מכשיר להתנעה רכה של מנוע אסינכרוני. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / חַשׁמַלַאי

מתנע רך למנוע אסינכרוני. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מנועים חשמליים

העניין של חובבי רדיו בפיתוח סטרטרים רכים למנועים חשמליים אסינכרוניים אינו פוחת. יותר ויותר עיצובים חדשים מופיעים. אחד מהם מוצע לקוראים.

סטרטרים רכים המבוססים על מעגל המיקרו KR1182PM1, למשל, אלו המתוארים ב-[1], הפכו פופולריים למדי. אבל למיקרו-מעגל הזה יש תכונות שאינן מאפשרות להשיג את התוצאות הרצויות מבלי לאלץ את המעגל להפוך למורכב יותר. הראשון שבהם הוא מתח הרשת המרבי של לא יותר מ 276 V. עבור מנוע חשמלי תלת פאזי, זה בבירור לא מספיק. יש צורך לאפס את נקודת האמצע של ה"כוכב" של הסטטור שלו כך שהזרם יזרום לא בין השלבים, אלא בין כל שלב לנייטרלי. אבל במקרה זה, יש צורך לווסת את הזרם של כל שלושת השלבים, אחרת זרם גבוה פי כמה מהמדורג יזרום דרך אחת הפיתולים במהלך כל זמן ההתחלה. וכאשר הפיתולים מחוברים ככוכב עם נקודת אמצע מבודדת, מספיק לווסת את הזרם בשני שלבים בלבד.

התכונה השנייה היא הצורך במעגל חיצוני לפריקה מאולצת של קבל התזמון, שכן זרם הפריקה שלו דרך המיקרו-מעגל KR1182PM1 עצמו קטן מאוד והמכשיר יהיה מוכן להפעיל מחדש את המנוע רק לאחר זמן רב למדי.

לאחרונה החלטתי לפתח סטרטר רך משלי. מיד החלטתי לא להשתמש בו במיקרו-בקר, להסתדר בלי יחידה לקביעת מעבר הזרם דרך האפס (למשל, כמו ב-[2]) ולהפוך אותו ללא רגיש לסדר חילופי הפאזות.

מתנע רך למנוע אסינכרוני
איור. מספר

התרשים של המכשיר המוצע מוצג באיור. 1. הוא מורכב משלושה בלוקים פונקציונליים. שניים מהם זהים והם ווסתי טריאק של ערך המתח האפקטיבי בעומס, הנשלט באמצעות מצמדים אופטיים. השימוש בדיניסטורים סימטריים VS3 ו- VS4 בהם (ליתר דיוק, אנלוגים של דיניסטורים כאלה - מיקרו-מעגלים KR1167KP1B) אפשרו לפשט משמעותית את הרגולטורים.

הבלוק השלישי שולט בו זמנית בשני הרגולטורים, ויוצר במהלך תהליך ההתחלה את החוק הדרוש לשינוי הערך האפקטיבי של המתח המופעל על המנוע. לשם כך, הוא משנה כראוי את הזרם הזורם דרך הדיודות הפולטות של המצמדים האופטיים U1-U4, השולטים על הרגולטורים.

הפוטודיודות של מצמדים אופטיים אלה פועלים במצב פוטו-וולטאי המתח שהם מייצרים פותח בהדרגה את הטרנזיסטורים VT1 ו-VT2. במקביל, ההתנגדות של הטרנזיסטורים יורדת, עקב כך בכל חצי מחזור של מתח הרשת מצליחים הקבלים C7 ו-C8 להיטען למתח הפתיחה של הדיניסטורים VS3 ו- VS4 בפחות ופחות זמן. בהתאם לכך, טריאקים VS1 ו- VS2 נפתחים מוקדם יותר ויותר בכל חצי מחזור וחלקים הולכים וגדלים של חצי המחזורים מסופקים לפיתולים של המנוע החשמלי M1.

למרבה הצער, המתח המרבי על פיתולי המנוע בעת שימוש ברגולטורים כאלה הוא 20...25 V פחות ממתח הרשת. לכן, מסופק ממסר K1, המופעל בסוף תהליך ההפעלה ומתחבר עם המגעים שלו אלקטרודות 1 ו-2 של הטריאקים VS1 ו- VS2. זה גם משיג הפחתה ביצירת החום של המתנע הרך במהלך מצב פעולת המנוע.

יחידת הבקרה מופעלת מאחד השלבים של רשת תלת פאזית דרך קבל מרווה C1 ומיישר על גשר הדיודה VD2-VD5. בהתחשב בכך שהמתח ביציאת הגשר אינו משמעותי בהשוואה למתח הרשת, אנו יכולים לראות במיישר מקור זרם, שערכו, כ-20 mA, נקבע על ידי התגובה של הקבל C1 והוא כמעט בלתי תלוי בעומס.

הנגד R5 מגביל את דופק זרם הטעינה של הקבל C1 כאשר המכשיר מחובר לרשת. אני ממליץ להתקין את הנגד הזה בגובה של 5.7 מ"מ מעל פני הלוח, כך שאם הוא נשרף (למשל כתוצאה מתקלה של הקבל Cl), הלוח לא ייפגע. הנגד R6 נחוץ כדי לפרוק את הקבל C1 לאחר ניתוק מהרשת. קבל C5 מחליק אדוות.

שני מעגלים המורכבים מדיודות מצמד אופטו פולטות U1, U2 ו-U3, U4 המחוברים בסדרה מחוברים למסוף החיובי של קבל זה דרך נגד קבוע R2 וגוזם R1. הזרם דרך הדיודות הפולטות תלוי בהתנגדות של נגדים אלה ובערך המתח המיושר על ידי גשר הדיודה VD2-VD5, אשר, עם זרם מתוקן קבוע, תלוי בהתנגדות העומס של המיישר. החלק הראשון של עומס זה הוא שרשרת של דיודות פולטות. החלק השני נוצר על ידי שני מייצבים משולבים מקבילים DA1 ו-DA2 המחוברים בסדרה. ככל שיותר מה-20 mA הזמינים זורם דרך הרגולטורים המשולבים, כך נשאר פחות לדיודות הפולטות.

מייצב DA1 מופעל באופן שככל שהקבל C4 נטען, ההתנגדות של חלק הקתודה-אנודה שלו עולה בהדרגה והזרם דרכו פוחת. במקביל, המתח והזרם המיושרים דרך הדיודות הפולטות של המצמדים האופטיים עולים בהדרגה.

מייצב DA2 קובע את הערך ההתחלתי של מתח זה (מוגדר על ידי נגד חיתוך R9), אשר מושגת מהר מאוד לאחר סגירת המגעים של מתג SA1. עלייה נוספת במתח מתרחשת בצורה חלקה בקצב שנקבע על ידי ההתנגדות של נגד הזמירה R7 והקיבול של הקבל C4.

מדוע יש צורך להגדיר את המתח ההתחלתי? העובדה היא שאם המתח על פיתולי המנוע החשמלי נמוך מדי, הזרם כבר זורם דרך הפיתולים שלו, אבל הפיר עדיין נשאר ללא תנועה. במקביל המנוע מזמזם והפיתולים מתחממים. כדי למנוע מצב לא רצוי כזה, המתח הראשוני מוגדר, מה שמבטיח התחלה מיידית של סיבוב הציר. הערך הנדרש של מתח זה תלוי מאוד בעומס המכני על הפיר, ולכן ההתאמה שלו עם נגד חיתוך R9 צריכה להיעשות בתנאי הפעלה אמיתיים של המנוע.

עם השלמת תהליך התנעת המנוע, החלק השלישי של עומס המיישר מתחיל לפעול על גשר הדיודה VD2-VD5 - דיודת הזנר VD1 והדיודה הפולטת של המצמד האופטו U5 המחוברות בסדרה. כאשר המתח ביציאת הגשר מגיע למתח הייצוב של דיודת הזנר (24 V), ההתנגדות של האחרונה יורדת בחדות. זרם מתחיל לזרום דרכו והדיודה הפולטת של המצמד האופטו U5. הפוטודיניסטור של המצמד האופטו נפתח, וממסר K1 מופעל, ומרחף את הטריאקים VS1 ו- VS2 עם המגעים שלו. מרגע זה ואילך, מנוע M1 מקבל מתח רשת מלא.

מצמדים אופטיים 3OD101V שימשו כמצמדים אופטיים U1-U4 רק בגלל שהיו לי אותם במלאי. מכיוון שהמתח שנוצר על ידי הפוטודיודה של מצמד אופטו אחד לא היה מספיק כדי להפעיל את הטרנזיסטור, מספר המצמדים האופטיים הוכפל. הן הדיודות הפולטות והן הפוטודיודות של כל זוג מחוברות בסדרה. לא בוצעו ניסויים עם מצמדי דיודות אופטיים אחרים. בהחלט ייתכן שהם גם יתאימו. ישנם מצמדים אופטיים של דיודות כפולות (לדוגמה, AOD134AS), וכן כאלה המכילים שתי פוטו-דיודות המוארות על ידי דיודה פולטת אחת (לדוגמה, AOD176A). אולי שווה לנסות גם אותם.

בעת בחירת תחליף לטרנזיסטורים 2SC4517, עליך לשים לב למתח האספן-פולט המרבי. זה לא צריך להיות פחות מ-600 V. אותו הדבר חל על המתח המרבי במצב כבוי של triacs VS1 ו- VS2.

ניתן להשתמש בטרנזיסטורים 2SC4517 במכשיר הנדון ללא גופי קירור. האם יש צורך להסיר חום מטריאק תלוי בעוצמת המנוע החשמלי ובתדירות ההפעלה שלו.

ממסר K1 - RP-64 [3] עם סליל עבור 220 וולט, 50 הרץ. ניתן להחליף אותו, למשל, בממסר R20-3022-96-5230 [4] עם שתי קבוצות של מגעים פתוחים בדרך כלל וסליל AC 230 V. קבלים C2 ו-C3 הם קבלי סרט. ניתן להחליף את מעגלי המיקרו KR1167KP1B בדיניסטורים DB3 סימטריים מיובאים.

מתנע רך למנוע אסינכרוני
איור. מספר

הגדרת מתנע רכה צריכה להתחיל באיזון בין שני ווסתים. כדי לעשות זאת אתה צריך, כפי שמוצג באיור. 2, הפעילו עליו מתח חד פאזי של 220 וולט, וחבר במקום המנוע החשמלי M1 שתי מנורות ליבון 220 וולט בעוצמה של 40.60 וואט. המסופים של קבל C4 חייבים להיות מחוברים עם מגשר.

לאחר הפעלת מתח האספקה, השתמשו בנגד חיתוך R9 כדי להגדיר את הבהירות המינימלית של המנורות, והשתמשו בנגד חיתוך R1 כדי להשיג את אותה עוצמת הזוהר שלהן. כשהמתח כבוי, הסר את המגשר מהקבל והפעל את המכשיר מחדש תוך ניטור המתח על פני הקבל C5. כאשר הוא מגיע ל-25.26 V, ממסר K1 אמור לפעול. אם זה בסדר, אתה יכול לבדוק את המתח על המנורות. לפני ממסר K1 פועל, זה חייב להיות לפחות 190 V. אם המתח על המנורות נמוך יותר, אתה יכול להפחית את ההתנגדות של הנגד R2, אבל רק כך זרם הבקרה המרבי המותר של מצמדים אופטיים U1-U4 לא יחרוג.

כעת ניתן לחבר מנוע חשמלי למכשיר ולספק מתח תלת פאזי. לדעתי, עדיף להתחיל לבחור את משך התאוצה הרצוי עם המהירות המינימלית של עליית המתח על המנוע (המחוון של נגד החיתוך R7 נמצא במיקום העליון לפי התרשים) ומתח ההתנעה המינימלי (המחוון של נגד החיתוך R9 נמצא במיקום התחתון לפי התרשים).

ברצוני להסב את תשומת לבכם לעובדה שמבחינה טכנית לא קשה לנטוש את מייצב DA2 פשוט על ידי הרחקתו והאלמנטים הקשורים אליו מהמעגל וחיבור יחדיו של החוטים שהלכו לאנודה והקתודה של המייצב. כדי להתאים את מתח ההתחלה במקרה זה, התקן נגדי חיתוך R1' ו-R2', המוצגים בתרשים באיור. 1 בקווים מקווקוים. נויה לא הייתה ממליצה לעשות את זה. ראשית, זה לא נוח, מכיוון שתצטרך לפעול עם שני נגדי חיתוך בתורם, מנסה לא להפר את השוויון של ערכי המתח על פיתולי המנוע. שנית, לא כל נגדי הגזם מסוגלים לעמוד במתח של כ-400 וולט המופעל עליהם. שלישית, במכשיר הנדון, הנגדים R1' ו-R2', בניגוד נגדי גזם אחרים, יהיו במתח גבוה ביחס לנייטרלי של. רשת תלת פאזית, שעלולה להוות סכנה אם נוגעים בה בטעות.

לסיכום, אני רוצה לומר שמתנע רך לא יכול להחליף בקר מהירות תדר ולשמור על מהירות מופחתת של ציר המנוע החשמלי לאורך זמן. בעזרתו, אתה יכול רק להגדיל את זמן התאוצה למהירות מדורגת ולהפחית את זרם ההתחלה. הישארות המנוע החשמלי במצב האצה זמן רב מהנדרש תוביל להתחממות יתר של הפיתולים, מכיוון שהזרם הזורם דרכם במצב זה, אם כי נמוך משמעותית מזרם ההתחלה הסטנדרטי, עדיין עולה על המדורג. במצב זה, המנוע רגיש מאוד לעומס על הציר ויכול לעצור אם הוא מתגבר מעט.

אנלוגיה מסוימת למכשיר התחלה רכה למנוע חשמלי יכולה להיחשב כמנגנון המצמד במכונית. פעולה מתמדת של מנוע חשמלי אסינכרוני במצב האצה דומה לנהיגה במכונית כשהמצמד לא מחובר במלואו.

ספרות

Aladyshkin B. יישום המיקרו-מעגל KR1182PM1. התנעה חלקה של המנוע החשמלי. - electrik.info/main/praktika/278-primenenie-mikrosxemy-kr1182pm1-plavnyj-pusk.html.
התחלה חלקה של מכונה אסינכרונית תלת פאזית. - kazus.ru/forums/showthread. php?t=12618.
Промежуточное реле РП-64. - rele.ru/d/d7323c0e96dc68ab5ffed6ea85cd1801.pdf.
ממסרים תעשייתיים בגודל קטן R20.

מחבר: פ' גלשבסקי

ראה מאמרים אחרים סעיף מנועים חשמליים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

מקורות אנרגיה מתחדשים עקפו את הדלקים המאובנים 01.02.2021

לראשונה בשנת 2020, תושבי האיחוד האירופי קיבלו יותר חשמל ממקורות מתחדשים מאשר מדלקים מאובנים, על פי הדו"ח השנתי של מכון אגורה אנרג'ונדה בברלין ואנליסטים מאמבר.

הדו"ח, שעוקב אחר מגזר האנרגיה של האיחוד האירופי מאז 2015, מראה שבשנה שעברה מקורות אנרגיה מתחדשים ייצרו 38% מהחשמל לעומת 37% מדלקים מאובנים. זאת בשל המדיניות הממוקדת של האיחוד האירופי בפיתוח מקורות אנרגיה חלופיים.

נתונים סטטיסטיים אומרים כי כוח הרוח והשמש כמעט הוכפל מאז 2015 והיווה חמישית מייצור החשמל של האיחוד האירופי בשנה שעברה. גם בשנת 2020, ייצור החשמל מפחם ירד ב-20% - כעת מקור זה מספק רק 13% מכלל החשמל המיוצר באיחוד האירופי.

"הצמיחה המהירה של הרוח והשמש הובילה לירידה בפחם, אבל זו רק ההתחלה", אמר דייב ג'ונס, אנליסט החשמל הבכיר של אמבר ומחברו הראשי של הדו"ח, בהצהרה. לא רק להתרחק מפחם על ידי 2030, אלא גם מייצור אנרגיה מבוסס גז, וכן להחלפת תחנות כוח גרעיניות שנסגרות, ולתת מענה לביקוש הגובר לחשמל מכלי רכב חשמליים, משאבות חום ואלקטרוליזרים.

צעדי ההסגר נגד COVID-19 בשנה שעברה הובילו לירידה בביקוש לחשמל ברחבי העולם. לפי הדיווח, הביקוש באירופה ירד ב-4% ב-2020, והירידה לא השפיעה על צמיחת מקורות האנרגיה המתחדשים. הדו"ח מציין כי מאז 2015, הפליטות המזיקות מייצור חשמל באירופה פחתו ב-29%.

מנהיגי האיחוד האירופי הסכימו בחודש שעבר לצמצם את פליטת גזי החממה ב-2030% עד 55 מרמות 1990. גם בארצות הברית מתנהל תהליך דומה: במאי 2020, מקורות מתחדשים סיפקו יותר אנרגיה מפחם לראשונה מאז 1885.

עוד חדשות מעניינות:

▪ מערכת למניעת גניבות אופניים

▪ פרסום אלכוהול משפיע על בני נוער

▪ ב-4 בינואר, כדור הארץ יתקרב ככל האפשר לשמש.

▪ טרנזיסטורים אלקטרוכימיים בעלי תכונות ייחודיות

▪ נעלי שרוך אוטומטיות של Nike HyperAdapt 1.0

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר ביוגרפיות של מדענים גדולים. בחירת מאמרים

▪ מאמר אנו קוראים לגניחה הזו שיר. ביטוי עממי

▪ מאמר מי המציא את המצלמה? תשובה מפורטת

▪ מאמר התרת קשר אריגה. עצות לטיול

▪ מאמר שתי אפשרויות להפעלת נורת ה-LED המהבהבת. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר מטריושקה נעלמת מתחת לצעיף. סוד התמקדות

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר