то сопротивление на высоких оборотах может доходить до 80 Ом. Очень редко в моделях есть стабилизаторы, работающие от компараторов. Чаще всего их крепят непосредственно к модулям. Некоторые модификации сделаны на проволочных транзисторах.У них минимальная частота, начиная с 5 Гц. Боятся перегрузок, но способны поддерживать высокие обороты при напряжении 220 В.

Аппараты для болгар на 800 Вт

Болгарки на 800 Вт работают с переключателями частоты стартера. Часто используются симисторы на 15 А. Если говорить о схеме моделей, то стоит отметить, что в них используются расширительные транзисторы, у которых текущая емкость начинается от 45 мкм. Конденсаторы используются с фильтрами и без них, а емкость элементов не более 3 пФ.Также стоит отметить, что стартеры различаются по чувствительности.

Если рассматривать профессиональных болгар, то им подойдут модификации на 400 мВ. Токопроводимость может быть низкой. Также есть устройства с регулируемыми транзисторами. Они быстро нагреваются, но не способны поддерживать большие обороты болгарки, а проводимость тока около 4 мкм. Если говорить о других параметрах, то номинальное напряжение начинается от 230 В. Минимальная частота для моделей с широкополосными симисторами — 55 Гц.

Пускатели для болгар 1000 Вт

Пускатели для этих болгарок выпускаются с перегрузкой 20 А. В штатную схему устройства входят триод, пластина стабилизатора и три транзистора. Выпрямительный блок чаще всего устанавливают проводным способом. Конденсаторы можно использовать с фильтром или без него. Минимальная частота обычной модели — 30 Гц. Пускатели с сопротивлением 40 Ом способны выдерживать большие перегрузки. Однако проблемы могут возникнуть при низких оборотах болгарки.

Как сделать стартер с симистором ТС-122-25?

Сделать плавный старт с симистором TS-122-25 для болгар своими руками довольно просто. В первую очередь рекомендуется подготовить контакторный резистор. Для конденсаторов потребуется однополюсный тип. Всего в стартере установлено три элемента. Емкость одного конденсатора не должна превышать 5 пФ. Для увеличения рабочей частоты впаян контактор на пластину. Некоторые специалисты говорят, что можно увеличить проводимость с помощью фильтров.

Применяется выпрямительный блок с проводимостью от 50 мкм. Он способен выдерживать большие перегрузки и сможет обеспечить высокие обороты. Далее, чтобы собрать на болгарке своими руками плавный пуск, устанавливается тиристор. По окончании работы модель подключается через переходник.

Сборка модели с симисторами серии VS1

Сборка на симисторе VS1 для плавного пуска для болгар своими руками возможна с несколькими выпрямительными блоками.

Пуск асинхронного двигателя — методы запуска

Трехфазный асинхронный двигатель — это Самозапуск . Когда источник питания подключен к статору трехфазного асинхронного двигателя, создается вращающееся магнитное поле, ротор начинает вращаться, и асинхронный двигатель запускается. Во время пуска скольжение двигателя составляет единицу , а пусковой ток очень велик.

Назначение стартера — не просто запустить двигатель, но он выполняет две основные функции.Они следующие.

• Для уменьшения сильного пускового тока
• Для защиты от перегрузки и пониженного напряжения.

Трехфазный асинхронный двигатель можно запустить, подключив двигатель напрямую к полному напряжению источника питания. Двигатель также можно запустить, подав на двигатель пониженное напряжение при запуске двигателя.

Крутящий момент асинхронного двигателя пропорционален квадрату приложенного напряжения. Таким образом, двигатель создает больший крутящий момент, когда он запускается при полном напряжении, чем когда он запускается при пониженном напряжении.

Существует три основных метода запуска асинхронного двигателя с клеткой . Они следующие.

Пускатель прямой

Метод прямого пуска асинхронного двигателя прост и экономичен. В этом методе пускатель подключается непосредственно к питающему напряжению. Таким методом запускаются малые двигатели мощностью до 5 кВт, чтобы избежать колебаний напряжения питания.

Стартер звезда-треугольник

Метод пуска трехфазных асинхронных двигателей со звездой-треугольником очень распространен и широко используется среди всех методов.В этом методе двигатель работает с обмотками статора, соединенными треугольником.

Пускатель автотрансформаторный

Автотрансформатор используется в обоих типах соединений, т. Е. При соединении звездой или треугольником. Автотрансформатор используется для ограничения пускового тока асинхронного двигателя.

Вышеуказанные три пускателя используются для асинхронного двигателя с ротором с сепаратором.

Пускатель асинхронного двигателя с контактным кольцом Метод пуска асинхронного двигателя

В пускателе индукционного электродвигателя с контактным кольцом полное напряжение питания подается на пускатель.Схема подключения асинхронного двигателя пускателя с контактным кольцом показана ниже.

Подключается полное пусковое сопротивление, что снижает ток питания статора. Ротор начинает вращаться, и сопротивление ротора постепенно снижается по мере увеличения скорости двигателя. Когда двигатель работает с номинальной скоростью при полной нагрузке, пусковые сопротивления полностью отключаются, а контактные кольца замыкаются накоротко.

Добавление плавного пуска к двигателям водяного насоса — уменьшение проблем с перегоранием реле

В этом посте мы обсуждаем несколько инновационных и простых примеров схем плавного пуска, которые могут быть реализованы с двигателями для тяжелых условий эксплуатации, чтобы они могли запускаться с плавным пуском или медленный вялый запуск вместо внезапного неровного пуска

Почему плавный пуск важен для тяжелых двигателей

Когда задействованы тяжелые двигательные системы или сильноточные двигатели, при первом включении часто возникает проблема всплеска тока.Этот всплеск имеет тенденцию вызывать сильное искрение на контактах реле насоса, вызывая коррозию и сокращая срок его службы из-за напряжения и износа.

Сильноточная дуга не только вызывает проблемы с контактами реле, но также влияет на окружающие электронные схемы, заставляя их зависать или мешать работе из-за большого количества радиочастотных помех, возникающих при включении двигателя.

Однако защита дорогостоящего реле двигателя становится основной проблемой в таких ситуациях. Хотя существует множество механических контакторов для управления нагрузкой на двигатель, эти системы неэффективны и неэффективны в отношении радиочастотного излучения.

Представленная ниже простая электронная схема, надеюсь, способна устранить все проблемы, связанные с сильным включением двигателя и защитой контактов реле.

На рисунке показана простая схема переключателя диммера, включающая в себя обычную конфигурацию симистора и диакритического усилителя, которая может очень эффективно использоваться для добавления плавного пуска к любому сильноточному и тяжелому двигателю переменного тока.

Проектирование плавного пуска с прерыванием фазы симистора

Здесь потенциометр управления был заменен блоком светодиодов / LDR.Как мы знаем, в обычных диммерных переключателях переменное сопротивление используется для управления скоростью вращения вентилятора. Здесь переменное сопротивление заменено схемой LED / LDR. Это означает, что теперь скорость двигателя или, другими словами, ток, подаваемый на двигатель, можно контролировать, регулируя интенсивность встроенного светодиода с помощью внешнего триггера.

Именно это здесь и делается. Когда реле двигателя включается либо выключателем, либо через электронную схему управления, такую ​​как схема контроллера уровня воды, одновременно включается светодиод подключенного диммера.

Светодиод включает симистор и подключенный двигатель.

Будучи твердотельным устройством, диммерный переключатель действует немного быстрее, чем реле, поэтому двигатель сначала активируется через диммерный симистор, а через несколько миллисекунд симистор обходит соответствующие контакты реле.

Вышеупомянутый процесс полностью исключает искрение на контакте реле, так как симистор уже поглотил большую часть тока, а реле нужно только мягко взять на себя уже включенную проводимость двигателя.

Здесь решающее значение имеет яркость светодиода оптопары, и ее необходимо установить так, чтобы симистор был включен только на 75%.

Эта регулировка убережет симистор от начального переходного процесса с большим током и поможет всей системе прослужить много лет.

Резистор R4 может быть соответствующим образом настроен для достижения оптимального свечения светодиода.

Принципиальная схема

Перечень деталей

R1 = 15K
R2 = 330K,
R3 = 10K,
Диалоговый резистор = 100 Ом,
R4 = настраивается, как описано,
C1 = 0.1 мкФ / 400 В
C2, C3 = 0,1 мкФ / 250 В,
L1 = дроссель 10 А / 220 В
Симистор (альтернатор) = 10 А, 400 В,
Diac = в соответствии с указанным выше симистором.

Модернизация плавного пуска симистора с помощью реле

Небольшой осмотр показывает, что схема на самом деле не требует схемы оптопары. Схема может быть просто устроена следующим образом:

R2 следует выбрать так, чтобы симистор проводил только 75% мощности.

При включении питания симистор обеспечивает плавный начальный пуск двигателя до тех пор, пока в течение следующей доли секунды реле также не проведет ток, давая двигателю необходимую полную мощность.Это полностью защищает контакты привода от начальных скачков тока и искр,

Simplified Soft Start Design

Как справедливо предположил г-н Джим, начальный крутящий момент является обязательным для оптимального запуска двигателя, особенно когда он нагружен, если этот начальный крутящий момент отсутствует. двигатель может заглохнуть с тяжелыми грузами за поясом и может начать дымиться в течение нескольких минут.

Следующая схема предназначена для совместного решения обеих проблем, она подавляет начальный импульсный ток к переключателю ВКЛ / ВЫКЛ и все же позволяет двигателю запускаться с «толчком», так что он запускается без проблем, даже когда он загружен.

Вышеупомянутую конструкцию можно еще больше упростить, сняв реле, как показано ниже:

Также можно попробовать более надежную схему плавного пуска двигателя на основе ШИМ для получения лучшего управления, лучшего крутящего момента и надежного запуска. для подключенного двигателя, даже для трехфазных двигателей.

Плавный пуск с использованием управляемого прерывания фазы

Другой способ реализации симисторов посредством ступенчатого прерывания фазы для инициирования медленного плавного пуска и медленного завершения или медленного останова для двигателей тяжелых машин, чтобы двигатели могли выполнять действия постепенного пуска и остановки вместо резкого включения / выключения.

Идея в основном направлена ​​на уменьшение износа двигателя и дополнительную экономию электроэнергии во время работы.

Идея была предложена г-ном Бернаром Ботте.

Уважаемый господин Свагатам,
Извините за мой английский, в любом случае спасибо за любой ответ, который вы дадите перед вопросом. Я использую другое устройство для обработки дерева, используя универсальный двигатель переменного тока, изначально рассчитанный на диапазон от 230 до 240 вольт 50 Гц (но я также замечаю в определенной части моей страны 250 В), потому что мне нужно много другого типа машины, и это было только для хобби.

Я покупаю самые дешевые машины, которые могу найти (исправляю определенные механические проблемы) для других машин. Я также использую диммер (самодельный на основе системы, используемой пылесосом и модифицированной NINA67), и он отлично работает.

Но я также использую строгальный станок / рейсмус с двигателем, вращающимся со скоростью 18000 т / мин. Похоже, сделано для того, чтобы не платить гонорары за изъятие авторских прав. До того, как у меня возникла проблема, я подумал, что это двигатель, работающий со скоростью 3000 т / мин (2700), умноженный на 2 (как и другие) с ремнем, чтобы достичь приличной скорости 6000 т / м (5400).И диммером не пользуюсь.

Двигатель работает с +/- 18000: 3 = 6000 !!! Зная дешевую стоимость этой машины, я использую ее как «хороший отец», не интенсивно и т. Д. Но однажды появился дым.

Машина задымила, и я спешился с машины, чтобы изолировать двигатель и потушить огонь. (машина была на гарантии, но мне нужно проехать много километров, чтобы произвести обмен. И там мне не говорят, что это была хорошо известная и повторяющаяся проблема … но … они это знают!)

Фактически, когда все было холодно.Я смотрю на оси, которые вращаются, кажется, он также стреляет в противоположную сторону зубчатого ремня при каждом запуске. Как будто не было гровера.

Я показываю мотор в компании, продающей моторы другого типа.

Они также проводят ремонт, но они объясняют мне, что это был «экзотический» двигатель, но они устанавливают ту же диагностику. Начните быстро Итак, мой вопрос: не могли бы вы сделать схему, чтобы иметь «плавный пуск / плавное завершение» для разных универсальных двигателей на самом деле, если я использую свою систему диммера на основе BTA 16 800 cw (лучше, чем другие упомянутые выше), это кажется нормальным, но я сделал только 3 из них.Я хочу интегрировать это в каждую большую машину.

И используйте только переключатель включения / выключения. Я хочу использовать, таким образом, кнопку для «включения» и одну для «выключения» или переключатель включения / выключения.

Но также потенциометр для выбора минимального уровня (в зависимости от мощности каждого двигателя) при запуске двигателя и потенциометр для выбора времени (555) между медленным пуском и полной скоростью (возможно, также можно сократить триак с помощью реле должно иметь полную скорость и зеленый светодиод, если это актуально (но было бы хорошо) для выключения, время можно уменьшить.Почему в конце из-за лишних токов и проблем связали.

Примечание: я видел это приложение с «fpla» или выделенными процессорами, но я уверен, что это можно сделать и с дискретными компонентами. Почему я не могу этого сделать: потому что я никогда не изучаю двигатели правильно, но я знаю, например, что это неправильно запускать двигатель с помощью системы пересечения нуля, потому что он дает максимальный ток и создает те же проблемы (ПОЖАР!) с парой при запуске и максимальном токе…

Я видел этот запрос на другом форуме, касающийся другой работы механическое дерево и т. д. без ответа, и люди также говорят, работает ли он с потенциометром, но когда вы переходите с одного станка на другой, вы можете делать ошибки и т. д. С уважением, Ботте Бернар (Бельгия), пожалуйста, не указывайте мой адрес в сети Nb i как и в вашей презентации техническое описание, потому что не так просто получить его, не заплатив

Бернард Ботте

Разработка схемы ступенчатого управления фазой

Запрошенная идея схемы плавного пуска и плавного останова двигателя может быть реализована с использованием простой концепции диммерного переключателя на основе симистора, как показано на следующих схемах:

На приведенных выше схемах на первой схеме показан стандартный светорегулятор или схема переключателя диммера с вентилятором, использующая сверхмощный симистор BTA41A / 600.

Раздел, обозначающий «4-симисторный модуль», обычно занят потенциометром для включения ручной регулировки скорости, при этом более низкая регулировка сопротивления приводит к более высокой скорости двигателя вентилятора и наоборот. В этой конструкции с плавным пуском и плавным остановом эта секция потенциометра заменена указанным 4-х симисторным модулем, который можно подробно визуализировать на второй схеме.

Здесь мы видим 4 параллельно расположенных симистора с 4 отдельными резисторами 220 кОм на верхнем плече MT1 и 4 отдельными конденсаторами на затворах с разными номиналами и с своего рода последовательным порядком от высокого к низкому.Когда S1 включен, симистор, имеющий конденсатор наименьшего номинала, включается первым, обеспечивая относительно медленный запуск двигателя из-за переключения соответствующего резистора 220 кОм на его MT1.

В течение нескольких миллисекунд следующий за ним симистор, который имеет следующее меньшее значение, добавляет свой собственный резистор 220 кОм параллельно с предыдущим резистором 220 кОм, позволяя двигателю набрать немного больше скорости. Точно так же третий и четвертый симисторы также последовательно включаются в течение следующих нескольких миллисекунд, тем самым добавляя еще два параллельных резистора 220 кОм в диапазоне, что, наконец, позволяет двигателю достичь максимальной скорости.

Вышеупомянутое последовательное увеличение скорости на двигателе позволяет двигателю достичь желаемого включения медленного пуска по желанию пользователя.

Точно так же, когда переключатель S1 выключен, соответствующие конденсаторы выключаются в том же порядке, но в нисходящем порядке, что препятствует внезапной остановке двигателя, вместо этого он вызывает ступенчатую медленную остановку или медленное завершение его скорости. .

Отзыв от г-на Бернарда:

Запуск двигателя — Введение

Электродвигатель, приводящий в движение насос

Запуск двигателя и связанные с ним проблемы хорошо известны многим людям, которые работали с крупными промышленными процессами.Этот пост представляет собой краткое введение в запуск двигателя.

Двигатели используются более 100 лет, и за это время в их работе практически не произошло изменений. Асинхронный двигатель на сегодняшний день является наиболее широко используемым двигателем в промышленности и строительстве. Таким образом, в этой книге основное внимание уделяется применению пуска двигателей в сочетании с асинхронными двигателями.

Асинхронные двигатели основаны на взаимодействии магнитных полей для преобразования электроэнергии во вращательную мощность.Наращивание магнитных полей и противодвижущей силы или противо-эдс во время пуска двигателя вводит в электрическую систему переходные условия. Эти переходные процессы могут повлиять на систему электроснабжения и другое подключенное к ней оборудование. Основными причинами, по которым запуск двигателя уделяется внимание, являются: ограничение переходных процессов; и для обеспечения правильного ускорения двигателя механической нагрузкой

Время пуска двигателя, пусковой ток и переходные процессы при пуске

Время пуска двигателя — это период от момента подключения к двигателю источника питания до момента, когда двигатель разгоняется до полной скорости.Продолжительность периода пуска зависит от комбинации двигателя и механической нагрузки и может составлять от долей секунды до 30 секунд и более.

В период запуска требуется высокий уровень тока, который может иметь пагубные последствия для системы электроснабжения и другого подключенного к ней оборудования. Продолжительность переходных процессов при пуске зависит от характеристик нагрузки и от того, сколько времени требуется двигателю, чтобы разогнаться до скорости.

На рисунке ниже показано, что происходит во время запуска двигателя.В течение периода пуска потребляется ток, значительно превышающий нормальный рабочий ток двигателя при полной нагрузке, магнитные поля внутри двигателя и противоэдс увеличиваются, а механическая нагрузка ускоряется. Пусковой ток может в пять-восемь раз превышать ток полной нагрузки.

Ток двигателя во время пуска и работы

Электрические системы спроектированы с учетом условий установившегося периода работы. Размеры кабелей рассчитаны таким образом, чтобы они соответствовали условиям работы в установившемся режиме, а падение напряжения в электрической системе рассчитывается на основе условий установившегося режима.

Во время пуска двигателя по кабелям будет проходить больший ток, чем во время установившегося периода работы. Падение напряжения в системе также будет намного больше во время периода пуска, чем во время периода работы в установившемся режиме — это становится особенно очевидным, когда запускаются большие двигатели и / или если одновременно запускаются многие двигатели.

Если падение напряжения на самом двигателе слишком велико во время периода пуска, двигатель может быть не в состоянии развивать достаточный крутящий момент для ускорения механической нагрузки.Кроме того, падение напряжения в электрической системе может повлиять на другое оборудование, вплоть до отказов.

По мере того, как двигатели стали широко использоваться, инженеры стали беспокоиться о проблемах с запуском двигателей. За прошедшие годы было разработано множество методов и приемов — каждый со своими преимуществами и ограничениями — для решения проблем, связанных с запуском двигателя.

Чаще всего используются следующие методы пуска двигателя:

• Прямой пуск
• Звезда-треугольник
• Автотрансформатор
• Сопротивление первичной обмотки
• Сопротивление ротора
• Плавный пуск электроники

Прямое включение и звезда-треугольник На сегодняшний день это наиболее часто используемые методы запуска двигателя.Однако в последнее время были достигнуты огромные успехи в использовании электроники для регулирования подачи электроэнергии на двигатели, и электронный запуск быстро догоняет DOL и звезда-треугольник. Эти достижения можно использовать, чтобы двигатель мог работать с очень специфическими характеристиками ускорения.

---

Это введение в запуск двигателя — отрывок из моей небольшой вводной книги по этой теме. Если вы хотите углубиться в процесс запуска двигателя и понять, как работают различные типы стартеров, обратитесь к книге.

Содержание
Введение в запуск двигателя
Запуск двигателя напрямую от сети
Запуск по схеме звезда-треугольник
Запуск с автотрансформатором
Запуск по первичному сопротивлению
Запуск по сопротивлению ротора
Плавный электронный запуск
Приводы с переменной частотой
Сводка методов запуска двигателя
Как рассчитать время запуска двигателя
Полезная техническая информация о двигателе
Типовая информация о конструкции запуска двигателя
Список символов и глоссарий

Книга доступна в формате электронной книги в мягкой обложке во всех магазинах Amazon.

Знакомство инженера с электромобилями (EV)

Согласно прогнозу Международного энергетического агентства, использование электромобилей вырастет с 3 миллионов до 125 миллионов к 2030 году. Это почти в 41 раз больше, чем сейчас. сегодня, с ростом спроса на ископаемое топливо и проблемами с загрязнением, это, скорее всего, произойдет. В связи с этим все основные производители автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, такие как Ford и GM, постепенно обращают свое внимание на электромобили.Рынок и потребители нуждаются в более дешевом личном транспорте, и даже вдобавок к этому правительство начало поддерживать электромобили посредством своей политики. Учитывая все эти факты, совершенно очевидно, что очень скоро мы обнаружим, что электромобили мелькают по нашим дорогам. Или я должен также включить Space , где уже есть одна машина Tesla, путешествующая за Марс, когда я пишу эту статью.

Это изменение уже начало проявлять симптомы.За последние несколько лет появилось много успешных производителей электромобилей, таких как Tesla, Kia Soul, Navistar и Kandi, и это лишь некоторые из них. И благодаря им также произошло много технологических прорывов в области аккумуляторов и двигателей электромобилей. Пока изменения происходят, нам, инженерам, пора понять , что находится под капотом электромобиля и как они работают . Итак, в этой статье давайте разберем электромобиль на кости и плоть, чтобы узнать о них.

Важное примечание: Прежде чем мы погрузимся в подробности, я хотел бы упомянуть, что термин «электромобиль» широко используется. Любой локомотив, не имеющий топливного бака, называется электромобилем. Но в этой статье, посвященной электромобилям или электромобилям, я имею в виду только электромобили, автобусы и грузовики. Если не указано иное, специальные электромобили, такие как сегвей, бортовые или водные электромобили, не входят в сферу действия данной статьи.

Что делает электромобиль?

Электромобиль сам по себе является автомобилем и состоит из множества компонентов и большого пучка проводов, соединяющих их все.Но есть несколько базовых минимальных материалов для электромобиля, которые показаны на блок-схеме ниже.

Двигатель обычного автомобиля с двигателем внутреннего сгорания заменен электрическим двигателем, а топливный бак заменен аккумулятором. Из всех компонентов только аккумулятор и мотор составляют около 50% от общего веса автомобиля и цены . Как вы можете видеть, блок батарей , контроллер системы управления батареями (BMS) , двигатель и блок передачи образуют основные компоненты в EV .

Основные части электромобиля

Аккумуляторная батарея является источником топлива для автомобиля, поскольку существуют сотни ячеек, образующих аккумуляторную батарею, для контроля этих ячеек требуется специальная схема, эта схема называется схемой контроля аккумуляторов . Напряжение постоянного тока от батареи нельзя использовать для привода двигателя, поэтому нам нужен контроллер, который приводит в движение двигатель, а система передачи передает энергию вращения от двигателя на колеса через некоторые механизмы передачи.Давайте подробно рассмотрим каждую часть, чтобы понять больше об электромобилях.

EV Аккумуляторы

Батареи являются источником топлива для электромобилей , но также важно знать, что батареи — не единственный источник топлива. Существуют и другие альтернативы для питания электромобиля, такие как топливный элемент или суперконденсаторы, но оба они все еще находятся в стадии разработки, и ни в одном из коммерческих автомобилей на дороге их не используют. Так что давайте сосредоточимся в этой статье только на электромобилях с батарейным питанием.

Первое, что вам следует знать о батареях в электромобилях, это то, что, в отличие от вашего мобильного телефона, в котором есть только одна батарея, электромобили питаются от сотен, если не тысяч батарей, соединенных вместе в единый блок. Чтобы дать вам представление, в Tesla есть 7000 батарей, а в Chevrolet Spark — 600 батарей внутри . Полная анархия батарей состоит из элемента, модуля батареи и блока батарей.

Ячейка

Ячейка относится к одной батарее.В зависимости от химического состава клетки могут иметь много разных размеров и форм. Наиболее часто используемые химические вещества — это свинцово-кислотные батареи и литиевые батареи . Эти батареи доступны во многих различных формах, таких как цилиндрические, монетные, призматические и плоские, некоторые из которых показаны ниже.

Номинальное напряжение элементов (на элемент) будет от 3,7 В для литиевых батарей и максимум 12 В для свинцово-кислотных аккумуляторов. Но, как вы уже догадались, этого напряжения недостаточно для работы электромобиля.Tesla, например, имеет напряжение аккумуляторной батареи 356 вольт, и даже для нормального электрического двухциклового цикла нам нужно минимум 36 В, поэтому как мы можем получить это более высокое напряжение от литиевых элементов, которые составляют всего 3,7 В?

Батарейный модуль

Таким образом, чтобы получить более высокое напряжение от литиевых элементов 3,7 В, используются аккумуляторные блоки, которые формируются путем объединения более чем одной батареи. Когда две батареи соединены последовательно, их номинальное напряжение складывается, а когда две батареи соединяются параллельно, добавляется их рейтинг в ампер-часах.Например, предположим, что у нас есть литиевые батареи 3,7 В 2000 мАч. Если вы соедините два из них последовательно, полученная система называется модулем, и этот модуль будет иметь 7,4 В 2000 мАч. Точно так же, если мы подключим два из них параллельно, результирующий модуль будет 3,7 В 4000 мАч.

Напряжения одного литиевого элемента и номинальной емкости в Ач недостаточно для управления электромобилем, поэтому эти элементы соединены последовательно и параллельно, чтобы увеличить результирующее напряжение системы.Этот пакет называется модулем . Для людей, которые плохо знакомы с батареями, термин Ач может сбить с толку, есть много таких параметров, связанных с батареями, которые мы рассмотрим в отдельной статье. На данный момент вы можете думать о Ah как о запасе топлива EV больше, чем Ah, о большем пробеге, который мы можем получить от EV .

Аккумулятор

После того, как напряжение системы и номинальная мощность в ампер-часах получены путем объединения различных модулей в последовательной и параллельной конфигурации, эту установку следует разместить внутри электромобиля.Но это не так просто; причина в его сложности. Литиевые элементы нестабильны по своей природе, любая авария, такая как короткое замыкание, чрезмерная зарядка или разрядка, может привести к сильному нагреву батарей, что приведет к возгоранию или взрыву. Поэтому для безопасной работы необходимо контролировать напряжение тока и температуру каждой ячейки. Обязанность контролировать элементы во время процедуры зарядки и разрядки возложена на схему, называемую системой управления батареями или BMS, сокращенно . Мы углубимся в это позже.

Итак, как только модуль батареи готов, его следует подключить к BMS и системе охлаждения для безопасной работы батареи. Вся установка находится в стальном кожухе для предотвращения механических повреждений. Этот комплект вместе с BMS, кожухом системы охлаждения и модулями аккумуляторных батарей вместе называется аккумуляторной батареей автомобиля . Эти пакеты обычно бывают большими и занимают всю площадь электромобиля, как показано на рисунке ниже, взятом из Википедии.Это изображение Nissan Leaf вырезано наполовину, чтобы вы могли дать общее представление.

Остается еще много информации по батареям, но для этого урока позвольте нам завершить это.

Система управления батареями (BMS)

Теперь, когда мы узнали о батареях в электромобилях, следует узнать о системе управления батареями. BMS похожа на мозг или хранитель аккумуляторов , как мы видели ранее, в электромобиле много аккумуляторов, и каждый аккумулятор необходимо контролировать для обеспечения безопасности.Для свинцово-кислотных аккумуляторов система BMS не является обязательной, хотя некоторые люди ее используют, но для литиевых элементов из-за ее нестабильности BMS становится необходимой.

Почти все литиевые элементы поставляются со своей собственной схемой защиты, если они используются в бытовой электронике. Это связано с тем, что при неправильном обращении с ними, например, при перезарядке или чрезмерной разрядке, аккумулятор может нагреться и даже сгореть. Схема просто контролирует напряжение или ток элемента и прерывает соединение с нагрузкой, если оно превышает безопасные пределы.Для этого есть много способов, которые мы обсудим в отдельной статье. Хотя, если вы хотите узнать больше о литиевых батареях, прочтите эту статью.

Каждая BMS измеряет только три важных параметра батареи: напряжение, ток и температуру элемента . Он постоянно сравнивает эти значения с пределами безопасности и отключает нагрузку, если они превышают пороговые значения. Помимо целей безопасности, BMS также используется для некоторых вычислительных целей, таких как измерение SOC и SOH батареи .

SOC означает состояние зарядки, а SOH означает состояние здоровья . В отличие от автомобилей с ДВС, количество топлива, оставшегося в аккумуляторе, невозможно измерить, глядя на него напрямую. Некоторые люди даже думают, что измерение напряжения на выводах батареи может дать вам емкость батареи, но это неправда, и это не так просто. Аналогичным образом SOH показывает ожидаемый срок службы батареи. И SOC, и SOH являются жизненно важной информацией для потребителя, поскольку SOC сообщает вам, как далеко вы можете проехать до подзарядки, а SOH сообщает вам, когда пришло время заменить батареи. В обязанности BMS входит измерение обоих этих параметров. Как происходит это измерение — это совсем другая история, и мы расскажем о ней в отдельной статье.

Цепи

BMS часто бывают сложными, простая 4-элементная литиевая BMS показана на рисунке ниже. Представьте себе BMS автомобиля, который должен контролировать около 7000 ячеек.

Двигатели для электромобилей

В то время как батареи — это топливные баки электромобиля, двигатели — это их двигатели.Есть много типов двигателей, используемых в электромобилях, и тот, который используется для скутеров и мотоциклов, полностью отличается от того, который используется в автомобилях. Давайте кратко рассмотрим наиболее часто используемые из них: двигатели с BLDC, щеточные двигатели постоянного тока и асинхронные двигатели переменного тока. Более подробная статья о электромоторах будет рассмотрена позже.

Двигатели BLDC: Двигатели BLDC были выбраны для электромобилей с момента их появления в 1900 году. Даже сегодня они обычно используются в электрических велосипедах и скутерах. BLDC расшифровывается как Brush Less DC motor, эти двигатели имеют постоянный крутящий момент и быструю реакцию, что делает их пригодными для автомобильных приложений.Помимо электромобилей, эти моторы также используются в дворниках, электрических стеклоподъемниках и т. Д. Электродвигатели BLDC для электромобилей снова можно разделить на следующие два типа

Ступичные двигатели BLDC

В двигателе типа концентратора BLDC ротор магнита является самим колесом, а это означает, что нет необходимости в соединительном устройстве, поскольку обод колеса образует двигатель. Эти двигатели также называются внешними рабочими двигателями BLDC. Преимущество этого типа двигателя состоит в том, что меньше механических потерь, и поскольку отсутствует стоимость единицы трансмиссии и уменьшается вес.Обратной стороной является то, что у нас не может быть передаточного числа двигателей большой мощности из-за ограничений размера. Ниже показан мотор-редуктор скутера BLDC. Почти все электрические велосипеды и скутеры, которые вы встретите на дороге, используют такие двигатели.

Внутренние двигатели BLDC: Другой тип двигателей BLDC — это внутренние двигатели. Они используются в приложениях, где требуется блок передачи. Обычно они сочетаются с дифференциалом для 3-х или 4-х колесных электромобилей.Эти двигатели выглядят как обычные двигатели с валом, и вал вращается, когда двигатель приводится в действие. Ниже показан двигатель внутреннего типа электромобиля, соединенный с дифференциалом.

Матовые двигатели постоянного тока: Матовые двигатели постоянного тока, также известные как двигатель постоянного тока, были предпочтительным выбором для всех старых электромобилей. Эти моторы обеспечивают большой крутящий момент, который легко может придать электромобилю спортивный вид. Тяга / захват электромобиля будет почти на уровне обычного обычного автомобиля, на котором в то время эти моторы использовались гонщиками.Но теперь, после 2008 года, эти двигатели больше не используются по причине того, что двигатели постоянного тока не могут обеспечить постоянный крутящий момент при переменной нагрузке. Смысл проклятия или взобраться на холм на машине будет сложно. Также двигатели постоянного тока не могут запускаться без нагрузки, т. Е. Они не могут запускаться самостоятельно из-за высокого начального тока, который может повредить сам двигатель. Сегодня эти двигатели используются в тележках для гольфа, их изображение показано ниже

.

Асинхронные двигатели переменного тока: В большинстве современных электромобилей, таких как Tesla, используется асинхронный двигатель переменного тока .Например, в модели Tesla S используется трехфазный асинхронный двигатель переменного тока. Вы, наверное, уже догадались, потому что сама компания названа в честь Tesla , которая изобрела трехфазный асинхронный двигатель переменного тока. Причина, по которой выбираются эти двигатели, заключается в том, что они не имеют внутри постоянных магнитов и, следовательно, их низкая стоимость. Он также имеет хороший срок службы, поскольку в нем нет магнитов, магниты потеряют свою тенденцию в течение дня. Обратной стороной двигателя может быть то, что его трудно контролировать скорость и крутящий момент, и требуются передовые схемы.Ниже представлено изображение переднего колеса Tesla Model S , взятое из Википедии.

Контроллер

Есть очень большая вероятность, что этот вопрос уже вас поразил. Мы знаем, что электромобили работают от батарей постоянного тока, и у нас есть двигатели, работающие от трехфазного переменного тока. Как они будут работать вместе? Эта работа выполняется контроллером автомобиля, от базового двухциклового до Tesla Roadster каждый электромобиль имеет свой собственный контроллер, который преобразует напряжение постоянного тока от батареи до подходящего уровня для работы двигателей.Он также контролирует скорость двигателя.

Контроллер получает все входные данные от пользователя, такие как количество дроссельной заслонки (ускорение), давление разрыва, режим движения и т.д., и соответственно регулирует скорость двигателя . Если рассматривать двигатели как мускулы автомобиля, то контроллер — это его мозг. Контроллер часто является общим термином и может включать в себя другие схемы, такие как преобразователь постоянного тока в постоянный, контроллер скорости, инвертор и т. Д. Преобразователь постоянного тока в постоянный используется для питания всех периферийных устройств автомобиля, таких как информационно-развлекательная система, фары и другие устройства низкого уровня. уровень электронных устройств.

Помимо этого, контроллер также заботится о рекуперативном торможении. Это процесс преобразования кинетической энергии в электрическую. То есть, когда электромобиль спускается по склону, электродвигатели вращаются свободно за счет кинетической энергии, в этой ситуации электродвигатели могут работать как генератор, чтобы полученная таким образом мощность могла использоваться для зарядки батарей. У большинства современных электромобилей это есть, но его производительность и функциональность все еще остаются спорными.

Зарядные устройства EV

Еще один важный компонент электромобиля, требующий усовершенствования, — это зарядные устройства.Среднему электромобилю требуется минимум 5 часов для зарядки, что в сочетании с очень низким пробегом становится катастрофой. Средний американец проезжает более 50 км в день, и в этом сценарии электромобиль, который дает 90 км для полной зарядки, должен заряжаться почти каждый день. Это делает заряды наиболее часто используемым компонентом.

Он подключается к сети переменного тока и преобразует переменный ток в постоянный для зарядки аккумуляторов. Но есть еще кое-что, что можно добавить. Зарядка — это процесс, в котором батареи и зарядное устройство должны сосуществовать, вы не можете протолкнуть ток внутрь батареи, если батарея не готова принять его.Есть много типов зарядных устройств; наиболее распространенные типы обсуждаются ниже.

Зарядное устройство 1-го уровня: Это самые простые зарядные устройства, и, вероятно, это то, что вы берете вместе с автомобилем. Зарядка аккумуляторов занимает много времени, так как они работают от 120 В переменного тока. Они преобразуют эти 120 В переменного тока в постоянный ток и используют его для зарядки аккумуляторов. Номинальный ток зарядного устройства также будет низким, где-то около 8-10 А, это означает, что вы будете передавать меньший ток и, следовательно, долго заряжать аккумуляторы за ночь.С положительной стороны, этот метод увеличивает срок службы аккумулятора, так как ток зарядки меньше.

Зарядное устройство 2-го уровня: Оно немного быстрее, чем зарядное устройство 1-го уровня. Зарядное устройство уровня 1 или 2 зависит от производителя. Зарядные устройства уровня 2 работают с более высоким напряжением, например 240 В или выше, а также имеют высокий номинальный ток от 40 до 50 А. Это заставляет автомобиль заряжаться быстрее.

Зарядные устройства 3-го уровня: Зарядные устройства 3-го уровня меняют правила игры, их также называют супер-зарядными устройствами или устройствами быстрой зарядки. Они могут зарядить ваш автомобиль до 60% от его общей емкости в течение 30 минут. Обратной стороной является то, что поскольку он проталкивает большой ток внутри вашей батареи, например 100 А для Tesla (безумие! Да), батареи внутри будут чувствовать себя так, как будто проходят ускоренный курс в течение всего года. Так что со временем срок службы батареи сокращается. Также большинство нагнетателей не заряжают батареи до 100%, так как для зарядки батареи от 80% до 100% потребуется больше времени. Ниже показана суперзарядная станция Tesla.

Я полагаю, что теперь у вас есть обзор того, что такое электромобиль на самом деле и как он работает.Отсюда позвольте нам ответить на несколько распространенных вопросов, которые возникают у каждого в уме электромобиля.

Поскольку электричество также поступает с угольной электростанции. Действительно ли электромобили зеленые?

Этот вопрос был спорным, пока электромобили работают от батарей. Электроэнергия для зарядки этих батарей поступает от электростанции, и около 61% мировой электроэнергии производится из невозобновляемых ресурсов, таких как уголь и газ, согласно исследованию, приведенному ниже.

Кроме того, батареи электромобиля состоят из вредных химикатов и при утилизации снова загрязняют окружающую среду.Учитывая все это, электромобиль может быть не таким экологичным, как мы думали. Или это?

Многие эксперты сходятся во мнении, что электромобили явно экологичнее обычных автомобилей с ДВС. Это по следующим причинам.

Устойчивое развитие: Как электромобили, так и сектор возобновляемых источников энергии становятся популярными. Мы постепенно продвигаемся к использованию энергии ветра и солнца для производства электроэнергии и, таким образом, делаем процесс производства электроэнергии более экологичным.

Топливо Стоимость перевозки: Многие не думают об этом. Бензин, который вы получаете на своей заправочной станции, перекачивали, перерабатывали и транспортировали из скважины в другое место. Все эти процессы на определенном уровне связаны с загрязнением. С другой стороны, для электромобилей электричество передается от электростанции к вашему дому по проводам, и эта схема уже установлена.

Регенерация энергии: Другой вариант, который возможен только с электромобилями, — это регенерация электроэнергии.Это не добавляет многого, но все же оказывает небольшое влияние на экологичность электромобилей.

Итак, в заключение, электромобили наверняка будут намного экологичнее, чем ICE, если мы перейдем на возобновляемые источники энергии для производства электроэнергии и будем практиковать безопасную утилизацию батарей.

В чем разница между гибридным автомобилем и электромобилем?

Некоторые люди склонны использовать термины гибридный автомобиль и электромобиль как синонимы, но это не так. Оба имеют совершенно разное значение.Проще говоря, если автомобиль работает как на электричестве, так и на газе, то это гибридный автомобиль, если он работает только на электричестве и не может работать на газе, то он называется электромобилем. Вы можете убедиться, что автомобиль является электромобилем, проверив, есть ли в нем топливный бак, если нет топливного бака, то автомобиль, безусловно, является электромобилем.

И электромобили, и гибриды имеют собственное значение. Гибридный автомобиль может исключить недостатки электромобиля, такие как время заправки, короткий запас хода и т. Д., Но, поскольку у него есть оборудование как для ДВС, так и для электромобилей, эти автомобили обычно дороги.Гибридные автомобили обычно нацелены на повышение эффективности автомобиля за счет использования двигателя для управления автомобилем на низких скоростях.

.