קטגוריות: מאמרים מוצגים » אלקטרוניקה מעשית
מספר צפיות: 160636
הערות לכתבה: 6
השימוש בשבב KR1182PM1. התחלה רכה של המנוע החשמלי
מתחילים רכים מוטוריים
התחלה רכה של המנוע החשמלי הוחלה לאחרונה לעתים קרובות יותר ויותר. תחומי היישום שלה מגוונים ורבים. מדובר בתעשייה, תחבורה חשמלית, שירותים וחקלאות. השימוש במכשירים כאלה יכול להפחית משמעותית את עומס ההתחלה על המנוע והמפעילים, ובכך להאריך את חיי השירות שלהם.
זרמי הקמה
זרמי התחלה מגיעים לערכים 7 ... פי 10 יותר מאשר במצב ההפעלה. זה מוביל ל"שפלת "מתח במתח האספקה, שמשפיע לרעה לא רק על עבודתם של צרכנים אחרים, אלא גם על המנוע עצמו. זמן ההפעלה מתעכב, מה שעלול להוביל לחימום יתר של הפיתולים ולהרס הדרגתי של בידודם. זה תורם לכישלון מוקדם של המנוע.
מתחילים רכים יכולים להפחית משמעותית את עומס ההתחלה על המנוע החשמלי והחשמל, וזה חשוב במיוחד באזורים כפריים או כאשר המנוע מופעל על ידי תחנת כוח אוטונומית.
עומס יתר על המפעיל
בזמן הפעלת המנוע, הרגע על צירו הוא מאוד לא יציב ועולה על הערך הנקוב ביותר מחמש פעמים. לכן, עומסי ההתחלה של המפעילים מוגברים גם בהשוואה לעבודה במצב יציב ויכולים להגיע עד 500 אחוז. חוסר היציבות של המומנט בזמן ההפעלה מביא לעומסי הלם על שיני ההילוכים, חיתוך תריסים, ולעיתים אף פיתול הפירים.
המתחילים הרכים של המנוע החשמלי מצמצמים משמעותית את עומסי ההתחלה על המנגנון: הפערים בין שיני ההילוכים נבחרים בצורה חלקה, מה שמונע את התפרקותם. בכונני חגורה נמשכים גם חגורות כונן, מה שמפחית את השחיקה במנגנונים.
בנוסף להתחלה רכה, להפעלת המנגנונים השפעה חיובית על מצב הבלימה החלק. אם המנוע מניע את המשאבה, אז בלימה חלקה נמנעת מפטיש מים כאשר הכיבוי של היחידה.
מנות ראשונות תעשייתיות רכות
מנות ראשונות רכות המיוצר כיום על ידי חברות רבות, למשל סימנס, דנפוס, שניידר אלקטריק. מכשירים כאלה כוללים תכונות רבות שניתן לתכנות על ידי משתמשים. אלה הם זמן האצה, זמן בלימה, הגנה מפני עומס יתר ופונקציות רבות נוספות.
עם כל היתרונות, למכשירים ממותגים יש חיסרון אחד - מחיר גבוה למדי. עם זאת, אתה יכול ליצור מכשיר דומה בעצמך. עלותו תתברר כקטנה.
מתנע רך בשבב KR1182PM1
בתוך החלק הראשון של המאמר דיבר על שבב מתמחה KR1182PM1המייצג רגולטור כוח שלב. נשקלו תוכניות אופייניות להכללתה, התקנים להפעלה חלקה של מנורות ליבון ופשוט רגולטורי כוח בעומס. על בסיס מיקרו מעגל זה, ניתן ליצור מתנע רך תלת פאזי פשוט למדי. תרשים המכשירים מוצג באיור 1.
איור 1. תרשים של המתנע הרך.
התחלה רכה מתבצעת על ידי הגדלת ההדרגה של המתח על סלילי המנוע מאפס למספר נומינלי. זה מושג על ידי הגדלת זווית הפתיחה של מקשי התיריסטור בזמן שנקרא זמן ההתחלה.
תיאור המעגל
התכנון משתמש במנוע חשמלי תלת פאזי בגודל 50 הרץ, 380 V. פיתולי המנוע המחוברים על ידי "כוכב" מחוברים למעגלי הפלט המצוינים בתרשים L1, L2, L3. נקודת האמצע של "הכוכב" מחוברת לנטרול הרשת (N).
מקשי הפלט מיוצרים על תיריסטורים המחוברים נגד כיוון השעון. התכנון השתמש בתיריסטורים מיובאים מסוג 40TPS12. בעלות נמוכה, יש להם זרם מספיק גדול - עד 35 A, ומתח ההפוך שלהם הוא 1200 V. בנוסף להם ישנם עוד כמה אלמנטים במפתחות. מטרתם היא כדלקמן: מעגלי דעיכת RC המחוברים במקביל לתיריסטורים מונעים מעבר כוזב של האחרונים (R8C11, R9C12, R10C13 במעגל) והפרעות מיתוג עם משרעת העולה על 500 וולט נספגות באמצעות ויסטורים RU1 ... RU3.
כצומת בקרה למפתחות הפלט משמשים שבבים DA1 ... DA3 מסוג KR1182PM1. מעגלי מיקרו אלה נחשבו לפרטי מספיק ב החלק הראשון של המאמר. קבלים C5 ... C10 בתוך המעגל המיקרו יוצרים מתח שיני מסור אשר מסונכרן על ידי הרשת. אותות השליטה בתיריסטור במעגל המיקרו נוצרים על ידי השוואה בין מתח שיני המסור למתח בין מסופי המעגל המיקרו 3 ו 6.
להפעלת הממסר K1 ... K3, יש למכשיר ספק כוח המורכב רק ממרכיבים בודדים. זהו שנאי T1, גשר מיישר VD1, קבלים להחלקה C4. ביציאת המיישר מותקן מייצב אינטגרלי DA4 מסוג 7812, המספק מתח של 12 וולט ביציאה, והגנה מפני מעגלים קצרים ועומסי יתר ביציאה.
תיאור פעולת מנועי המתנע הרך
מתח החשמל מופעל על המעגל כאשר המפסק Q1 נסגר. עם זאת, המנוע טרם התחיל. הסיבה לכך היא שמפתחי הממסר K1 ... K3 עדיין נטולי אנרגיה, והמגעים הסגורים שלהם בדרך כלל עוקפים את הסיכות 3 ו 6 של מעגלי DA1 ... DA3 דרך הנגדים R1 ... R3. נסיבה זו אינה מאפשרת לטעון את הקבלים C1 ... C3, לפיכך, פולסי הבקרה של המיקרו-מעגל אינם מייצרים.
הפעל את המכשיר
כאשר מתג ההחלפה SA1 סגור, המתח של 12 וולט מסתובב על הממסר K1 ... K3. אנשי הקשר הסגורים שלהם בדרך כלל נפתחים, מה שמאפשר לטעון קבלים C1 ... C3 מגנרטורי זרם פנימיים. יחד עם עליית מתח על פני קבלים אלה, גם זווית הפתיחה של התיריסטורים עולה. זה משיג עלייה חלקית במתח על פני פיתולי המנוע. כאשר הקבלים טעונים במלואם, זווית ההפעלה של התיריסטורים תגיע לערך המקסימלי, ותדירות הסיבוב של המנוע החשמלי תגיע לזמינה.
כיבוי מנוע, בלימה חלקה
כדי לכבות את המנוע, פתחו את מתג SA1 זה יניע את ממסר K1 ... K3. המגעים הסגורים שלהם בדרך כלל ייסגרו, מה שיוביל לפריקת קבלים C1 ... C3 דרך נגדים R1 ... R3. פריקת הקבלים תימשך מספר שניות ובמהלכן המנוע יפסיק.
עם הפעלת המנוע, זרמים משמעותיים יכולים לזרום בחוט הנייטרלי. הסיבה לכך היא שבזמן האצה חלקה הזרמים בסיבובי המנוע אינם סינוסואידיים, אך אל תפחדו במיוחד מכך: תהליך ההפעלה הוא די קצר מועד. במצב קבוע, זרם זה יהיה הרבה פחות (לא יותר מעשרה אחוזים מזרם הפאזה במצב הנומינלי), וזה נובע רק מההתפשטות הטכנולוגית של הפרמטרים המתפתלים וחוסר האיזון שלב. אי אפשר כבר להיפטר מהתופעות הללו.
חלקים ובנייה
החלקים הבאים נדרשים להרכבת המכשיר:
שנאי עם הספק של לא יותר מ 15 וואט, עם מתח של הפלט המתפתל 15 ... 17 V.
כל ממסר עם מתח של סליל 12 וולט שיש לו קשר סגור או מיתוג בדרך כלל, למשל TRU-12VDC-SB-SL, יכול לשמש כממסר K1 ... K3.
קבלים C11 ... C13 מסוג K73-17 למתח פעולה של 600 וולט לפחות.
המכשיר מיוצר על גבי מעגל מודפס. יש להניח את המכשיר המורכב בתיבה פלסטית בגדלים מתאימים שעל הלוח הקדמי יש מתג SA1 ונורות LED HL1 ו- HL2.
חיבור מוטורי
חיבור המתג Q1 והמנוע מתבצע על ידי חוטים שהחתך שלו תואם את כוחו של האחרון.החוט הניטרלי הוא אותו חוט כמו חוט הפאזה. עם הדירוגים של החלקים המצוינים בתרשים, ניתן לחבר מנועים בעלי הספק של עד ארבעה קילוואט.
אם אתה מתכוון להשתמש במנוע עם הספק של לא יותר מקילוואט וחצי, ותדר ההתחלה לא יעלה על 10 ... 15 לשעה, אז הכוח שמתפזר במפתחות הטיריסטור אינו חשוב, ולכן ניתן להשמיט רדיאטורים.
אם הוא אמור להשתמש במנוע חזק יותר או שתתחיל יהיה תכוף יותר, תידרש התקנת טיריסטורים על רדיאטורים העשויים מפס אלומיניום. אם אמור להשתמש ברדיאטור נפוץ, יש לבודד את התיריסטורים ממנו באמצעות אטמי נציץ. כדי לשפר את תנאי הקירור, תוכלו להשתמש בעיסה להעברת חום KPT - 8.
בדוק והתקן את ההתקן
לפני ההפעלה, ראשית, בדוק אם ההתקנה עומדת בתואם לתרשים המעגל. זהו כלל בסיסי, ואינך יכול לבצע מסלול אחורה אחר כך. אחרי הכל, הזנחה של בדיקה זו יכולה להוביל לערימה של חלקים חרוכים, ובמשך זמן רב להרתיע את הרצון לבצע "ניסויים בחשמל". יש לבטל את השגיאות שנמצאו, כי בכל זאת מעגל זה מופעל על ידי הרשת, והבדיחות לא טובות עם זה. וגם אחרי הבדיקה הזו, מוקדם לחבר את המנוע.
ראשית, במקום המנוע, חבר שלוש מנורות ליבון זהות בהספק של 60 ... 100 וואט. במהלך הבדיקה, יש לוודא שהמנורות "נדלקות" באופן שווה.
אי האחידות במועד נובעת מהשונות בקיבולים של קבלים C1 ... C3, שיש להם סובלנות משמעותית בקיבולת. לכן עדיף לבחור אותם מייד באמצעות המכשיר לפני ההתקנה, לפחות ברמת דיוק של עד עשרה אחוזים.
זמן הכיבוי נובע גם מהתנגדות הנגדים R1 ... R3. בעזרתם תוכלו ליישר את החופשה. יש לבצע הגדרות אלה אם ההתפשטות בזמן ההפעלה / כיבוי בשלבים שונים עולה על 30 אחוזים.
ניתן לחבר את המנוע רק לאחר שהבדיקות לעיל עברו כרגיל, שלא לומר אפילו בצורה מושלמת.
מה עוד ניתן להוסיף לעיצוב
כבר נאמר לעיל שמכשירים כאלה מיוצרים כיום על ידי חברות שונות. כמובן שאי אפשר לחזור על כל הפונקציות של מכשירים ממותגים בכזו תוצרת בית, אך עדיין ניתן להעתיק אותם.
זה כביכול מגע עוקף. מטרתו היא כדלקמן: לאחר שהמנוע הגיע למהירות מדורגת, המגע פשוט מגשר על מפתחות התיריסטור עם אנשי הקשר שלו. זרם זורם דרכם, עוקף את התיריסטים. עיצוב זה נקרא לרוב מעקף (מאנגלית עוקף - עוקף). לצורך שיפור כזה, יהיה צורך להוסיף אלמנטים נוספים ליחידת הבקרה.
בוריס אלאדישקין
ראה גם באתר elektrohomepro.com
: