最大4kWのモーター用のシンプルなソフトスターター。スキーム、説明

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最大 4 kW の電気モーターをソフトスタートするためのシンプルなデバイス。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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この記事で説明されているデバイスにより、三相非同期電動機のショックのない始動と制動が可能になり、機器の耐用年数が延び、電気ネットワークの負荷が軽減されます。ソフトスタートは、サイリスタを使用してモーター巻線の実効電圧値を変更することによって実現されます。

ソフトスタートデバイス (以下、ソフトスターターと呼びます) は、産業、輸送、公益事業、および農業で広く使用されています。三相ベース。 UPP - 各相線の切れ目に取り付けられた XNUMX 対の連続した SCR。ソフトスタートは、電気モーター巻線に印加される電圧を特定の初期値から公称値まで徐々に増加させることによって実現されます。これを行うには、開始時間と呼ばれる一定期間にわたって、サイリスタの導通角が最小値から最大値まで徐々に増加します。通常、初期電圧は小さいため、起動時のモーターシャフトのトルクは定格モードよりもはるかに小さくなります。この場合、駆動ベルトはスムーズに張られ、ギアボックスの歯車が噛み合います。その結果、駆動部品にかかる動的負荷が軽減され、機械装置の寿命延長やオーバーホール期間の延長につながります。

応用。ソフトスターターを使用すると、電気ネットワークのピーク負荷を軽減することもできます。この場合の電気モーターの始動電流は、定格電流の 2 ～ 4 倍ではなく、わずか 5 ～ 7 倍しか超えないからです。ダイレクトスタート。これは、ディーゼル発電機セット、無停電電源装置、低電力変電所 (特に田舎) など、限られた電力源から電気ドライブに電力を供給する場合に重要です。突入電流を低減すると、電気機器の寿命も延びます。図では、図１に図を示す。 1 V、380 Hz (相 A、B、C) の三相ネットワークから電力を供給される電気モーター用に設計されたソフトスターター。そのスター結線巻線は回路 L50 ～ L1 に接続されています。共通のスターポイントはネットワークニュートラル (N) に接続されます。

エンジンの最大出力は4kWです。

最大4kWのシンプルなモーターソフトスターター

SCR VS1 ～ VS6 は、TO-40 パッケージに収められた安価な 12TPS247 で、最大 35 A の順電流が可能です。ダンピング RC 回路 R8C11、R9C12、R10C13 が SCR に並列接続されています。バリスタ RU1 ～ RU3 が 500 V を超える振幅のスイッチングパルスを吸収するだけでなく、誤ったスイッチングオンを防止します。

連続した SCR の各ペアは、アマチュア無線家にはよく知られている位相調整器マイクロ回路 KR1182PM1 (DA1 - DA3) によって制御されます。コンデンサ C5 ～ C10 は、ネットワーク電圧と同期したマイクロ回路内でのこぎり波電圧の形成を保証します。のこぎり波電圧をピン 3 と 6 の間の電流と比較することにより、各マイクロ回路は対応するサイリスタをオンにする信号を生成します。

降圧トランス T1、平滑コンデンサ C1 を備えたダイオードブリッジ整流器 VD4、および統合された安定器 DA4 は、K12-KZ リレーの動作に必要な 1 V の電圧を提供します。

スイッチSA1が開いた状態で電源スイッチQ1が三相電圧を供給した後、マイクロ回路DA3～DA6のピン1と3が常閉リレー接点を介して抵抗R1～R3によってシャントされているため、モータシャフトは動かないままとなり、これらのピン間の電圧は低くなります。、サイリスタを開くパルスは形成されていません。この状態では、HL1 LED が点灯し、準備が整っていることを示します。 UPPが動作します。

スイッチ SA1 の接点が閉じると、12 V の電圧がリレー巻線に供給され、それらの接点が開き、マイクロ回路内で生成された電流でコンデンサ C1 ～ C3 が充電され始めます。 SCR が開き始めます。コンデンサ C1 ～ C3 の電圧が増加すると、サイリスタのオン状態角度が徐々に増加し、しばらくすると最大値に達します。この時間が経過すると、加速されたエンジンはフルパワーで動作します。 HL2 LED はエンジンがオンになっていることを示します。

スイッチ SA1 が開くと、リレー接点は元の閉じた状態に戻り、コンデンサ C1 ～ C3 は数秒以内にほぼゼロまで放電し、その後、サイリスタを開くパルスが停止します。エンジンはスムーズに減速し、停止します。

始動中、モーター巻線を流れる電流は非正弦波であるため、中性線の相電流の完全な補償は行われません。特定の瞬間には、このワイヤの電流が大きくなることがありますが、定常状態でははるかに少なくなります。これは、位相の「ずれ」とモーター巻線の不一致によってのみ引き起こされ、通常はを超えることはありません。定格相電流の 10%。

変圧器T1 - 二次巻線電圧2 VのTPG-15、リレーK1-KZ - TRU-12VDC-SB-CL、コンデンサC11-C13 - フィルムK73-17。スイッチSA1として、押す位置が固定されたボタンを使用できます。

両面プリント基板の図面。 UPP を図に示します。 2. 適切なハウジングに配置され、LED HL1、HL2 およびスイッチ SA1 がフロントパネルに取り付けられます。

接続線の断面図。スイッチ Q1 を備えたソフトスターターとモーターを備えたソフトスターターは、後者の出力に対応する必要があります。中性線の断面積は相線と同じでなければなりません。

最大 1,5 kW の出力で、始動頻度が 10 時間あたり 15 ～ 1 回以下のモーターを使用する場合、サイリスタ VS6 ～ VS8 で消費される電力はわずかであるため、サイリスタから熱を除去する必要はありません。より頻繁に始動したり、より強力なエンジンを実現するには、SCR にアルミニウムストリップで作られたヒートシンクを装備する必要があります。ヒートシンクが共通の場合、SCR は適切なガスケットを使用してヒートシンクから確実に絶縁する必要があります。熱伝達を改善するには、KPT-XNUMX ペーストを使用できます。

組み立てられたデバイスは、電気モーターに接続する前に、1 つの同一の白熱灯を出力に接続してチェックする必要があります。テスト中に、ランプが点灯せず、同時に消灯することが判明する場合があります。これは、マイクロ回路 DA3 ～ DA1 の特性とコンデンサ C3 ～ C1 の静電容量のばらつきによるもので、シャットダウン時間は抵抗 R3 ～ R30 の抵抗値にも依存します。上記のコンデンサと抵抗を選択することにより、XNUMX% 以上の時間不整合を排除する必要があります。

ノコギリ波電圧発生回路に含まれるコンデンサ C5 ～ C10 の静電容量のバラツキにより、相線に定電流成分が発生し、モータやそれに供給する電源トランスの磁気回路に不要な磁化を引き起こす可能性があります。実際には、この影響は小さいことがわかっており、この成分を除去するための対策は必要ありません。

著者：A.シトニコフ、pos。キーロフ州ストゥロヴォ。

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