肉挽き器のモーター保護。スキーム、説明

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肉挽き機のモーター保護。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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電気肉挽き器の設計上の特徴により、ソフトスタートと過負荷や過熱に対する保護を組み合わせた制御装置を導入することをお勧めします。これらの機能は、ここで説明するデバイスによって提供されます。他の家庭用電化製品の直列励磁整流子モーターの制御に使用できます。

この保護装置は、35 または 130 W 整流子モーター (DK130-145-76 または DK60-15-77R) を備えたスクリュー電動肉挽き器 EMSh-65/15「RATEP」用に開発されましたが、以下のドライブにも簡単に適合できます。 220 V のネットワークで動作するその他の家庭用電化製品。

このような制御ユニットでは、ソフトスタートと電流保護の組み合わせが重要です。実際のところ、肉挽き機のモーターはギアボックスを備えた単一のブロックで作られており、出力シャフトの速度を下げるためのプラスチックギアが含まれています。保護対策が講じられていない状態でギアボックスに過負荷がかかると、最も弱い部分であるギアの歯が破損します。食品加工中の負荷の変化は比較的ゆっくりであるため、電子電流保護機能により緊急時にモーターのスイッチが適時にオフになります。もう 1 つは、出力シャフトが抑制された電気モーターを搭載していることです。まずギアの隙間を選択しながらモーターのアーマチュアが回転し、瞬時にブレーキがかかります。衝撃荷重の増加に対する現在の保護機能は機能する時間がありませんが、アーマチュアによって蓄積された運動エネルギーはすでにギアを破壊するのに十分です。遅いアーマチュア加速によるソフトスタートは「より緩やかな」負荷増加を提供します[XNUMX]。その結果、このモードでも電流保護がモーターをオフにします。

破損を避けるために、肉受けネジとギアボックスのシャフトの間に交換可能なスリーブが導入されており、ギアボックスが許容するよりも低い負荷で破損するという反論も可能です。しかし、この解決策にも欠点がないわけではありません。スリーブは 3 回限りのヒューズであり、ドライブに不足しているか、存在しない可能性があります。過負荷の度合いに応じて動作回数が多く（最大5～XNUMX回）、特性がばらつくと保護効果が弱まります。電子保護の速度ははるかに速く、しきい値の設定もより正確になり、最終的にはより汎用的になります。

機能的には、保護デバイス (図 1 の図を参照) には、ソフトスタートユニット、電流および温度センサー、固定およびステータス表示ユニットが含まれています。人間が制御しない電気製品の自動スイッチングは危険である可能性があるため、この装置は誤動作が解消された後の自己始動モードを提供しません。

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[2] と比較した場合のソフトスタートノードの特徴は、結合された入力の論理制御です。下側は DD2.1 要素回路に準拠し、上側は DD2.2 要素に準拠します。入力に高レベル電圧が存在する場合、トライアック開放パルスの生成が許可され、低レベルは禁止されます。また、エンジンの慣性が白熱灯に比べて大きいため、ソフトスタートの持続時間（C5R15回路の時定数）が長くなりました。

電流センサーは、抵抗器 R18 とトランジスタ VT1.4、VT1.5 によって形成されます。過負荷電流のどの極性でも高電圧が発生し、トリップ電流の閾値はトランジスタの開放電圧と抵抗器の抵抗値の比によって決まります。検討されている実施形態では、過負荷電流はモーターが消費する定格電流の 1,8 倍、1,1 ... 1,2 A に選択されます。抵抗 R17、R19 はトランジスタのサージベース電流を制限し、抵抗 R20 により応答しきい値を調整できます。。 C6R16 積分回路は、電流または温度センサーによって誘発される高周波およびインパルスノイズの影響を除去します。 50 Hz の周波数に対する回路の時定数は重要ではなく、正弦波負荷電流の振幅値でトランジスタの開放が発生するため、モーターは保護によってすでに次の半サイクルからオフになります。過負荷が記録されました。

コンデンサC1が温度センサー（R3-R1、RK1、HL1、C1.1、VT1）に導入され、その動作に対する干渉や干渉の影響が軽減され、サーミスターRK1がエンジンに配置されます。センサー応答温度の閾値は100℃です。

このデバイスに新しく追加された固定およびステータス表示ユニットには、RS トリガー DD1.1 および DD1.3、インバーター DD1.2、2 色 LED HL2 が含まれています。ネットワークに接続すると、C4R1.3 回路は要素 DD2 の出力でトリガーを単一状態に設定し、ソフトスタートが開始します。 C4RXNUMX 回路に必要な時定数は、超小型回路の速度ではなく、磁気回路の磁化反転のプロセスと電気モーターのアーマチュアの動きの開始によって決まることに注意してください。消費電流の突入期間は定格電流の何倍にも達するため、この期間中は電流保護をブロックする必要があります。

エンジンが冷えている場合、サーミスタ RK1 の抵抗が増加し、トランジスタ VT1.1 が開きます。 DD1.1 素子の両方の入力のハイレベル電圧は、回路に従ってその出力と DD1.3 素子の上部入力でローレベルを設定するため、コンデンサ C2 が充電されてもトリガ状態は変化しません。スムーズなターンオンは、トライアックが永続的に開いた状態に移行することで終了します。トライアックの開放電流パルスが HL2 LED を流れ、緑色の光でドライブが正しく動作していることを示します。このモードは、センサーがトリガーされるか、ネットワークがオフになるまで維持されます。

回路によれば、DD1.3 素子の下側入力に高電圧が発生しているため、いずれかのセンサーが動作し、DD1.3 素子の上側入力に高レベルが現れます。回路は、出力 DD1.3 でトリガーをローレベル状態にします。その結果、次の半サイクルからトライアックはオンにならず、HL2 インジケーターが赤色で過負荷を示します。その輝きは、DD23 素子の出力から DD2.4 の出力まで LED と抵抗 R1.2 を流れる電流によるものです (DD2.4 素子の出力では電圧が高く、出力ではDD1.2 - 低)。このモードは、ネットワークがオフになるまで保持されます。再度電源を投入する際に保護動作の要因が解消されない場合、モータは再度電源をオフします。

デバイスのプリント回路基板の図を図2に示します。 XNUMX。

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セラミックコンデンサは小型のK10-17またはKM-6の中から選択します。コンデンサ C5 には、漏れ電流が 53 μA 以下の K1-53、K4-0,5 など、または K10-17、KM-6 を使用できます。コンデンサ C11 - K73-17 (K73-16)、定格電圧 630 V 用。サーミスタ RK1 - MMT-1。抵抗 R18 - C5-16V (C5-16MV)。ヒューズ FU1 - 断面積が 0,07 ... 0,12 mm2 の MGTF ワイヤの XNUMX つのコアからのジャンパーで、そのようなワイヤから取り外された絶縁チューブ内に配置されます。ボードの外側に配置する場合、ヒューズとヒューズホルダーはどのタイプでも使用できます。

トライアックには、寸法 55x15x1 mm の銅 (またはアルミニウム) プレートで作られたヒートシンクが装備されており、ネジで基板に取り付けられたガスケットを介してヒートシンクと組み立てられます。サーミスタは電動機の固定子巻線に取り付けられるため、高品質の耐熱性、熱伝導性の絶縁体が必要です。これを行うには、MGTFワイヤからの延長導体を備えた結論にフッ素樹脂チューブを置き、結論自体を一方向に向ける必要があります。次に、一方のリード線をサーミスタ本体に押し当てた状態で、さらに直径の大きい別のフッ素樹脂チューブをしっかりと置きます。固定子巻線にサーミスタをチューブ内に押し込み、縛るか、耐熱性接着剤で接着して、熱接触と強力な固定を確実にします。

装置の調整は、保護されたモーターが上記のタイプと異なる場合、そのモーターに適応させることから構成されます。初期のチェックと調整は、エンジンの代わりに適切な出力の電球を使用して行うのが最適です。

抵抗器 R18 の抵抗値は、過負荷電流の振幅値によって決まります。この振幅値は、1,5 ～ 2 の定格モータ電流と見なすことができます。抵抗器の電力損失とトライアックのヒートシンクの寸法は、過負荷電流の値とその両端の電圧降下によって決まります。ヒューズの定格電流は過負荷電流の約 20 倍である必要があります。デバイスの電源をオンにし、追加の抵抗または加減抵抗器を使用して負荷電流を増加させ、電流保護しきい値を測定します。小さな制限内では、抵抗 RXNUMX を選択することで変更できます。

モーター巻線の許容加熱温度は 90 ～ 130°C の範囲です。過熱保護のしきい値を設定するには、使用するサーミスターを沸騰したお湯で加熱し、1℃の温度での抵抗器R100の望ましい抵抗を決定します。測定値に比べて次に低い値の抵抗を装置に取り付けてください。

モーターの慣性特性は異なるため、C5R15 回路のパラメーターを変更してソフトスタートの持続時間を明確にする必要があります。要素の評価が増加すると、起動時間が長くなり、その逆も同様です。 C2R4 回路の最適な時定数を決定するには、次の手順を実行します。コンデンサ容量を 0,1 uF から始めて増やしていきます。 0,1 μF までの値で、モーターがネットワークに接続されているときに電流保護が機能しなくなる瞬間を決定します。 1,5～2倍の容量のコンデンサを搭載しています。グループ H50、H70、H90 のセラミックコンデンサを選択する場合は、実際の静電容量が表示されている静電容量と大幅に異なる可能性があることに留意する必要があります。

HL2 LED はボードの外側に移動して、動作中の観察に便利な場所で電気ドライブの状態を示すことができます。

保護装置の製造、調整、操作中は、そのすべての要素が主電源電圧下にあることに留意する必要があります。したがって、機器は絶縁材料で作られた筐体内に設置し、接続線を確実に絶縁する必要があります。

文学

Biyukov S. コレクター電気モーターの自動ソフトスターター。 - ラジオ、1997 年、第 8 号、p.40-42
ZhgulevV.1998つのレギュレーターで10つの機能。 -ラジオ、54年、第57号、XNUMX〜XNUMXページ

著者：V.Zhgulev

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