Схема плавного пуска электроинструмента: 2 способа плавного пуска электроинструмента с обычной розетки

Важно! Из-за таких инерционных рывков при работе со стальными и алмазными дисками необходимо держать инструмент двумя руками и быть готовым к его удержанию, так как в противном случае можно травмироваться при срыве агрегата.

2. Резкое поступление рабочего электронапряжения на двигатель создает большую перегрузку по току, которая происходит после того, как агрегат набрал минимальное значение оборотов. Это влечет к перегреву обмоток мотора и быстрому износу щеток. Частое включение и выключение инструмента может привести к короткому замыканию, так как существует высокая вероятность оплавления изоляционного слоя обмоток;
3. Резкий набор оборотов УШМ или дисковой пилы из-за большого крутящегося момента приводит к быстрому изнашиванию шестерни редуктора. Иногда возможно заклинивание редуктора или даже отламывание его зубьев;
4. Перегрузки, что воспринимает на себе при резком запуске рабочий диск, могут привести к его разрушению. Присутствие защитного кожуха на подобных электроинструментах обязательно.

Важно! При запуске болгарки открытый участок кожуха должен находиться в противоположной стороне от человека, чтобы защитить его от летящих осколков при возможном разрушении рабочего диска.

Для сокращения пагубных воздействий резкого и динамического пуска на электроинструмент производители выпускают модели со встроенным плавным пуском и регулировкой оборотов.

Внутреннее устройство болгарки со встроенным блоком УПП

Для информации. Подобные приспособления встраиваются в агрегаты из средней и высокой ценовой категории.

Устройство плавного пуска и регулятор оборотов отсутствуют во многих экземплярах электроинструмента, который имеется в большинстве домашних хозяйств. Если приобрести мощную технику (диаметр рабочего диска более 20 см) без УПП, резкий пуск двигателя повлечет к скорому износу механики и электрочасти, также такой агрегат сложно удержать в руках при включении. Установка УПП – это единственный выход.

На рынке комплектующих к электроинструменту представлено много моделей уже готовых блоков плавного пуска и оборотных регуляторов.

Заводское устройство для регулировки оборотов УШМ

Готовое устройство плавного пуска для электроинструмента можно монтировать как внутрь корпуса при наличии свободного места, так и подключать в разрыв кабеля питания. Однако можно не приобретать готовое изделие, а изготовить его своими руками, так как схема этого приспособления достаточна проста.

Самостоятельное изготовление УПП

Для изготовления самого популярного устройства плавного пуска для электроинструмента на основе платы КР1182ПМ1Р понадобятся нижеследующие инструменты и материалы:

• паяльник с припоем;
• микросхема фазовой регулировки КР1182ПМ1Р;
• резисторы;
• конденсаторы;
• симисторы;
• прочие вспомогательные элементы.

Электрическая схема для создания блока плавного пуска двигателя инструмента

В устройстве, которое получено по схеме выше, управление происходит посредством платы КР1182ПМ1Р, а симисторы выступают в качестве силовой части.

Внешний вид платы КР1182ПМ1Р

Преимуществами данной сборки УПП являются следующие признаки:

• простота изготовления;
• отсутствие необходимости в дополнительных настройках после сборки УПП;
• устройство плавного пуска монтировать можно в любой тип и модель электроинструмента, что рассчитан на переменное электронапряжение в 220 В;
• отсутствие требований к выносу отдельной питающей кнопки – доработанный агрегат приводится в действие штатной клавишей;
• возможность установки такого блока внутрь оборудования либо в разрыв кабеля питания с собственным корпусом;
• изготовить подобное приспособления может любой домашний мастер, который обладает основами пайки и чтения микросхем.

Рекомендация. Самым практичным вариантом подключения УПП является подсоединения его к розетке, которая служит источником питания для электроинструмента. Для этого потребуется на выход устройства (гнездо XS1 на схеме) подключить питающую розетку, а на вход (гнездо ХР1 на схеме) подать питание напряжением 220В.

Принцип работы УПП

Принцип работы такого блока плавного пуска, установленного в болгарку, состоит из следующих процессов:

1. После нажатия клавиши запуска на болгарке напряжение подается на микросхему;
2. На управляющем конденсаторе (С2) происходит процесс плавного нарастания электронапряжения: по мере заряда этого элемента оно достигает рабочих показателей;
3. Тиристоры, находящиеся в составе управляющей платы, открываются с задержкой, которая зависит от времени полного заряда конденсатора;
4. Симистор (VS1) находится под управлением тиристорами и открывается с той же задержкой;
5. В каждой половине периода переменного электронапряжения такая пауза уменьшается, что ведет к его плавной подаче на вход рабочего агрегата;
6. После выключения болгарки конденсаторный элемент разряжается сопротивлением резистора.

Именно вышеописанные процессы определяют плавный пуск болгарки, что позволяет исключить инерциальный шок для редуктора за счет постепенного возрастания оборотов диска.

Время, за которое электроинструмент наберет рабочее количество оборотов, определяется только емкостью управляющего конденсатора. Если, к примеру, конденсаторный элемент будет иметь емкость в 47 мкФ, то плавный пуск будет обеспечиваться за 2-3 секунды. Такого времени достаточно для того, чтобы начало использования инструмента происходило комфортно, а он сам не подвергался шоковым нагрузкам.

Если резистор имеет сопротивление, равное 68 кОм, то время разряда конденсатора будет составлять примерно 3 секунды. При прошествии этого временного промежутка устройство плавного пуска полностью готово к очередному циклу запуска электроинструмента.

На заметку. Данная схема может быть подвергнута небольшой доработке, которая добавит к устройству плавного пуска еще функцию регулятора оборотов. Для этого необходимо поменять обычный резистор (R1) на переменный вариант. Контролируя сопротивление, можно регулировать мощность электродвигателя, меняя количество его оборотов.

Иные элементы схемы предназначены для нижеследующего:

• резистор (R2) отвечает за контроль величины силы электротока, что протекает через вход симистора;
• конденсатор (С1) – один из дополнительных компонентов системы управления платой КР1182ПМ1Р, использующийся в типовом варианте схемы включения.

Процесс монтажа приобретенного УПП внутрь УШМ

Советы по сборке конструкции и выбору материалов:

1. Простоту монтажа и компактность будущего изделия можно обеспечить припаиванием конденсирующих элементов и резисторов напрямую к ножкам управляющей платы;
2. Симистор необходимо выбирать с минимальным пропускным электротоком 25 А и электронапряжением не более 400 В. Величина электротока будет полностью зависеть от показателя мощности двигателя электроинструмента;
3. Из-за плавного пуска агрегата ток не будет больше номинальных показателей, которые установлены производителем. В некоторых случаях, например, заклинивание рабочего диска болгарки, может потребоваться дополнительный запас электротока, соответственно, лучше выбрать симистор с рабочим током, который равен удвоенному значению номинального показателя инструмента;
4. Мощность УШМ или иного вида инструмента при работе с устройством плавного пуска по схеме КР1182ПМ1Р не должна превышать 5 000 Вт. Такое условие обусловлено особенностями работы платы.

Также существуют и другие схемы плавного пуска для электроинструментов и разнообразных двигателей, которые разительно отличаются друг от друга по всем параметрам: от способа монтажа и внешнего вида до метода подключения и составных компонентов.

К сведению. Вышеописанная схема является самой простой и применяется повсеместно, так как она доказала свою работоспособность и надежность.

Устройство плавного пуска для электроинструмента – экономия средств на ремонте и полная защита основных компонентов прибора. Перед каждым стоит выбор: покупать УПП или сделать самостоятельно. Если есть некие познания в электротехнике и пайке радиодеталей, то рекомендуется выполнить самостоятельную сборку, так как она надежна и проста. В противном случае следует приобрести в любом специализированном магазине либо на радиорынке готовое приспособление плавного пуска электроинструмента.

Видео

Подключение плавного пуска электроинструмента — Морской флот

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:

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

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.

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

В некоторых случаях возможно отламывание зубьев и заклинивание редуктора.

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

Поэтому наличие защитного кожуха обязательно.

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.

Готовое устройство для регулировки плавного пуска

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.

Наиболее практичным является подключение блока плавного пуска к розетке, от которой запитывается электроинструмент. На вход (разъем ХР1) подается питание от сети 220 вольт. К выходу (разъем XS1) подключается расходная розетка, в которую втыкается вилка УШМ.

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.
При небольшой доработке, схему можно модернизировать до регулятора оборотов двигателя. Для этого резистор R1 заменяется на переменный. Регулируя сопротивление, мы контролируем мощность двигателя, меняя его обороты.

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.

У всех кто пользуется болгаркой не один год, она ломалась. Поначалу каждый мастер пытался отремонтировать шлифовальную машинку сверкающую искрами самостоятельно, надеясь, что она заработает после замены щёток. Обычно после такой попытки, сломанный инструмент остается лежать на полке с прогоревшими обмотками. А на замену покупается новая болгарка.

Дрели, шуруповёрты, перфораторы, фрезеры в обязательном порядке оборудованы регулятором набора оборотов. Некоторые так называемые калибровочные шлифмашинки также снабжаются регулятором, а обычные болгарки имеют только кнопку включения.

Маломощные болгарки производители не усложняют дополнительными схемами преднамеренно, ведь такой электроинструмент должен стоить дешево. Понятно конечно, что срок службы недорого инструмента всегда короче, чем у более дорогого профессионального.

Самую простую болгарку можно модернизировать, так что у неё перестанут повреждаться редуктор и обмоточные провода якоря. Эти неприятности преимущественно происходят при резком, другими словами, ударном пуске болгарки.

Вся модернизация заключается всего лишь в сборке электронной схемы и закреплении её в коробке. В отдельном коробке, потому что в ручке шлифмашинки очень мало места.

Проверенная, рабочая схема выложена ниже. Она первоначально предназначалась для регулировки накала ламп, то есть для работы на активную нагрузку. Её главное достоинство ? простота.

1. Изюминкой устройства плавного пуска, принципиальную схему которого вы видите, является микросхема К1182ПМ1Р. Эта микросхема узкоспециализированная, отечественного производства.
2. Время разгона можно увеличить, выбрав конденсатор С3 большей емкости. Во время заряжания этого конденсатора, электродвигатель набирает обороты до максимума.
3. Не нужно ставить взамен резистора R1 переменное сопротивление. Резистор сопротивлением 68 кОм оптимально подобран для этой схемы. При такой настройке можно плавно запустить болгарку мощностью от 600 до 1500 Вт.
4. Если собираетесь собрать регулятор мощности, тогда нужно заменить резистор R1 переменным сопротивлением. Сопротивление в 100 кОм, и больше, не занижает напряжение на выходе. Замкнув ножки микросхемы накоротко, можно вовсе выключить подключенную болгарку.
5. Вставив в силовую цепь семистор VS1 типа ТС-122-25, то есть на 25А, можно плавно запускать практически любую доступную в продаже шлифмашинку, мощностью от 600 до 2700 Вт. И остается большой запас по мощности на случай заклинивания шлифмашинки. Для подключения болгарок мощностью до 1500 Вт, достаточно импортных семисторов BT139, BT140. Эти менее мощные электронные ключи дешевле.

Семистор в приведенной выше схеме полностью не открывается, он отрезает около 15В сетевого напряжения. Такое падения напряжения никак не сказывается на работе болгарки. Но при нагреве семистора, обороты подключенного инструмента сильно снижаются. Эта проблема решается установкой радиатора.

У этой простой схемы есть ещё один недостаток – несовместимость её с установленным в инструмент регулятором оборотов.

Собранную схему нужно запрятать в коробок из пластмассы. Корпус из изоляционного материала важен, ведь нужно обезопасить себя от сетевого напряжения. В магазине электротоваров можно купить распределительную коробку.

К коробке прикручивается розетка и подключается кабель с вилкой, что делает эту конструкцию внешне похожей на удлинитель.

Если позволяет опыт и есть желание, можно собрать более сложную схему плавного пуска. Приведенная ниже принципиальная схема является стандартной для модуля XS–12. Этот модуль устанавливается в электроинструмент при заводском производстве.

Если нужно менять обороты подключенного электродвигателя, тогда схема усложняется: устанавливается подстроечный, на 100 кОм, и регулировочный резистор на 50 кОм. А можно просто и грубо внедрить переменник на 470 кОм между резистором 47 кОм и диодом.

Параллельно конденсатору С2 желательно подсоединить резистор сопротивлением 1 МОм (на приведенной ниже схеме он не показан).

Напряжение питания микросхемы LM358 находится в пределах от 5 до 35В. Напряжение в цепи питания не превышает 25В. Поэтому можно обойтись и без дополнительно стабилитрона DZ.

Какую бы вы схему плавного пуска ни собрали, никогда не включайте подключенный к ней инструмент под нагрузкой. Любой плавный пуск можно сжечь, если торопиться. Подождите пока болгарка раскрутиться, а затем работайте.

При запуске электрического двигателя возникает пусковой момент, просаживающий напряжение из-за возникновения пусковых токов. Они в 9 раз превышают рабочие токи. Это плохо влияет на стабильную работу электроприборов, уменьшает срок службы двигателя. Все потому что пуск двигателя начинает затягиваться и перегреваются его обмотки. Специалисты советуют в сеть мотора добавлять аппараты, способные сделать его пуск плавным. Домашние мастера тоже научились делать приборы для плавного пуска электрического двигателя своими руками.

Перегрузки при пуске электродвигателей

Момент пуска представляет собой начало движения вала двигателя, соединенного с передаточными устройствами. В этот момент движение ротора довольно нестабильное. Передаточные механизмы заставляют вращаться вал под большой нагрузкой. Подобная нестабильность обязательно приведет к ударным нагрузкам, а это плохо влияет на передаточные устройства. Очень сильно это сказывается на шпонке вала двигателя и на редукторе.

Прибор плавного запуска сглаживает нагрузки при запуске. Движение вала начинается с очень маленьких оборотов, а скорость постепенно повышается. Это значит, что отсутствуют удары и нагрузки на передаточные механизмы. В этом и заключается принцип работы плавного запуска электрического двигателя.

Стоит заметить, что приборы плавного запуска, которые изготавливаются на заводах, являются универсальными устройствами. Их можно применять для различных задач. Прежде всего, это плавный запуск электромотора, его постепенное торможение, защита электрической сети и приборов от опасных перегрузок. Любой человек сможет найти для определенных задач подходящее изделие. У таких аппаратов существует большой недостаток, который заключается в высокой стоимости. Но можно изготовить устройство плавного пуска электродвигателя своими руками, потратив на это минимальное количество денежных средств и времени.

Прибор плавного запуска своими руками

Стоит рассмотреть вид прибора плавного запуска асинхронного электродвигателя с использованием микросхемы КР1182П. Он необходим для трехфазного электрического двигателя напряжением 380 вольт.

В ней существуют некоторые полезные особенности, которые стоит описать:

• Обмотки в электрическом двигателе соединены звездой.
• Выходными ключами являются мощные тиристоры, соединенные по параллельно-встречной схеме.
• Демпфирующие цепочки включены в схему параллельно тиристорам. Тут они применяются целенаправленно. Их основной задачей является предотвращение ложного включения тиристоров.
• Варисторы необходимы для поглощения возникающих в цепи коммутационных помех.

Присутствует в цепи и блок питания, который состоит из выпрямителя, конденсатора и трансформатора. Подобный блок необходим для обеспечения питания переключающих реле. После выпрямительного моста на выходе стоит стабилизатор интегрального вида. Он обеспечивает на выходе стабильное напряжение в 12 вольт. Дополнительно он способен обеспечить защиту от короткого замыкания и различных перегрузок.

Как сделать устройство плавного пуска электроинструмента самостоятельно

Краткое описание устройства

Самая распространенная схема изготавливается при помощи управляющей микросхемы регулировки фаз КР118ПМ1, а ее силовая цепь реализуется на симисторах. Подобный прибор довольно легко собирается и не требует долгих настроек после монтажа. Следовательно, сделать ее способен человек без специальных навыков. Необходимо только уметь пользоваться электрическим паяльником.

Такой прибор можно подсоединить ко всем видам электроинструментов, которые питаются от сети переменного тока. Дополнительный вынос тумблера питания тут не нужен, так как модернизированный электрический инструмент будет включаться от заводской кнопки. Это устройство можно поставить внутрь болгарки или в разрыв шнура питания в самодельном футляре. Самым популярным принято считать подсоединение устройства плавного пуска напрямую к розетке, питающей электрический инструмент. На входной разъем приходит питание от сети напряжением 220 вольт, а к выходному разъему подсоединяется розетка, которая будет питать болгарку.

Модуль плавного пуска болгарки своими руками

Когда будет замыкаться кнопка запуска болгарки, то по схеме питания будет подаваться ток на управляющую микросхему. Управляющий конденсатор постепенно станет накапливать напряжение и по мере зарядки оно достигнет необходимого рабочего значения. После этого тиристоры под управлением микросхемы откроются не сразу, а с небольшой задержкой, величина которой зависит от заряда конденсатора. Управляемый тиристорами симистор откроется через такое же количество времени.

При каждом полупериоде переменного напряжения, время задержки снижается по закону арифметической прогрессии. В результате этого значение напряжения, подаваемого на болгарку, постепенно увеличивается. Подобный эффект и осуществляет плавный пуск мотора электроинструмента. Таким образом, его обороты увеличиваются плавно, и вал редуктора не подвергается инерционным нагрузкам.

Количество времени для набора оборотов до необходимого значения зависит от емкости входного конденсатора. Емкость в 46 микрофарад способна обеспечить плавный запуск за 3 секунды. При подобной задержке не ощущается сильный дискомфорт в начале работы с болгаркой, и сама она не будет подвержена сильным нагрузкам от внезапного старта.

При выключении электроинструмента, входной конденсатор начинает разряжаться при помощи специального резистора. Применяя номинал сопротивления в 67 килоом, количество времени до полного разряда составляет не более 4 секунд. Потом прибор плавного запуска снова готов для нового запуска электроинструмента.

Если немного поработать, то подобную схему можно усовершенствовать до качественного регулятора оборотов электродвигателя. Нужно разрядный резистор поменять на переменное сопротивление. Регулируя его, можно контролировать максимальную мощность мотора, изменяя тем самым обороты. Другими словами, в едином корпусе появляется возможность изготовить прибор плавного запуска болгарки и регулятор оборотов мотора.

Главные элементы подобного прибора работают так:

• Резистор способен контролировать значение силы тока, который протекает через управляющий вывод симистора.
• Два конденсатора помогают в управлении микросхемой, которые применяются в заводской схеме подсоединения.
• Чтобы компактно и легко сделать монтаж, необходимо конденсаторы и резисторы припаять напрямую к ножкам микросхемы.
• Симистор можно устанавливать совершенно любой, но с определенными техническими характеристиками. Допустимое напряжение должно быть до 380 вольт, а самый маленький пропускной ток необходим не ниже 24 ампер. Значение силы тока напрямую зависит от максимальной мощности болгарки.

Из-за плавного запуска электроинструмента, значение тока не будет выше номинального для определенной модели инструмента. При экстренных ситуациях, к примеру, заклинивании режущего диска болгарки просто необходим определенный запас по значению тока. Именно поэтому номинальную силу тока необходимо повысить минимум вдвое.

Плавный запуск электроинструмента. Плавный пуск и регулировка оборотов болгарки

Случающиеся иногда отказы ручного электроинструмента — шлифовальных машин, электрических дрелей и лобзиков зачастую бывают связаны с их большим пусковым током и значительными динамическими нагрузками на детали редукторов, возникающими при резком пуске двигателя.
Устройство плавного пуска коллекторного электродвигателя, описанное в , сложно по схеме, в нем имеется несколько прецизионных резисторов и оно требует кропотливого налаживания. Применив микросхему фазового регулятора КР1182ПМ1 , удалось изготовить значительно более простое устройство аналогичного назначения, не требующее налаживания. К нему можно без всякой доработки подключать любой ручной электроинструмент, питающийся от однофазной сети 220 В, 50 Гц. Пуск и остановка двигателя производятся выключателем электроинструмента, причем в его выключенном состоянии устройство ток не потребляет и может неограниченное время оставаться подключенным к сети.

Схема предлагаемого устройства изображена на рисунке. Вилку ХР1 включают в сетевую розетку, а в розетку XS1 вставляют сетевую вилку электроинструмента. Можно установить и соединить параллельно несколько розеток для инструментов, работающих поочередно.
При замыкании цепи двигателя электроинструмента его собственным выключателем на фазовый регулятор DA1 поступает напряжение. Начинается зарядка конденсатора С2, напряжение на нем постепенно увеличивается. В результате задержка включения внутренних тиристоров регулятора, а с ними и симистора VSI в каждом последующем полупериоде сетевого напряжения уменьшается, что приводит к плавному нарастанию протекающего через двигатель тока и, как следствие, увеличению его оборотов. При указанной на схеме емкости конденсатора С2 разгон электродвигателя до максимальных оборотов занимает 2…2,5 с, что практически не создает задержки в работе, но полностью исключает тепловые и динамические удары в механизме инструмента.
После выключения двигателя конденсатор С2 разряжается через резистор R1. и через 2…З сек. все готово к повторному запуску. Заменив постоянный резистор R1 переменным, можно плавно регулировать отдаваемую в нагрузку мощность. Она снижается с уменьшением сопротивления.
Резистор R2 ограничивает ток управляющего электрода симистора, а конденсаторы С1 и СЗ — элементы типовой схемы включения фазового регулятора DA1.
Все резисторы и конденсаторы припаяны непосредственно к выводам микросхемы DA1. Вместе с ними она помещена в алюминиевый корпус от стартера люминесцентной лампы и залита эпоксидным компаундом. Наружу выведены лишь два провода, подключаемые к выводам симистора. Перед заливкой в нижней части корпуса просверлено отверстие, в которое вставлен резьбой наружу винт МЗ. Этим винтом узел закреплен на теплоотводе симистора VS1 площадью 100 см». Такая конструкция показала себя достаточно надежной при эксплуатации в условиях повышенной влажности и запыленности.
Какого-либо налаживания устройство не требует. Симистор можно использовать любой, класса по напряжению не менее 4 (то есть с максимальным рабочим напряжением не менее 400 В) и с максимальным током 25 50 А. Благодаря плавному старту двигателя пусковой ток не превышает номинального. Запас необходим лишь на случай заклинивания инструмента.
Устройство испытано с электроинструментами мощностью до 2,2 nкВт. Так как регулятор DA1 обеспечивает протекание тока в цепи управляющего электрода симистора VS1 в течение всей активной части полупериода, нет ограничения на минимальную мощность нагрузки. Автор подключал к изготовленному устройству даже электробритву «Харьков».

К. Мороз, г. Надым, ЯНАО

ЛИТЕРАТУРА
1. Бирюков С. Автомат плавного пуска коллекторных электродвигателей — Радио 1997, N* 8. с 40 42
2. Немич А. Микросхема КР1182ПМ1 — фазовый регулятор мощности — Радио 1999, N» 7, с. 44-46.

Если в вашем арсенале есть старенькая угловая шлифовальная машина, не спешите списывать её со счетов. Используя несложную электрическую схему, прибор можно легко модернизировать, добавив к нему функцию изменения частоты оборотов. Благодаря простому регулятору, который реально собрать своими руками за несколько часов, функциональность аппарата значительно возрастёт. Снизив частоту вращения, болгарку можно применить как шлифовальный и заточный станок для различных видов материалов. Появляются новые возможности для применения дополнительных насадок и оснастки.

Для чего болгарке низкие обороты?

Встроенная функция регулирования скорости диска позволит деликатно обрабатывать такие материалы, как пластмасса или древесина. На низких оборотах повышается комфортность и безопасность работы. Особенно полезна такая функция в электро- и радиомонтажной практике, в автосервисах и реставрационных мастерских.

Кроме того, среди профессиональных пользователей электроинструмента существует устойчивое мнение, что чем проще устроен аппарат, тем он надёжнее. А дополнительный сервисный «фарш» лучше вынести за пределы силового агрегата. При таком раскладе ремонт техники значительно упрощается. Поэтому некоторые компании специально выпускают выносные отдельные электронные регуляторы, которые подключаются к сетевому шнуру машины.

Регулятор оборотов и плавный пуск — для чего нужны

В современных болгарках применяют две важные функции, повышающие надёжность и безопасность инструмента:

• регулятор оборотов — прибор, предназначенный для изменения количества оборотов двигателя в различных режимах работы;
• плавный пуск — схема, обеспечивающая медленное увеличение оборотов двигателя от нуля до максимального при включении устройства.

Применяются в электромеханических инструментах, в конструкции которых используется коллекторный двигатель. Способствуют уменьшению износа механической части агрегата во время включения. Снижают нагрузку на электрические элементы механизма, запуская их в работу постепенно.

Как показали исследования свойств материалов, наиболее интенсивная выработка трущихся узлов происходит во время резкого перехода из состояния покоя в режим быстрого движения. К примеру, один запуск двигателя внутреннего сгорания в автомобиле приравнивается по износу поршневой группы к 700 км пробега.

При включении питания происходит скачкообразный переход от состояния покоя до вращения диска со скоростью 2,5–10 тысяч оборотов в минуту. Тем, кто работал с болгаркой, хорошо известно ощущение, что машинка просто «вырывается из рук». Именно в этот момент и происходит подавляющее количество поломок, связанных с механической частью агрегата.

Не меньшую нагрузку испытывают и обмотки статора и ротора. Коллекторный двигатель стартует в режиме короткого замыкания, электродвижущая сила уже толкает вал вперёд, но инерция ещё не позволяет ему вращаться. Возникает скачок пускового тока в катушках электромотора. И хотя конструктивно они рассчитаны на такую работу, рано или поздно наступает момент (например, при скачке напряжения в сети), когда изоляция обмотки не выдерживает и происходит межвитковое замыкание.

При включении в электрическую схему инструмента схем плавного пуска и изменения частоты вращения двигателя, все вышеизложенные проблемы автоматически исчезают. Кроме всего прочего, решается проблема «провала» напряжения в общей сети в момент запуска ручного инструмента. А это значит, что холодильник, телевизор или компьютер не будут подвержены опасности «перегорания». А предохранительные автоматы на счётчике не будут срабатывать и отключать ток в доме или квартире.

Схема плавного пуска используется в болгарках средней и высокой ценовой категорий, блок регулировки оборотов — преимущественно в профессиональных моделях УШМ.

Регулировка оборотов позволяет обрабатывать болгаркой мягкие материалы, выполнять тонкую шлифовку и полировку — на большой скорости дерево или краска просто сгорят.

Дополнительные электросхемы повышают стоимость инструмента, но увеличивают срок службы и уровень безопасности при работе.

Как собрать схему регулятора своими руками

Простейший регулятор мощности, подходящий для болгарки, паяльника или лампочки, легко собрать своими руками.

Принципиальная электрическая схема

Для того чтобы собрать простейший регулятор оборотов для болгарки, необходимо приобрести детали, изображённые на этой схеме.

Принципиальная схема регулятора оборотов

• R1 — резистор, сопротивлением 4,7 кОм;
• VR1 — подстроечный резистор, 500 кОм;
• C1 — конденсатор 0,1 мкФ х 400 В;
• DIAC — симистор (симметричный тиристор) DB3;
• TRIAC — симистор BT-136/138.

Работа схемы

Подстроечный резистор VR1 изменяет время заряда конденсатора C1. При подаче напряжения на схему, в первый момент времени (первый полупериод входной синусоиды) симисторы DB3 и TRIAC закрыты. Напряжение на выходе равно нулю. Конденсатор C1 заряжается, напряжение на нём возрастает. В определённый момент времени, задаваемый цепочкой R1-VR1, напряжение на конденсаторе превышает порог открытия симистора DB3, симистор открывается. Напряжение с конденсатора передаётся на управляющий электрод симистора TRIAC, который также открывается. Через открытый симистор начинает протекать ток. В начале второго полупериода синусоиды симисторы закрываются до тех пор, пока конденсатор C1 не перезарядится в обратную сторону. Таким образом, на выходе получается импульсный сигнал сложной формы, амплитуда которого зависит от времени работы цепи C1-VR1-R1.

Порядок сборки

Сборка этой схемы не затруднит даже начинающего радиолюбителя. Запчасти доступны, купить их можно в любом магазине. В том числе и выпаять со старых плат. Порядок сборки регулятора на тиристорах следующий:

Как подключить прибор к болгарке, варианты

Подключение регулятора зависит от того, какой вид прибора выбран. Если используется простая схема, достаточно вмонтировать её в канал сетевого питания электроинструмента.

Установка самодельной платы

Не существует готовых рецептов по монтажу. Каждый, кто решил оборудовать УШМ регулятором, располагает его сообразно своим целям и модели инструмента. Кто-то вставляет прибор в ручку держателя, кто-то в специальную дополнительную коробку на корпусе.

В различных моделях пространство внутри корпуса болгарки может быть разным. В некоторых достаточно свободного места для установки управляющего блока. В других приходится выносить его на поверхность и крепить иным способом. Но хитрость в том, что, как правило, в задней части инструмента всегда существует определённая полость. Предназначена она для циркуляции воздуха и охлаждения.

Полость в задней части аппарата

Обычно именно здесь и располагается заводской регулятор оборотов. Сделанную своими руками схему можно поместить в это пространство. Чтобы регулятор не перегорел, тиристоры следует установить на радиатор.

Видео: плавный пуск плюс и регулировка оборотов двигателя

Особенности монтажа готового блока

При покупке и установке заводского регулятора внутрь болгарки, чаще всего приходится модифицировать корпус — прорезать в нём отверстие для вывода регулировочного колеса. Но это может неблагоприятно отразиться на жёсткости кожуха. Поэтому предпочтительной является установка прибора снаружи.

Регулировочное колесо изменяет обороты

Цифры на регулировочном колесе обозначают количество оборотов шпинделя. Значение это не абсолютное, а условное. «1» — минимальные обороты, «9» — максимальные. Остальные цифры служат для ориентировки при регулировании. Расположение колеса на корпусе бывает различным. Например, на УШМ Bosch PWS 1300–125 CE, Wortex AG 1213–1 E или Watt WWS-900, оно расположено у основания рукояти. В других моделях, таких как Makita 9565 CVL, регулировочное колесо находится в торце кожуха.

Схема подключения регулятора к болгарке не сложная, но иногда не так просто протянуть кабели к кнопке, которая располагается на другом конце корпуса прибора. Задача может решиться подбором оптимального сечения провода или выводом его на поверхность кожуха.

Регулятор подключается согласно схеме

Хороший вариант — установка регулятора на поверхности прибора или крепление к сетевому кабелю. Не всегда всё получается с первой попытки, иногда прибор приходится протестировать, после чего внести некоторые коррективы. А это легче делать, когда доступ к его элементам открыт.

Важно! Если отсутствует опыт работы с электротехническими схемами, целесообразнее приобрести готовый заводской регулятор или УШМ, оснащённую этой функцией.

Крепление к сетевому шнуру

Руководство по эксплуатации устройства

Основное правило при эксплуатации болгарки с самодельным регулятором оборотов — соблюдение режима работы и отдыха. Дело в том, что двигатель, работающий на «отрегулированном» напряжении, особенно сильно греется. При шлифовании на пониженных оборотах важно делать частые перерывы, чтобы обмотки коллектора не сгорели.

Также крайне не рекомендуется включать инструмент, если регулятор оборотов выставлен на минимум — пониженного напряжения не хватит на прокрутку ротора, ламели коллектора останутся в режиме короткого замыкания, обмотки начнут перегреваться. Открутите переменный резистор на максимум, затем, включив УШМ, снизьте обороты до нужной величины.

Соблюдение правильного порядка включения и регулировки позволит эксплуатировать болгарку неограниченно долгое время.

Кроме того, следует понимать, что регулировка скорости оборотов на болгарке происходит по принципу водопроводного крана. Прибор не увеличивает количество оборотов, он может только понижать их. Из этого следует, что если максимальная паспортная скорость 3000 об/мин,то при подключении регулятора оборотов, болгарка будет работать в диапазоне ниже, чем максимальная скорость.

Внимание! Если УШМ уже содержит в себе электронные схемы, например, уже оборудована регулятором оборотов, то тиристорный регулятор работать не будет. Внутренние схемы прибора просто не включатся.

Видео: самодельный регулятор оборотов УШМ

Оснащение болгарки схемой регулировки оборотов двигателя, повысит эффективность использования прибора. и расширит его функциональный диапазон. Также это сэкономит технологический ресурс шлифовальной машины и увеличит срок её службы.

Недостатком небольших дешевых болгарок является отсутствие плавного пуска и регулировки оборотов. Каждый, кто включал мощный электроприбор в сеть, замечал как в этот момент падает яркость сетевого освещения. Это происходит из-за того, что мощные электроприборы в момент запуска потребляют огромный ток, соответственно, проседает напряжение в сети. Сам инструмент может выйти из строя, особенно китайский с ненадежными обмотками.

Система мягкого пуска защитит и сеть, и инструмент. Также не будет сильной отдачи (толчка) в момент включения. А регулятор оборотов позволит долго работать без перегрузки инструмента.

Представленная схема срисована с промышленного образца, устанавливаемая на дорогие приборы. Ее можно использовать не только для болгарки, но и для дрели, фрезерного станка и др., где стоит коллекторный двигатель. Для асинхронных двигателей схема не подойдет, там требуется частотный преобразователь.

Сначала нарисовал печатную плату для системы плавного пуска, без компонентов для регулировки оборотов. Это сделано специально, т.к. в любом случае регулятор надо выводить проводами. Имея схему каждый сам разберется что куда подключить.

В схеме регулирующим элементом является сдвоенный операционный усилитель LM358, через транзистор VD1 управляющий силовым симистором BTA20-600. Я не достал его в магазине и поставил BTA28 (более мощный). Для инструмента до 1кВт подойдет любой симистор с напряжением более 600В и током 10-12А. Т.к. схема имеет мягкий старт, то пусковые токи не спалят такой симистор. В ходе работы симистор нагревается и его следует установить на радиатор.

Известно явление самоиндукции, которое наблюдается при размыкании цепи с индуктивной нагрузкой. В нашей схеме цепь R1-C1 гасит самоиндукцию при выключении болгарки и защищает симистор от пробоя. R1 от 47 до 68 Ом, мощностью 1-2Вт. Конденсатор пленочный на 400В.

Резистор R2 обеспечивает ограничение тока для низковольтной части цепи управления. Сама эта часть является и нагрузкой, и в какой-то мере, стабилизирующим звеном. Благодаря этому после резистора можно не стабилизировать питание. Хотя есть вариант такой же схемы с дополнительным стабилитроном. Я его не поставил, т.к. напряжение питания микросхемы, итак, в пределах нормы.

Возможные замены маломощных транзисторов указаны под схемой.

Подстройку регулятора делают с помощью многооборотного резистора R14, а основную регулировку резистором R5. Схема не дает регулировку мощности от 0, а только от 30 до 100%. Если же нужен более простой мощный регулятор от 0, то можно собрать вариант проверенный годами. Правда для болгарки получение минимальной мощности бессмысленно.

Дешевую болгарку достаточно легко модернизировать, чтоб существенно увеличить срок ее эксплуатации так что у нее не заклинит редуктор и не перегорят обмоточные провода якоря. Обычно эти проблемы свойственны при, резком пуске недорогой болгарки.

Вся модернизация состоит только в сборке простой схемы во внешнем коробе.

Прототип конструкции на рисунке ниже использовался для регулировки накала ламп, то есть для работы на чисто активную нагрузку.

Основой конструкции является микросхема К1182ПМ1Р. Она узкоспециализированная, и как это сегодня не странно звучит, отечественного производства. В случае необходимости время старта можно увеличить, поставив большую емкость конденсатора С3. Пока идет заряд этого конденсатора, электродвигатель плавно увеличивает обороты до максимума. Резистор сопротивлением 68 кОм оптимально выбран для нашей схемы. Если хотите сделать регулятор мощности, тогда нужно заменить сопротивление R1 переменным. Сопротивление в 100 кОм, и больше.

В связи с особенностями конструкции, старт угловой шлифовальной 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. 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.

2. 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.

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

В некоторых случаях возможно отламывание зубьев и заклинивание редуктора.

4. 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.

Готовое устройство для регулировки плавного пуска

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.

Наиболее практичным является подключение блока плавного пуска к розетке, от которой запитывается электроинструмент. На вход (разъем ХР1) подается питание от сети 220 вольт. К выходу (разъем XS1) подключается расходная розетка, в которую втыкается вилка УШМ.

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.
При небольшой доработке, схему можно модернизировать до регулятора оборотов двигателя. Для этого резистор R1 заменяется на переменный. Регулируя сопротивление, мы контролируем мощность двигателя, меняя его обороты.

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.

Что такое устройство плавного пуска? Его работа, схема и применение

, его принципиальная схема, работа, преимущества и применение

В нашей промышленности используются различные типы машин. Асинхронная машина — одна из наиболее часто используемых трехфазных машин переменного тока, которая составляет почти 70% двигателей, используемых в промышленности. их прочная конструкция и высокая эффективность делают их лучшим выбором для любого промышленного сектора. Но им действительно требуются защитные устройства и оборудование, используемые для их безопасной работы, чтобы они могли работать безопасно и предотвращать любое возможное повреждение двигателя, а также увеличивать срок их службы.Наиболее важным оборудованием, используемым для трехфазного асинхронного двигателя, является пускатель двигателя.

Пускатель двигателя — это электрическое устройство, которое используется для безопасного пуска и остановки электродвигателя. Он также предлагает защиту от перегрузки по току и защиту от низкого напряжения.

Поскольку асинхронный двигатель широко используется в различных отраслях промышленности, им нужен пускатель двигателя, чтобы безопасно запускать и останавливать его. Асинхронные двигатели при запуске потребляют большой ток.Это связано с низким сопротивлением обмоток двигателя в состоянии покоя.

Это очень важно для безопасной работы асинхронного двигателя. Это связано с низким сопротивлением ротора двигателя в состоянии покоя. Импеданс ротора зависит от скольжения (относительной скорости между ротором и статором) асинхронного двигателя. Скольжение асинхронного двигателя не является постоянным и изменяется во время его работы, поэтому сопротивление ротора также изменяется. Это обратно пропорционально скольжению двигателя.

В состоянии покоя (положение покоя) скольжение асинхронного двигателя максимальное, т.е. 1, таким образом, полное сопротивление ротора минимально. Подключение двигателя к источнику питания потребляет огромное количество тока в обмотке статора из-за этого низкого импеданса, называемого пусковым током. Переменный ток в статоре создает вращающееся магнитное поле (RMF), которое наводит ток в обмотках ротора.

Ток ротора генерирует собственное магнитное поле, которое пытается устранить его причину, и начинает вращаться в направлении RMF.Таким образом, ротор испытывает крутящий момент, и по мере того, как его скорость начинает увеличиваться, скольжение двигателя уменьшается (т.е. скорость RMF ротора приближается к скорости RMF статора). Поскольку скольжение уменьшается, сопротивление ротора увеличивается, и двигатель начинает потреблять нормальный номинальный ток.

Высокий пусковой ток в 5-8 раз превышает номинальный ток двигателя при полной нагрузке. Асинхронный двигатель не может выдерживать такое количество тока, так как он может быстро повредить или сжечь обмотки, снижая производительность и срок службы двигателя.Такие высокие токи также могут вызвать резкое падение напряжения в сети, что опасно для других устройств, подключенных к той же линии.

Чтобы предотвратить такой высокий пусковой ток, мы используем пускатели двигателя, которые уменьшают начальный ток на короткое время. Как только двигатель наберет определенную скорость, возобновится нормальное энергоснабжение. Он также предлагает защиту от низкого напряжения и перегрузки по току.

Эти пускатели двигателей обычно используются для двигателей большой мощности. Небольшие двигатели мощностью менее 1 л.с. не требуют пускателя двигателя из-за их высокого сопротивления.Однако им действительно нужна защита от перегрузки по току, которая есть в пускателе DOL.

В пускателе двигателя используются различные методы запуска двигателя, такие как

• Полное напряжение или метод запуска через линию ; он подключает двигатель к полному напряжению источника питания. используется для малых двигателей
• Пускатель пониженного напряжения ; он снижает напряжение питания во время запуска двигателя, чтобы уменьшить пусковой ток. Устройство плавного пуска использует эту технику для запуска асинхронного двигателя.
• Многоскоростной стартер ; двигатель спроектирован так, чтобы иметь несколько предварительно выбранных скоростей, которые достигаются за счет конфигурации полюсов (обмоток). Постепенное увеличение скорости снижает пусковой ток.

Устройство плавного пуска — это тип пускателя двигателя, в котором используется метод снижения напряжения для снижения напряжения во время пуска двигателя.

Устройство плавного пуска предлагает постепенное повышение напряжения во время запуска двигателя.Это позволит двигателю медленно ускоряться и плавно набирать скорость. Это предотвращает любые механические разрывы и рывки из-за внезапной подачи полного напряжения.

Крутящий момент асинхронного двигателя прямо пропорционален квадрату тока. & ток зависит от напряжения питания. Таким образом, напряжение питания можно использовать для управления пусковым моментом. В обычном пускателе двигателя подача полного напряжения на двигатель создает максимальный пусковой крутящий момент, который представляет механическую опасность для двигателя.

Таким образом, можно сказать, что устройство плавного пуска — это устройство, которое снижает пусковой крутящий момент и постепенно увеличивает его безопасным образом, пока не достигнет номинальной скорости. Когда двигатель достигает номинальной скорости, устройство плавного пуска возобновляет подачу полного напряжения через него.

Во время остановки двигателя напряжение питания постепенно снижается для плавного замедления двигателя. Как только скорость достигает нуля, происходит отключение подачи входного напряжения на двигатель.

Основным компонентом, используемым для регулирования напряжения в устройстве плавного пуска, является полупроводниковый переключатель, такой как тиристор (SCR).Регулировка угла зажигания тиристора регулирует подачу напряжения через него. Также используются другие компоненты, такие как OLR (реле перегрузки), используемые для защиты от перегрузки по току.

В трехфазном асинхронном двигателе два тиристора соединены встречно-параллельной конфигурацией вдоль каждой фазы двигателя, что в сумме составляет 6 тиристоров. Эти тиристоры управляются с помощью отдельной логической схемы, которая может быть ПИД-регулятором или микроконтроллером.Логическая схема питается от сети с помощью выпрямительной схемы, как показано на рисунке.

Помимо выключателей питания и логической схемы, используются другие компоненты защиты, такие как автоматический выключатель или предохранитель, магнитный контактор для изоляции и OLR (реле перегрузки) для предотвращения перегрузки по току.

Переключатель байпаса также используется для восстановления полного напряжения на двигателе, когда он достигает полной номинальной скорости.

Основным компонентом, используемым для управления напряжением в устройстве плавного пуска, является тиристор.Это управляемый выпрямитель, который запускает прохождение тока только в одном направлении, когда применяется стробирующий импульс, называемый пусковым импульсом.

Угол пускового импульса определяет, какая часть цикла входного напряжения должна проходить через него. Поскольку переменный ток колеблется между максимальным и минимальным пиком, образуя полный цикл на 360 °, мы можем использовать угол импульса зажигания для включения тиристора на определенную продолжительность и управления подаваемым напряжением.

Импульсы зажигания могут варьироваться от 0 ° до 180 °.Уменьшение угла запускающего импульса увеличивает период проводимости тиристора, тем самым пропуская через него высокое напряжение.

Два таких тиристора соединены встречно для каждой фазы. Таким образом, он может управлять током в обоих направлениях. Каждый полупериод, угол зажигания

Три пары тиристоров, каждая пара для отдельной фазы, используются для управления напряжением для запуска и остановки двигателя. Период проводимости тиристора зависит от угла включения, управляемого логической схемой.

Логическая схема содержит ПИД-регулятор или простой микроконтроллер, запрограммированный на генерацию импульсов. Контроллер изолирован от питающей сети с помощью оптоизолятора, а выпрямитель используется для питания источника постоянного тока. Импульсы, генерируемые микроконтроллером, поступают в схему включения тиристора, которая усиливает его перед срабатыванием тринистора.

Когда двигатель запускается, контроллер генерирует импульсы для каждого отдельного тиристора. Импульс генерируется на основе пересечения нуля, которое обнаруживается с помощью детектора пересечения нуля.Угол первого запускающего импульса составляет примерно 180 ° (очень низкий период проводимости), чтобы обеспечить минимальное напряжение.

Постепенно после каждого пересечения нуля угол запускающих импульсов начинает уменьшаться, увеличивая период проводимости тиристора. Напряжение через тиристор начинает увеличиваться. Следовательно, скорость двигателя постепенно увеличивается.

Когда двигатель достигает своей полной номинальной скорости (при угле зажигания 0 °), тиристоры полностью шунтируются с помощью байпасного контактора при нормальной работе.Это увеличивает эффективность устройства плавного пуска, поскольку SCR прекращает работу. Во время остановки двигателя SCR берет на себя управление и начинает работать, чтобы снизить напряжение питания.

Контакторы байпаса могут быть внутренними или внешними. Внутренние байпасные контакторы встроены в выключатели питания. Каждый тиристор имеет параллельный байпасный переключатель, который подает ток в нормальных условиях. Такая конфигурация контакторов занимает мало места, а пускатели имеют компактную конструкцию.В то время как контакторы внешнего байпаса подключены внешне параллельно устройству плавного пуска. Такие устройства плавного пуска бывают громоздкими.

Байпасные контакторы не предназначены для отключения или подачи тока в цепь, поэтому это могут быть контакторы с низким номиналом.

Плавный пуск: В отличие от обычного пускателя двигателя, он обеспечивает очень постепенное увеличение напряжения, что обеспечивает очень плавный пуск.Отсутствуют какие-либо механические нагрузки или рывки, которые могут повредить двигатель.

Контроль ускорения и замедления: Он предлагает полностью регулируемое ускорение и замедление двигателя. Медленное или быстрое изменение угла зажигания позволяет контролировать ускорение при запуске и замедление при остановке двигателя. Это используется в приложении, где необходимо настроить ускорение при запуске.

Отсутствие скачков напряжения: Поскольку обычный пускатель двигателя допускает полное напряжение на двигателе, в двигатель начинает протекать сильный пусковой ток, который вызывает скачок напряжения в цепи.устройство плавного пуска ограничивает такой ток, предотвращая скачки напряжения.

Несколько запусков: В некоторых приложениях требуется, чтобы двигатель запускался и останавливался несколько раз за небольшой промежуток времени. такой двигатель при использовании обычного стартера будет перегреваться из-за высокого пускового тока. Однако устройства плавного пуска резко увеличивают количество запусков двигателя за определенную продолжительность.

Снижение перегрева: Перегрев двигателя — очень серьезная проблема.Это происходит из-за большого тока обмотки при ее запуске. Устройство плавного пуска допускает очень небольшой пусковой ток, что предотвращает перегрев двигателя.

Увеличенный срок службы: Устройство плавного пуска по сравнению с обычным пускателем увеличивает срок службы двигателя. это связано с плавной работой и отсутствием электрических и механических нагрузок на двигатель.

Меньше обслуживания: Благодаря плавной работе асинхронного двигателя меньше вероятность каких-либо механических неисправностей, поэтому он требует меньше обслуживания по сравнению с обычным пускателем двигателя.

КПД: Обычный пускатель двигателя подает полное напряжение (очень высокий пусковой ток) на двигатель, который потребляет слишком много энергии. Устройство плавного пуска значительно снижает его и позволяет постепенно увеличивать потребление энергии. Также переключатели мощности управляются с использованием очень низкого уровня напряжения. Это улучшает общий КПД двигателя.

Компактный и маленький Размер: Устройство плавного пуска имеет очень компактную конструкцию, которая занимает очень мало места.В отличие от других пускателей двигателя, он имеет очень маленькие размеры.

Низкая стоимость: По сравнению с другими стартерами, такими как VFD, этот действительно стоит дешевле.

Нет регулирования скорости: Устройство плавного пуска позволяет управлять только входным напряжением, т.е. от 0 вольт до напряжения сети с фиксированной частотой сети. Поскольку частота постоянна, скорость двигателя постоянна и регулируется только подключенной к нему нагрузкой.Скорость асинхронного двигателя регулируется путем изменения частоты питания ниже или выше частоты сети в зависимости от необходимости. Такая функция доступна только в VFD (частотно-регулируемый привод).

Рассеивание тепла : Полупроводниковые переключатели внутри устройства плавного пуска отводят часть энергии в виде тепла. Следовательно, для охлаждения переключателей питания также требуются радиаторы.

Пониженный пусковой крутящий момент: Поскольку он снижает входное напряжение, которое соответствует входному току, который прямо пропорционален пусковому крутящему моменту асинхронного двигателя, он значительно снижает пусковой крутящий момент.Вот почему устройства плавного пуска используются для приложений с низким или средним пусковым моментом.

Устройство плавного пуска используется в промышленности и больше подходит для двигателей, которые работают с постоянной скоростью.

Вентиляторы: Огромные вентиляторы, используемые в промышленности, работают с постоянной скоростью. Однако они требуют защиты при запуске. Для таких фанатов как нельзя лучше подходит устройство плавного пуска.

Конвейерные ленты: Конвейерные ленты в промышленности используются для перемещения объектов и требуют особого ухода.Внезапные рывки во время запуска или остановки с использованием обычного стартера могут привести к смещению ремней, повреждению ремня из-за механического напряжения и повреждению размещенных на нем предметов. Для этого требуется плавный пуск и остановка, обеспечиваемые устройством плавного пуска.

Двигатели с использованием ремня и шкивов: Двигатель, приводящий в движение нагрузку через ремни и шкивы, не может выдерживать резких рывков. Он носит ремень, который соединяет его с грузом. Устройство плавного пуска обеспечивает плавный пуск для таких двигателей.

Водяной или жидкостный насос: Для любого типа насоса, подключенного к двигателю, требуется плавный запуск и остановка из-за внезапного повышения давления внутри труб. Обычный стартер при запуске может создать давление, достаточное для разрыва линии. Устройство плавного пуска предлагает постепенное увеличение давления в таких жидкостных насосах. Однако в нормальном режиме работы скорость насоса не регулируется. VFD — лучший выбор для переменной скорости насоса.

Похожие сообщения:

Устройство плавного пуска настольной пилы с дополнительным выходом: 13 ступеней (с изображениями)

Привет, это мой новый проект.Устройство плавного пуска настольной пилы с дополнительным выходом. Это означает, что вам нужно что-то разрезать настольной или торцовочной пилой, или любым электроинструментом. Этот модуль определяет, когда нагрузка включена, и отправляет напряжение от низкого до высокого за 3 секунды. Он устраняет огромный всплеск в начале, снижает пусковой ток и работает очень тихо. Больше никаких проблем с выключателем при запуске. Очень удобно с генератором. Некоторые генераторы имеют ограниченный пусковой ток.

Я также добавил второй выход для подключения пылесоса, света или чего-нибудь еще.У этого выхода есть разные варианты. Он может начаться одновременно с пилой или после нее. Это может быть плавный или жесткий (прямой) запуск, а также остановка через 6 секунд после выключения пилы. Эти параметры можно выбрать, подключив какой-либо контакт к земле.

Итак, если я продолжу, вы включаете пилу (выключенную) в розетку. Вы подключаете пылесос (включенный) к вакуумному выходу. Когда вы включаете пилу, она запускается медленно. В соответствии с настройкой переключателя опций вакуум запускается сам по себе. Нет необходимости включать это.Модуль отправит вам напряжение. Когда вы выключите пилу, пила выключится (конечно) и вакуум тоже. Больше не нужно прикасаться к пылесосу.

Я искал это в Интернете. Я нашел другой плавный пуск, но потребовались некоторые доработки настольной пилы. Хотелось вырезать кнопку включения, чтобы обойти выключатель. Хотелось чего-то прозрачного. Наконец-то я нашел модуль, но без возможности вывода. Вы можете увидеть этот модуль здесь. Между прочим, как вы можете видеть, девушка очень красивая: P Со своей стороны, у меня нет хорошеньких девушек и Феррари (см. Сзади) для демонстрации, но, в конце концов, он делает то же самое 🙂

ПРЕИМУЩЕСТВО :

от 0 до 115/230 В ~ 3.2 сек

2 выхода: пила и вакуум

Выход 2 может быть плавным, жестким, запуском и остановом с задержкой

115 В / 230 В на той же плате, только однослойная печатная плата.

1 универсальное программное обеспечение для обеих версий (115 В, 230 В)

Устройство может выдерживать до 25 А. (Симисторы)

Никакой внешней модификации пилы не требуется.

Плата помещается в обычную электрическую коробку

Недостаток:

На выходе потеряно примерно 2 В (среднеквадратичное значение). Симистор не похож на реле. это не механический контакт.

Руководство по плавному запуску | Что такое Soft Start

Вы когда-нибудь задумывались, есть ли альтернативный способ запуска двигателей ваших различных машин и единиц оборудования? Обычный стартап выполняет свою работу, но во многих отношениях она не идеальна. Есть ли альтернативный метод, который вы могли бы использовать? Если так, то, что это?

Если вы когда-либо задавали себе какой-либо из этих вопросов, мы рады сообщить вам, что ответ положительный — есть альтернативный метод.Это называется «мягкий старт». Сегодня мы потратим немного времени на то, чтобы обсудить это с вами.

Устройство плавного пуска — это дополнительное устройство, которое может быть добавлено к обычному электродвигателю переменного тока, что позволит двигателю использовать другой метод запуска. Назначение этого устройства — снизить нагрузку на двигатель во время типичной фазы включения двигателя.

Для этого устройство плавного пуска будет медленно и постепенно подавать на двигатель возрастающие напряжения.Это обеспечивает плавное ускорение мощности вместо внезапного и резкого скачка мощности, который потенциально может вызвать повреждение двигателя и машины в целом.

В то время как в большинстве типичных запусков в двигатель сразу подается электрический ток, плавный пуск обеспечивает плавный и устойчивый линейный наклон мощности. Это снижает общий износ цепей двигателя, в результате чего в целом машина становится более здоровой, и вероятность ее быстрого выхода из строя снижается. В зависимости от того, какую конкретную модель устройства плавного пуска вы выберете, некоторые из них могут регулировать пусковое напряжение и время, необходимое для полного включения двигателя.

По сути, устройство плавного пуска работает, контролируя величину напряжения, проходящего через цепи двигателя. Это достигается за счет ограничения крутящего момента в двигателе. Это, в свою очередь, позволяет устройству плавного пуска снижать напряжение и позволяет ему постепенно останавливать снижение напряжения, чтобы обеспечить плавное изменение тока.

В дополнение к этому в некоторых моделях устройств плавного пуска могут использоваться твердотельные устройства. Эти устройства являются еще одним средством управления количеством электрического тока, протекающего через двигатель.Это позволяет устройству плавного пуска управлять током в трех отдельных фазах, чтобы обеспечить более точные уровни управления.

Многие электрические устройства плавного пуска также используют серию кремниевых выпрямителей (SCR) или тиристоров, чтобы ограничить напряжение до более управляемой величины для двигателя, когда он начинает запускаться. Эти тиристоры имеют состояние ВКЛ, когда они позволяют току течь, и состояние ВЫКЛ, где они контролируют и ограничивают электрический ток. Когда вы включаете свою машину, эти SCR активируются, ограничивают напряжение, а затем расслабляются, когда машина достигает полной мощности.Это снижает нагрев двигателя и снижает общую нагрузку.

Хотя электрические устройства плавного пуска являются одним из примеров возможного решения для плавного пуска, они не единственное доступное решение. Существуют также механические варианты, которые меньше зависят от электрического тока и больше от физических и механических решений.

используются муфты и различные муфты, в которых используются жидкости, стальная дробь или магнитные силы для уменьшения крутящего момента в двигателе. Как обсуждалось ранее, это ограничивает скачок напряжения, протекающего через двигатель, и позволяет ему включаться более мягко и легко.

Теперь, когда у вас есть некоторое представление о том, что такое мягкий старт, как он работает и для чего он используется, следующий логичный вопрос: когда мне нужен мягкий старт? Он нужен для каждого мотора? Это необходимо только для некоторых ваших машин, или вам следует установить устройство плавного пуска на каждый свой двигатель?

Первый ответ: ни один двигатель не нуждается в устройстве плавного пуска. Без них может обойтись любой мотор.Это означает, что вы не должны испытывать чрезмерного давления при их установке.

Тем не менее, существует множество двигателей, для которых установка устройства плавного пуска принесет большую пользу, и некоторые двигатели выиграют больше, чем другие. Это связано с тем, что некоторые двигатели более подвержены поломке и износу из-за избыточного электрического тока во время фазы запуска. Вот лишь несколько мест, где устройства плавного пуска обычно используются для облегчения процесса запуска:

В различных применениях насосов существует риск скачков напряжения. При установке устройства плавного пуска и постепенной подачи электрического тока на двигатель этот риск значительно снижается.

С конвейерными лентами всегда возможно, что внезапный запуск может вызвать проблемы. Ремень может дергаться и смещаться. Обычный пуск также увеличивает ненужную нагрузку на компоненты привода ремня.При установке устройства плавного пуска ремень будет запускаться более плавно, и у ремня будет больше шансов оставаться на правильном пути.

В системах с ременными приводами потенциальные проблемы аналогичны тем, которые возникают с конвейерными лентами. Внезапный и резкий старт означает, что ремень может соскользнуть с пути. Мягкий запуск исправляет эту проблему.

Нетрудно понять, почему для вертолета может быть катастрофой внезапный, резкий старт.Это может быть опасно, если пропеллеры внезапно и резко начнут работать с внезапным всплеском. Вместо этого мягкий пуск позволяет гребным винтам запускаться плавно.

Почему вам следует использовать устройства плавного пуска? В конце концов, это будет означать вложение дополнительных денег. Это действительно того стоит? Стоит ли вкладывать свое время и деньги в это дополнение к вашему мотору?

Хотя это зависит от самого двигателя, мы думаем, что оно того стоит.Вот некоторые из основных преимуществ, которые вы можете ожидать от установки устройства плавного пуска на свой двигатель:

Снижение количества энергии, необходимой вашим машинам, всегда является идеальной целью. Имеет смысл только то, что устройство плавного пуска будет способствовать этому. При обычном запуске двигатель немедленно начинает расходовать максимальное количество энергии и продолжает это делать в течение всего времени работы двигателя.

При плавном пуске напряжение постепенно нарастает до максимума.Это означает, что в целом расходуется меньше энергии.

Когда максимальное напряжение немедленно достигает вашего двигателя, чтобы запустить его, всегда существует вероятность того, что цепи будут перегружены, и ваш двигатель испытает скачок напряжения. Плавный пуск — отличная мера защиты от скачков напряжения. Вместо того, чтобы бросать в цепи сразу всю мощность, напряжение нарастает постепенно.

Не все устройства плавного пуска оснащены этой опцией, но некоторые из них есть, и это дает значительное преимущество. С помощью этой опции вы можете выбрать, сколько времени вы хотите, чтобы ваш двигатель включался.

Если вы знаете, что ваш двигатель или машина подвержены скачкам напряжения или, например, старые и изношенные, вы можете настроить их так, чтобы они включались в течение некоторого времени. С другой стороны, если вы знаете, что ваша машина прочная и надежная, возможно, у вас все в порядке, если ей потребуется меньше времени для включения.В любом случае такая гибкость и настраиваемость — огромное преимущество.

Для обычного включения двигателя требуется много энергии. Это означает, что, в зависимости от машины, она может не включать чрезмерное количество раз в течение определенного часа.

Однако при плавном пуске ваш двигатель будет расходовать меньше энергии при каждом включении, а это означает, что он может включаться чаще.

Большой скачок энергии, связанный с обычным запуском, иногда может вызвать перегрев двигателя. Этот перегрев может быть безвредным, но он также может привести к временному отключению двигателя и даже вызвать его долговременное повреждение.

Само собой разумеется, что мягкий пуск не требует этого начального выброса мощности. Вместо этого на двигатель подается небольшой скачок электричества, что значительно снижает риск перегрева.

Обычные стартапы иногда могут работать отлично. Однако в других случаях они могут вызвать проблемы. Двигатель может перегреться. Машина может работать неправильно. Возможно, произошел скачок напряжения.

Поскольку риск этих проблем устраняется или значительно снижается с плавным пуском, ваша машина сможет работать более эффективно и с меньшим риском проблем и повреждений.

Невозможно гарантировать что-то вроде срока службы машины.Все может случиться, и в любой момент может произойти повреждение. Однако можно поспорить, что, добавив к машине устройство плавного пуска, вы продлите срок ее службы.

В этом есть смысл — вы снижаете риск многих инцидентов и несчастных случаев, которые могут привести к окончанию срока службы машины.

ЧРП имеет некоторое сходство с устройством плавного пуска, но существует достаточно различий, чтобы выделить его в отдельный класс.ЧРП, официально известный как частотно-регулируемый привод, представляет собой устройство управления двигателем, которое контролирует скорость асинхронного двигателя переменного тока. Это означает, что он может контролировать, насколько быстро двигатель работает во время циклов пуска и останова, а также во время обычного рабочего цикла.

Исходя из этого, легко увидеть сходство между ЧРП и плавным пуском. У обоих есть способ контролировать количество мощности, проходящей через двигатель во время его запуска, и оба могут помочь предотвратить такие вещи, как скачки напряжения и проблемы во время запуска.Однако они расходятся во мнениях относительно методов, которые они используют для достижения этой цели.

ЧРП обычно предпочтительнее, если вашей главной целью является экономия энергии. Это связано с тем, что частотно-регулируемый привод ограничивает не только скорость двигателя во время фазы включения. Это также может помочь вам контролировать скорость во время обычного рабочего цикла, а также во время фазы отключения питания. Это делает их идеальными для снижения мощности, когда она не нужна, что приводит к снижению общих затрат энергии.

также являются хорошим выбором в ситуациях, когда важно иметь возможность контролировать скорость и плавность работы машины. Под это описание подходят такие приложения, как лифты и эскалаторы. В таких приложениях вы сможете контролировать постоянную скорость этих единиц оборудования и предотвращать неожиданные скачки напряжения.

Каким бы прекрасным ни был плавный пуск, он не безошибочен.Как и в случае с любым другим оборудованием или механизмами, правильное сочетание проблем может привести к их выходу из строя или поломке. Хотя в обозримом будущем устройство плавного пуска должно быть в хорошем рабочем состоянии, вы никогда не знаете, что может случиться.

Если вы заметили проблему или неисправность в устройстве плавного пуска, это может быть связано с одной из следующих проблем:

• Слишком много тепла: Как упоминалось ранее, перегретая машина может вызвать множество других проблем.Вероятность перегрева машины с плавным пуском меньше, чем у машины с обычным пуском, но это все же возможно.
• Слишком высокое напряжение: Поскольку вся цель плавного пуска состоит в том, чтобы сначала ограничить величину электрического тока, это маловероятно. Однако, если во время запуска на двигатель подается более высокое напряжение, чем обычно, это может привести к проблемам.
• Слишком большой ток: Это проблема, аналогичная проблеме слишком большого напряжения.Если вначале в двигатель будет протекать слишком большой ток, это может привести к перегрузке цепей и неисправности.

Хотя это может показаться, что плавный пуск подвержен проблемам и сбоям, на самом деле все наоборот. Плавный запуск делает ваши двигатели и оборудование менее склонными к сбоям и отлично защищает их от таких вещей, как перегрев и скачки напряжения. Они также значительно продлевают срок службы большинства двигателей.

Нельзя сказать, что плавный пуск никогда не выходит из строя и не вызывает проблем, но, как правило, он очень надежен и обеспечивает дополнительный уровень безопасности и защиты ваших двигателей.

Ремонт устройств плавного пуска

Есть ли у вас двигатели, промышленная электроника, гидравлика или другое оборудование, которые нуждаются в обслуживании и ремонте? Если да, то Global Electronic Services всегда готова помочь. Наш стандартный срок ремонта составляет от одного до пяти дней, и мы также предлагаем срочные услуги от одного до двух дней, если работа требует срочного внимания. Чтобы начать ремонт, просто свяжитесь с нами и запросите ценовое предложение.Если у вас возникнут дополнительные вопросы, мы будем рады ответить на них по телефону 877-249-1701.

Запросить цену

Основы устройства плавного пуска, принцип работы с примерами и преимуществами

Устройство плавного пуска — это любое устройство, которое управляет ускорением электродвигателя с помощью управления приложенным напряжением.

А теперь напомним вкратце о необходимости иметь стартер для любого двигателя.

Асинхронный двигатель может запускаться самостоятельно из-за взаимодействия между потоком вращающегося магнитного поля и потоком обмотки ротора, вызывая высокий ток ротора при увеличении крутящего момента.В результате статор потребляет большой ток, и к тому времени, когда двигатель достигает полной скорости, потребляется большой ток (превышающий номинальный ток), что может вызвать нагрев двигателя и, в конечном итоге, его повреждение. Чтобы этого не произошло, нужны пускатели двигателей.

Пуск двигателя может осуществляться тремя способами

• Подача напряжения полной нагрузки через определенные промежутки времени: Прямой пуск от сети
• Постепенная подача пониженного напряжения: Пускатель звезда-треугольник и устройство плавного пуска
• Пуск по частям обмотки: Пускатель автотрансформатора

Определение плавного пуска

Теперь давайте обратим наше внимание на плавный пуск.

С технической точки зрения устройство плавного пуска — это любое устройство, уменьшающее крутящий момент, прилагаемый к электродвигателю. Обычно он состоит из твердотельных устройств, таких как тиристоры, для управления подачей напряжения питания на двигатель. Пускатель работает по тому, что крутящий момент пропорционален квадрату пускового тока, который, в свою очередь, пропорционален приложенному напряжению. Таким образом, крутящий момент и ток можно регулировать, уменьшая напряжение во время запуска двигателя.

С помощью устройства плавного пуска может быть два типа управления:

Открытое управление : Пусковое напряжение подается со временем, независимо от потребляемого тока или скорости двигателя.Для каждой фазы два SCR подключаются друг к другу, и SCR сначала проводятся с задержкой 180 градусов в течение соответствующих полуволновых циклов (для которых проводит каждый SCR). Эта задержка постепенно уменьшается со временем, пока подаваемое напряжение не возрастет до полного напряжения питания. Это также известно как система изменения напряжения во времени. Этот метод не имеет значения, поскольку он не контролирует ускорение двигателя.

Управление по замкнутому контуру : Любая из выходных характеристик двигателя, таких как потребляемый ток или скорость, отслеживается, и стартовое напряжение изменяется соответствующим образом для получения требуемого отклика.Ток в каждой фазе контролируется, и если он превышает определенную уставку, изменение напряжения по времени останавливается.

Таким образом, основной принцип устройства плавного пуска состоит в том, чтобы контролировать угол проводимости тиристоров, подачу напряжения питания.

2 Компоненты базового устройства плавного пуска

• Силовые выключатели , такие как тиристоры, которые должны управляться по фазе, чтобы они применялись для каждой части цикла. В трехфазном двигателе по два тиристора соединены спина к каждой фазе.Коммутационные устройства должны иметь номинальное значение, как минимум, в три раза превышающее линейное напряжение.

• Control Logic с использованием ПИД-контроллеров или микроконтроллеров или любой другой логики для управления приложением напряжения затвора к SCR, то есть для управления углом срабатывания SCR, чтобы заставить SCR проводить в требуемой части цикла напряжения питания .

Рабочий пример электронной системы плавного пуска для трехфазного асинхронного двигателя

Система состоит из следующих компонентов.

• Два спина к спине SCR для каждой фазы, то есть всего 6 SCR.
• Логическая схема управления в виде двух компараторов LM324 и LM339 для создания уровня и линейного напряжения и оптоизолятора для управления приложением напряжения затвора к каждому тиристору в каждой фазе.

Схема источника питания для обеспечения необходимого напряжения питания постоянного тока.

Напряжение уровня генерируется с помощью компаратора LM324, инвертирующий вывод которого подается с использованием источника постоянного напряжения, а неинвертирующий вывод подается через конденсатор, подключенный к коллектору транзистора NPN. .Зарядка и разрядка конденсатора приводят к соответствующему изменению выходного сигнала компаратора и изменению уровня напряжения с высокого на низкий. Напряжение этого выходного уровня подается на неинвертирующую клемму другого компаратора LM339, на инвертирующую клемму которого подается линейно нарастающее напряжение. Это линейное напряжение создается с помощью другого компаратора LM339, который сравнивает пульсирующее напряжение постоянного тока, приложенное к его инвертирующему выводу, с чистым постоянным напряжением на его неинвертирующем выводе и генерирует опорный сигнал нулевого напряжения, который преобразуется в линейный сигнал путем зарядки и разрядки электролитный конденсатор.

Компаратор 3 ^rd LM339 выдает сигнал высокой ширины импульса для каждого напряжения высокого уровня, который постепенно уменьшается по мере уменьшения напряжения уровня. Этот сигнал инвертируется и подается на оптоизолятор, который подает стробирующие импульсы на тиристоры. По мере падения уровня напряжения ширина импульса оптоизолятора увеличивается, и чем больше ширина импульса, тем меньше задержка, и постепенно тиристор срабатывает без какой-либо задержки. Таким образом, управляя длительностью между импульсами или задержкой между приложениями импульсов, регулируется угол срабатывания SCR и регулируется подача тока питания, таким образом управляя выходным крутящим моментом двигателя.

Весь процесс представляет собой систему управления без обратной связи, в которой время подачи импульсов запуска затвора на каждый тиристор регулируется в зависимости от того, насколько раньше линейное напряжение снижается от уровня напряжения.

Преимущества плавного пуска

Теперь, когда мы узнали о том, как работает электронная система плавного пуска, давайте вспомним несколько причин, по которым она предпочтительнее других методов.

• • Повышенный КПД : КПД системы плавного пуска с твердотельными переключателями выше из-за низкого напряжения в открытом состоянии.
  • Управляемый запуск : Пусковой ток можно плавно регулировать, легко изменяя пусковое напряжение, что обеспечивает плавный запуск двигателя без рывков.

• Управляемое ускорение : Ускорение двигателя регулируется плавно.
• Низкая стоимость и размер : Это обеспечивается за счет использования твердотельных переключателей.

Схема плавного пуска двигателя холодильника

Холодильники, как правило, потребляют значительный ток при каждом включении компрессора, а это может происходить много раз в день.Схема плавного пуска двигателя компрессора, вероятно, решит эту проблему и поможет сэкономить электроэнергию. Идея была предложена г-ном Наим Кханом.

Мне нужна ваша помощь относительно управления пусковым моментом (плавный пуск) компрессора холодильника в целях экономии энергии. Все эти компрессоры — конденсаторного типа. Если у вас есть какие-либо другие идеи по управлению этими оборотами конденсаторного пускового компрессора, дайте мне знать.
Скоро жду вашего ответа.

Конденсатор в конденсаторном пусковом двигателе не имеет ничего общего со скоростью двигателя. Конденсатор нужен только для того, чтобы запитать катушку возбуждения двигателя, чтобы помочь основной обмотке начать вращение, после чего она отключается от системы.

В любом случае, схема плавного пуска, представленная здесь, не имеет отношения к типу используемого двигателя переменного тока, мы надеемся, что она будет работать для всех типов двигателей.

На рисунке мы видим схему, в которой холодильник подключен последовательно с выпрямительным диодом, у которого параллельно подключен тиристор.

Операция довольно проста.

Как работает схема

Как только внутреннее реле холодильника щелкает, диод D1 подает на холодильник полуволновой переменный ток, вызывая медленный плавный пуск двигателя, тиристор не может проводить немедленно из-за наличие конденсатора на его затворе.

Следовательно, вначале холодильник может пропускать только полуволновой переменный ток через выпрямительный диод, пока конденсатор на затворе / катоде SCR не зарядится и не запустит SCR.

В течение этого периода полуволна переменного тока пропускает только около 50% начального напряжения на холодильник, обеспечивая плавный пуск двигателя, пока в течение нескольких секунд не сработает тиристор и не восстановится полная доступная мощность двигателя.

Как только SCR срабатывает, он берет на себя вторую половину переменного тока, чтобы двигатель холодильника мог набрать свой полный номинальный крутящий момент.

Принципиальная схема

Список деталей

R1 = 47 кОм 1 Вт

D1 = 6-амперный диод

D2 = 1N4007

Z1 = 50 В 1 Вт стабилитрон

C1 = 10 мкФ / 400 В

Поскольку изначально последовательный диод преобразует входной переменный ток в полуволновой постоянный ток, важно знать средний постоянный ток, приложенный в конкретный момент.Его можно рассчитать по формуле:

Vdc av = Vp / π

, где π = 3,1416, и Vp = пиковое значение полуволны

Значение π может быть решено, и приведенная выше формула может быть дополнительно выражена как:

Vdc av = 0,318 Vp

Пиковое напряжение может быть рассчитано по следующей формуле:

пикового напряжения = RMS вольт x 1,414

, поэтому мы получаем:

Vp = Vrms x 1,414

Для 220V RMS, указанное выше формула может быть решена как:

Vp = 220 x 1.414 = 311,08 В

Для точности мы также можем включить падение 0,7 В, создаваемое диодом, в наш расчет:

Vdc av = (VP — 0,7) / π

Решая приведенное выше уравнение с Vp = 311,08, мы получаем:

В постоянного тока av = (311,08 — 0,7) / π = 98,84 В

Если сопротивление катушки двигателя холодильника известно, указанное выше среднее напряжение постоянного тока можно использовать для расчета начальной мощности плавного пуска, потребляемой двигателем, по следующей формуле :

P = I2R, где P означает мощность,

I = ток (амперы) и R = сопротивление катушки двигателя

I (амперы) можно найти, применив закон Ома:

IDC = VDC / R ,

где R = сопротивление катушки двигателя, а VDC = 98.84В получено из предыдущих расчетов. где π = 3,1416.

Предупреждение: схема не тестировалась и не проверялась на практике, и ее последствия неизвестны. Сначала попробуйте схему, используя лампочку на 200 Вт. Лампа должна светиться медленно по сравнению с тем, когда она подключена напрямую к сети.

Также вся цепь напрямую связана с сетью и поэтому чрезвычайно опасна при подключении к розетке и без корпуса.

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель.Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!

Все о устройствах плавного пуска двигателей

Как можно защитить и улучшить свои электродвигатели?

переменного и постоянного тока — бесценные механизмы, которые создают движение за счет электричества, но они склонны к выходу из строя при неправильном использовании.Эта частота отказов увеличивается, если двигатель изначально потребляет большой ток, который может повредить как его катушки, так и проводку. Пускатели двигателя с плавным пуском — полезный инструмент для предотвращения таких повреждений, а также повышения эффективности системы двигателя за счет регулирования этого броска тока. Эти устройства необходимы для некоторых основных приложений, поэтому эта статья поможет читателям понять, что такое устройства плавного пуска, как они работают и как они используются в реальных системах.

Что такое устройства плавного пуска?

— это электрические устройства, подключенные между источником питания и двигателем, которые регулируют величину тока, подаваемого на двигатель.Устройства плавного пуска используются с любым двигателем, который изначально потребляет избыточный ток, также известный как большой «пусковой ток». Название «устройство плавного пуска» обычно относится к электронным твердотельным накопителям, что означает просто привод, в котором используются полупроводники. Чтобы узнать о других типах стартеров, прочтите нашу статью о пускателях двигателей.

Как объясняется в нашей статье об асинхронных двигателях, типичные двигатели переменного тока изначально потребляют в два-семь раз больше номинального тока, так как требуется много энергии, чтобы заставить эти машины работать на полной скорости из состояния покоя.Этот скачок мощности может в лучшем случае вызвать нежелательные рывки в системе, а в худшем — повредить катушки двигателя и его проводку. Чтобы этого не произошло, устройство плавного пуска предотвратит такой бросок и запустит двигатель «мягко»; Другими словами, они снижают начальный ток, так что двигатель набирает полную скорость без избыточного тока. Они похожи на частотно-регулируемые приводы (ЧРП), но могут изменять только ток, но не скорость (подробнее о ЧРП читайте в нашей статье о контроллерах двигателей переменного тока). Хотя устройства плавного пуска не могут изменять скорость двигателя, они повышают эффективность и безопасность при использовании.Устройства плавного пуска популярны в системах с высоким моментом инерции, которые необходимо постепенно выводить на полную скорость.

Как работают устройства плавного пуска?

Достижения в кремниевых технологиях позволили электрическим твердотельным устройствам плавного пуска произвести большой фурор на рынке. Для уменьшения броска тока и разгона до полной скорости в твердотельных устройствах плавного пуска обычно используются компоненты, известные как тиристоры или кремниевые выпрямители (см. Рисунок 1 ниже):

Рис. 1: Типовое обозначение схемы для тиристоров / тиристоров.

Эти компоненты уменьшают поступающее на двигатель напряжение и позволяют операторам поддерживать постоянное напряжение до тех пор, пока не будет достигнута полная скорость. Они обычно используются в трех парах (или TRIACS) для учета каждой фазы двигателя, поскольку трехфазные двигатели обычно требуют плавного пуска (см. Рисунок 2 ниже):

Рис. 2. Типичное твердотельное устройство плавного пуска, в котором используются три пары тиристоров (TRIAC) для снижения напряжения на двигателе. Обратите внимание на контакты над двигателем, которые изначально разделены.

Изображение предоставлено: https://www.ee.co.za/article/choosing-variable-frequency-drive-soft-starter-needs.html

После запуска каждая фаза будет проходить через каждый TRIAC, прежде чем попадет в двигатель. Тиристоры уменьшат напряжение (и, следовательно, ток) и позволят ослабленному сигналу пройти к двигателю. Ток контролируется до тех пор, пока двигатель не достигнет полной скорости, после чего тиристоры блокируются путем подключения двигателя напрямую к источнику питания через контакты (также известное как питание двигателя «через линию»).

Кривые крутящего момента-скорости и тока-скорости для электродвигателей с поперечным и плавным пуском можно увидеть ниже на рисунках 3 и 4, и они помогают визуализировать влияние использования этих машин на производительность:

Рис. 3 и 4. Сравнение кривых крутящий момент-скорость / текущая скорость-скорость для двигателей с полным напряжением и двигателей с плавным пуском. Зеленая часть на кривой текущей скорости представляет собой перекрытие обеих кривых тока.

Из этих графиков видно, что устройства плавного пуска не только выравнивают ток во время запуска, но также управляют крутящим моментом двигателя.Устройства плавного пуска обеспечивают надежный, постоянный крутящий момент при номинальных скоростях и, хотя и не обеспечивают такой хороший пусковой крутящий момент, как двигатели с поперечным подключением, они снижают отклонения и обеспечивают стабильную и безопасную мощность.

Технические характеристики устройства плавного пуска

В этом разделе подробно описаны некоторые общие характеристики, на которые следует обратить внимание при выборе устройства плавного пуска для вашего приложения. Обратите внимание, что в этом списке представлены только наиболее общие спецификации для всех устройств плавного пуска, но существует больше, в зависимости от конкретных моделей и функций.

Тип нагрузки

чаще всего используются в сочетании с трехфазными двигателями, поскольку эти двигатели переменного тока имеют высокие пусковые токи и крутящие моменты. Важно знать, какая нагрузка (двигатель и двигатель) будет использоваться с точки зрения силы тока (в амперах) и мощности (кВт или л.с.), поскольку устройство плавного пуска должно иметь совместимую конструкцию.

Номинальное рабочее напряжение

Каков диапазон напряжений для устройства плавного пуска и насколько напряжение может отклоняться от этого диапазона? Например, устройство плавного пуска может иметь рабочий диапазон 230/400 В с допустимым отклонением ± 10%.Знание этих значений не только поможет предотвратить недостаточную / избыточную мощность двигателя, но также будет влиять на то, как запитывается сам пускатель.

Элементы безопасности

Большинство устройств плавного пуска поставляются с байпасными механизмами, которые замыкают цепь стартера на полное напряжение при заданных скоростях. При длительном использовании важно иметь средства безопасности, которые предотвратят повреждение цепи при коротком замыкании, например, реле защиты от тепловой перегрузки от перегрузки по току и перенапряжения. Также знание максимального дисбаланса между фазами поможет поддерживать систему в рабочих параметрах.Наконец, наличие некоторого вида регистрации данных для записи записей о неисправностях также может помочь в устранении неисправностей во время технического обслуживания.

Монтаж, корпус и размеры

Метод установки устройств плавного пуска важен, так как их способность охлаждать зависит от их ориентации. Большинство устройств плавного пуска поставляются с рекомендациями относительно того, как и где устройство должно быть установлено (например, вертикально и на плоской поверхности), а также с указанием максимального вертикального уклона для предотвращения накопления тепла. Размеры также важны, поскольку для устройства плавного пуска должно быть достаточно места, а также достаточно места, чтобы оно оставалось холодным.

Заявки и критерии отбора

лучше всего использовать в приложениях, где требуется медленный пуск, но мощный двигатель. Они обычно используются в таких применениях, как воздушные фильтры в зданиях, где двигатель должен приводить в действие большой вентилятор. Если бы в этом случае не использовалось устройство плавного пуска, вентилятор запустился бы на высоких скоростях и снизил бы эффективность фильтрации, а также потенциально повредил бы двигатель из-за высокой инерционной нагрузки. Точно так же устройства плавного пуска находят применение в системах водоснабжения, где воду необходимо медленно откачивать, чтобы предотвратить повышение давления.Наконец, конвейерные системы выигрывают от устройств плавного пуска, поскольку они должны ускорять предметы из состояния покоя без рывков, иначе предметы могут упасть с ленты. Устройства плавного пуска также являются популярными модификациями старых пускателей с пониженным напряжением, поскольку они более управляемы, программируемы и эффективны.

обеспечивают плавное, плавное ускорение энергоемких двигателей, которые в противном случае могут вызвать перегрузку их энергосистем. Используйте приведенные выше характеристики и поговорите со своим поставщиком, чтобы обеспечить наилучшие шансы найти подходящее устройство плавного пуска для работы.Эти машины, хотя и более дорогие, чем другие стартеры, значительно улучшат эффективность и безопасность любой системы, в которой они развернуты. Устройства плавного пуска дают операторам больше контроля, снижают риск повреждения и повышают эффективность, поэтому их первоначальная стоимость окупается за период эксплуатации. Любые приложения, которые имеют высокую инерционную нагрузку и большой бросок тока, должны серьезно рассматривать устройство плавного пуска, иначе они рискуют непреднамеренными движениями, отказами и ненужными задержками.

Сводка

В этой статье представлено понимание того, что такое устройства плавного пуска и как они работают. Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Источники:

1. https://www.motioncontroltips.com/when-do-you-need-a-soft-starter-for-an-ac-motor/
2. http://docs.elmarkholding.eu/LOW%20VOLTAGE%20POWER%20DISTRIBUTION/Motor%20Control%20and%20Protection/Starters/Soft%20Starters/Technical%20specification-%20Soft%20starter%20ELM%202500.pdf
3. https://realpars.com/soft-starter/
4. http://ucc.colorado.edu/siemens
5. https://literature.rockwellautomation.com
6. https://www.ee.co.za/article/choosing-variable-frequency-drive-soft-starter-needs.html

Прочие изделия для двигателей

Больше от Machinery, Tools & Supplies

— Raymond Innovations, LLC

Устройство плавного пуска Innoraymond — хорошее вложение для тех, кто регулярно работает с моторизованными инструментами, но многие не знают, что именно такое устройство плавного пуска и для чего оно предназначено.

Что такое устройство плавного пуска?

Повредить мотор проще, чем вы думаете. Фактически, каждый раз, когда вы используете свой моторизованный электроинструмент, например торцовочную пилу, вы вызываете механический износ. Основная причина — большие пусковые токи.

Устройство плавного пуска — это устройство, призванное минимизировать влияние пускового тока на двигатель при его запуске.

Как работают устройства плавного пуска?

Устройство плавного пуска значительно снижает нагрузку на машину, предотвращая повреждение.Существует несколько различных типов моторного оборудования, для которых выгодно использовать устройство плавного пуска. Например, насосы, вентиляторы и конвейеры хорошо обслуживаются устройством плавного пуска. Устройства плавного пуска могут использоваться даже в таком оборудовании, как эскалаторы, для экономии энергии, останавливаясь и запускаясь автоматически по мере необходимости.

помогают постепенно увеличивать напряжение. Без устройства плавного пуска двигатель получал бы полное напряжение сразу после запуска. Задерживая количество потребляемой мощности, эти устройства предотвращают повреждение и снижают нагрузку на систему с течением времени.

не изменяют скорость вращения двигателя, поэтому использование устройства не влияет на производительность.

Одно-, двух- и трехфазные устройства плавного пуска

бывают одно-, двух- или трехфазными. Каждый блок подходит для использования в разных обстоятельствах, потому что они работают по-разному. В однофазном устройстве плавного пуска блок управляет пусковым моментом, но не всегда снижает пусковой импульсный ток.Это означает, что однофазное устройство плавного пуска не подходит для двигателя с высокой инерционной нагрузкой.

Открытый или закрытый контур

Устройство плавного пуска работает по разомкнутому или замкнутому контуру. В блоке с разомкнутым контуром нет контура обратной связи по току. Они разработаны, чтобы предложить предварительно выбранный профиль напряжения, который контролирует фазу запуска двигателя, но не защищает двигатель. Система с обратной связью, напротив, предназначена для защиты двигателя и имеет обратную связь по току.Это дает оператору больше контроля над уровнем тока при запуске двигателя.

Система без обратной связи имеет заданное нарастание, которое не зависит от скорости двигателя или тока. Наилучшая настройка в системе без обратной связи дает пусковой момент двигателя при запуске. Это делает начало более мягким; однако они не могут создавать определенный крутящий момент. Напротив, пускатель с обратной связью будет отслеживать выходную мощность и соответствующим образом реагировать, автоматически регулируя входное напряжение, чтобы двигатель мог достичь определенного напряжения.

Существуют также другие устройства с обратной связью, которые регулируют напряжение, чтобы поддерживать постоянное ускорение. Они предназначены для контроля входного тока в одной фазе с целью увеличения напряжения. Затем эти устройства сравнивают ток с заданным значением. Наконец, они увеличиваются, когда генерируемый ток превышает эту точку.

Для двигателей, которым требуется переменный начальный крутящий момент, лучше всего подойдет устройство плавного пуска с линейным изменением тока. Этот тип плавного пуска увеличивает ток от начального значения до предела, который запрограммирован на установленный период времени.

Преимущества устройств плавного пуска

Устройство плавного пуска выгодно при использовании любого типа моторизованного оборудования по нескольким причинам. Во-первых, позволяя двигателю запускаться более плавно, инструмент не срабатывает и не подскакивает, что упрощает его использование. Это означает, что вам будет удобнее использовать электроинструмент в течение длительного периода времени, и вы сможете использовать его с большей точностью с самого начала. Изменяя начальное напряжение, вам не нужно беспокоиться о том, что полный ток немедленно заставит вашу машину подскочить.

Наконец, когда вы используете устройство плавного пуска с электроинструментом, вы продлеваете срок его службы.