+7(499) 136 06 90

+7(495) 704-31-86

[email protected]

Плавный пуск для электроинструмента своими руками электрическая схема


Плавный пуск электродвигателя своими руками: для болгарки, электроинструмента

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.

схема, устройство, электродвигателя, на симисторе

Владельцы ручного электроинструмента, как любители так и профессионалы, часто сталкиваются с его поломками. Не всегда это происходит по вине пользователя. Есть особенности, из-за которых это происходит вне зависимости от внешних факторов. Это зависит от технического совершенства изделия, его цены и области применения. Значительной части неисправностей можно избежать даже при использовании недорогих электроинструментов, если выполнить их несложную доработку, например, сделать плавный пуск.

Содержание

  1. Особенности и срок службы
  2. Плавный пуск – для чего это нужно
  3. Виды полупроводниковых ключей
  4. Как изготовить плавный пуск самостоятельно
  5. Плавный пуск на микросхеме КР1182ПМ1
  6. Встроенный, на основе KRRQD-12A (KRRQD-20A)
  7. Другие способы

Особенности и срок службы

В ручных электроинструментах, таких как: болгарка(ушм), циркулярная пила, шуруповерт, дрель – используют коллекторные двигатели с последовательным возбуждением.

Они могут работать на постоянном и на переменном токе.

Для их запитки в большинстве случаев используется обычная электросеть 230 В 50 Гц. Раньше для профессионального инструмента использовалась сеть 380 В. Теперь, с ростом мощности потребителей в однофазных сетях (офисы и жилой сектор), появились и профессиональные электроинструменты на 220 В.

Коллекторные двигатели имеют большой крутящий и пусковой моменты, компактны, легко изготавливаются на повышенное напряжение. Крутящий момент здесь является решающим. При невысокой массе машины он как раз подходит для ручного электроинструмента. Но у таких электромоторов имеются недостатки и слабые места. Одно из таких слабых мест – щеточный узел.

Щетки из прессованного графита с наполнителями трутся о медные пластины коллектора и подвергаются механическому износу и электроэрозии. Это приводит к увеличению искрения и повышает пожарную и взрывоопасность электроинструмента. Попадание минеральной пыли внутрь ускоряет износ. Хотя вентиляторы, предусмотренные конструкцией, выдувают воздух наружу, пыль и цемент могут легко попадать внутрь. Во время простоя, если инструмент неудачно положили, пыль легко попадает внутрь. На практике это постоянное явление.

Щетки электродвигателя из прессованного графита

Еще один недостаток электроинструмента – частые поломки редуктора. Это происходит как раз из-за большого пускового момента. Достоинство оборачивается недостатком. С поломкой редуктора приходится менять инструмент, ремонту они, обычно, не подлежат. К сожалению, промышленность, в стремлении снизить себестоимость продукции делает это за счет качества. Хочешь пользоваться хорошим электроинструментом – плати немалые деньги.

С последним недостатком как раз можно эффективно бороться плавным пуском. Многие производители делают это, но не всегда уделяют этому достаточно внимания. Хорошие регуляторы оборотов есть не у всех инструментов.

Плавный пуск – для чего это нужно

Для снижения непомерной нагрузки на механику электроинструмента при пуске, могут быть приняты меры со стороны электропитания. Вместо подачи на электродвигатель полного напряжения от источника (электросети), можно подавать пониженное напряжение, с помощью плавного пуска. Но где его взять? Речь идет о массовом применении. В отдельных случаях специалисты и умельцы могли решать эту задачу, но большинству рядовых потребителей это было недоступно.

Существует три способа ограничить пусковой момент электроинструмента и добиться плавного старта:

  1. Применение реостатов;
  2. Применение трансформаторов;
  3. Применение полупроводниковых ключей.

Первый способ применялся еще очень давно, но он не экономичен и неудобен.

Его можно применять и на постоянном, и на переменном токе.

Значительная часть мощности теряется на нагрев сопротивления реостата. Если задача ограничивается только плавным пуском, то это вполне терпимо. Если таким способом регулировать рабочую скорость электродвигателя, то это лишний нагрев окружающий среды и расход электроэнергии. В любом случае устройство оказывается громоздким.

Второй способ намного лучше и экономичнее. Подходит только для переменного тока. Он также может повысить электробезопасность при работе с электроинструментом. Недостаток в том, что классические трансформаторы теперь очень недешевы. Даже при самостоятельном изготовлении, так как в них уходит много дорогой меди. Устройство получается также достаточно большим и тяжелым.

Трансформатор

Третий способ плавного пуска самый современный и дешевый. Он опирается на массовое применение полупроводников. В свое время, в исследования и наладку промышленного производства полупроводниковых приборов были вложены огромные средства. Но дешевизна материалов, из которых их производят, и массовость выпуска уже успели все окупить. Благодаря невысокой себестоимости такие приборы доступны всем.

Главная особенность полупроводниковых ключей – нет механических контактов и работают они с огромной скоростью (частотой переключения). Переключаемые ими токи могут достигать больших величин, при больших напряжениях в отключенном состоянии. При этом, такие приборы практически не греются и не потребляют лишней энергии, как реостаты и отлично подходят для современных электроинструментов.

Виды полупроводниковых ключей

Тиристоры и симисторы

Сопротивление разомкнутого ключа достигает миллионов Ом, ток через него практически не протекает.

Сопротивление замкнутого ключа лежит в пределах единиц и десятых долей Ома.

Хотя при этом может протекать значительный ток, на ключе падает слишком малое напряжение, чтобы на нем выделялось, по закону Джоуля-Ленца, большое тепло. В обеих случаях он остается практически холодным.

Это относится к любому из типов силовых ключей, каковых существует три:

  • Тиристоры и симисторы;
  • Полевые транзисторы MOSFET;
  • Транзисторы IGBT.

Исторически первыми появились тиристоры. С их помощью регулировали мощность в цепях переменного тока, управляя фазой отпирания прибора.

С помощью регулировки фазы управляющего напряжения (длительность t1) можно влиять на момент отпирания симистора в каждом полупериоде (t3) и таким образом, на долю энергии, попадающей в нагрузку и соответственно на электродвигатель.

С появлением мощных полевых транзисторов с изолированным МОП-затвором (металл-окисел-полупроводник, или на английском Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor) током в цепи стали управлять, изменяя ширину открывающих импульсов. Этот метод очень эффективен в цепях с постоянным током, для чего его сначала выпрямляют, и применяется в сварочных инверторах, частотных преобразователях и т.д.

Для наиболее мощных электроинструментов применяют IGBT – биполярные транзисторы с изолированным затвором. Это комбинация полевого транзистора с биполярным.

Для регулирования электродвигателя в настоящее время применяют уже устоявшееся, давно применяемое решение на симисторах. Более продвинутые решения пока не очень распространены.

Как изготовить плавный пуск самостоятельно

Благодаря простоте схемы устройство плавного пуска электродвигателя на симисторе собрать несложно. Оно изготавливается из доступных деталей. Лучше всего делать его на печатной плате, так ничего не будет болтаться и замыкать. Симистор нужно закрепить на теплоотводящем радиаторе, изготовленном из алюминия. Лучше, если это будет заводской радиатор, рассчитанный на мощность 10-30 Вт. Тогда он подойдет для электроинструмента мощностью 1000-1200 Вт.

Расчет радиатора очень просто подсчитать по току. На симисторе падает около 1.5-2 вольт напряжения, когда он открыт. Ток получаем делением мощности на сетевое напряжение. Например, электроинструмент с номинальной мощностью 1200 Вт: 1200/220 = 5.45 ампер. Умножим на 2, получаем 11 Вт.

Обычно в продажном электроинструменте схема ограничения мощности упрятана где-то в рукоятке или корпусе болгарки или дрели. Там нет возможности разместить нормальный радиатор. При частом пуске она перегревается и свои функции не выполняет. Только хороший профессиональный электроинструмент имеет нормальное устройство для ограничения пускового момента и регулировки оборотов.

ПРИМЕЧАНИЕ: Модуль плавного пуска для электроинструмента лучше всего изготавливать в коробке с розеткой. Не стоит брать слишком маленькие розеточные коробки. Там сложно разместить нормальный радиатор для симистора. Без радиатора от устройства не будет практической пользы! При сборке радиатора с прибором необходимо обеспечить чистоту сопрягаемых поверхностей и тонкий слой теплопроводящей пасты (КТП-8 или импортный аналог).

Радиатор нужно закрепить на той же плате, на которой собраны остальные детали. Плата помещается в коробку подходящих размеров и достаточно прочную. Такие коробки можно купить в электротоварах или изготовить из листового пластика. Может подойти чистая пустая банка из-под клея, краски с завинчивающейся или плотно закрывающейся крышкой. Она должна быть прочной и небьющейся.

Розетка, вмонтированная в устройство, должна быть рассчитана на номинальный ток используемого электродвигателя. Аналогичная история и с сетевым шнуром.

ВАЖНО! Если электроинструмент снабжен регулятором оборотов, его ручка должна быть надежно изолирована. Устройство находится под напряжением сети и может оказаться источником поражения током в случае плохой изоляции.

Печатную плату после монтажа полезно покрыть нитролаком для защиты от влаги. Принципиальная схема и разбор ее работы в следующем разделе.

Плавный пуск на микросхеме КР1182ПМ1

Это микросхема для электроинструментов российского производства, которая выпускается ЗАО “НТЦ СИТ” (г. Брянск). Ее можно приобрести в розницу во многих интернет-магазинах. Также новое название К1182МП1Р.

Микросхема может использоваться без внешнего симистора при работе электродвигателя на нагрузку до 150 Вт. Это слишком мало для электроинструмента, но можно задействовать более мощный симистор, что увеличит мощность регулирования до 1-1.5 кВт. Схема с ее использованием показана ниже:

Внутри чипа находится усилитель управляющего сигнала. Этот сигнал формируется на выводах 3 и 6 микросхемы. Фаза отпирания симистора пропорциональна напряжению между выводами 3 и 6, которое может изменяться в пределах от 0 до 6 В. При нуле нагрузка отключена. При включении конденсатор фактически накоротко замыкает управляющую цепь. Но он довольно быстро заряжается и это формирует плавность разгона.

Резистор R1 позволяет быстрее разряжаться конденсатору C1 для уменьшения пауз между включениями. При полном напряжении нагрузка работает с мощностью, близкой к номинальной. Это напряжение создается самой микросхемой, а внешняя цепь только “закорачивает” его с целью повлиять на фазу отключения симистора в каждом полупериоде сетевого напряжения.

Выключатель S1 может быть применен вместо выключателя, работающего в разрыве сетевой цепи. Только он работает наоборот, при размыкании электродвигатель запускается, а при замыкании отключается. Ток в цепи этого выключателя очень мал и можно использовать любой микровыключатель. Тем не менее, должен быть способ быстро отключить электроинструмент в любом случае! То есть, без аварийного сетевого выключателя не обойтись.

Использование переменного резистора на месте R1 позволит более-менее плавно регулировать обороты электродвигателя. Такая функция, дополнительно к плавному пуску, может быть очень полезной при работе с различными материалами, требующими своей скорости обработки.

Обычно время плавного пуска инструмента можно ограничить в пределах 0.3 – 0.5 сек. Это обеспечивает значительное повышение срока службы устройства. Если электроинструмент мощный и оборотистый, его может неожиданно вырвать из рук работника со всеми неприятными последствиями. В таких случаях нужен еще более плавный пуск. Выбрать подходящую задержку для разгона можно с помощью графика, показанного ниже:

 

Эти данные были получены в программе ngspice на основе характеристик, взятых из документации производителя. Кроме того, они были проверены на практике, с угловой шлифовальной машиной 1500 Вт и показали хорошее совпадение.

Симистор VS1 можно брать типа BT139-600 (Philips), ТС106-10-6 (Россия, СЗТП), BTB10-600BWRG (ST Microelectronics) или другой аналогичный. Конденсаторы типа К50-35 на рабочее напряжение 50 В, емкостью 1 мФ (C2,3) и 5-100 мФ для C1. Резистор R2 типа МЛТ-0.5. Также в схеме желательно использовать предохранитель с номинальным током, который на 15-20% превышает номинальный ток предполагаемой нагрузки.

Пример установки плавного пуска электродвигателя на болгарку:

Встроенный, на основе KRRQD-12A (KRRQD-20A)

Автор данного видео приводит интересный пример как можно сделать встроенный плавный пуск электродвигателя с помощью универсального приспособления-удлинителя KRRQD-12A (KRRQD-20A), практически для любого электроинструмента, до 12А (20А) на нагрузке. С максимальной подключаемой мощностью инструмента до 2500 Вт(4400 Вт).

Другие способы

Среди прочих способов плавного пуска для электроинструмента можно отметить использование трансформаторов. Например, будет довольно универсальным ЛАТР на 1-1.5 кВт. Хоть это и довольно тяжелый прибор, он может выручать, если находится под рукой, тогда не придется собирать другое устройство.

Иногда в качестве “холодного” сопротивления в цепи переменного тока используют параллельные наборы конденсаторов, используя их реактивное сопротивление на частоте 50 Гц:

где емкость нужно подставлять в Фарадах. Например, чтобы создать сопротивление 10 Ом нужно выполнить расчеты:

Учитывая большое рабочее напряжение конденсаторов и их емкость, получится слишком большая батарея. Такое решение иногда применялось раньше, но теперь слишком устарело.

Для ограничения мощности в нагрузке электродвигателя может быть использован мощный диод, с обратным напряжением не меньше 250 В. Он “срезает” один полупериод сетевого напряжения, но это создает помехи и неравномерность крутящего момента. Оба последних способа: с конденсаторами и диодом требуют переключателей, шунтирующих цепь. В случае конденсаторов потребуются еще и гасящие резисторы, ограничивающие ток короткого замыкания емкостей.

В общем, из всех способов плавного пуска электроинструмента, самым недорогим, надежным и удобным нужно признать фазовую регулировку с помощью микросхемы К1182МП1Р.

Схема плавного пуска двигателя ШИМ

для предотвращения чрезмерного энергопотребления при включении питания

by Swagatam 196 комментариев

В посте объясняется эффективная схема плавного пуска двигателя с ШИМ, которую можно использовать для включения тяжелых двигателей с плавным пуском и, таким образом, предотвращения потребления оборудованием опасных высоких токов.

Для чего нужен плавный пуск

Мощные электродвигатели, такие как насосные электродвигатели или другие виды двигателей тяжелой промышленности, имеют тенденцию потреблять огромный ток при первоначальном включении питания, что, в свою очередь, воздействует на соответствующие предохранители и выключатели, вызывая их перегорание или перегорание. ухудшаться сверхурочно. Чтобы исправить ситуацию, крайне необходима схема плавного пуска.

В нескольких моих предыдущих статьях мы обсуждали связанную тему, которую вы можете всесторонне изучить из следующих сообщений:

Схема плавного пуска для двигателей насосов

Схема плавного пуска для холодильников

Несмотря на то, что приведенные выше конструкции весьма полезны, их можно считать несколько низкотехнологичными из-за их подхода.

В этой статье мы увидим, как этот процесс может быть реализован с использованием очень сложной схемы контроллера плавного пуска двигателя на основе ШИМ.

Использование концепции ШИМ

Идея состоит в том, чтобы применить постепенно увеличивающуюся ШИМ к двигателю каждый раз, когда он включается. Это действие позволяет двигателю достигать линейно увеличивающейся скорости от нуля до максимальной в течение заданного периода времени, что может быть регулируемым.

Примечание. Используйте конфигурацию Darlington BC547 на выводе № 5 IC2 вместо одного BC547. Это даст более эффективную реакцию по сравнению с одним BC547

Пример схемы для контроллера двигателя с переменным напряжением 48 В с плавным пуском

## ПОДКЛЮЧИТЕ 1K ОТ ВЫВОДА 5 IC2 К ЗАЗЕМЛЕНИЮ, ЧТО ОШИБОЧНО НЕ ПОКАЗАНО НА ПРИМЕРЕ ВЫШЕ. Как это работает?

Я уже подробно обсуждал эту концепцию в одной из своих предыдущих статей, объясняющих, как использовать IC 555 для генерации ШИМ.

Как видно на диаграмме, в конфигурации используются две микросхемы 555, причем IC1 подключена как нестабильная, а IC2 используется как компаратор.

IC1 генерирует необходимые тактовые сигналы на заданной частоте (определяемой значениями R1 и C2), которые подаются на вывод №2 IC2.

IC2 использует тактовый сигнал для генерации треугольных волн на выводе № 7, чтобы их можно было сравнить с потенциалом, доступным на выводе № 5 управляющего напряжения.

Вывод № 5 получает необходимое управляющее напряжение через каскад эмиттерного повторителя NPN, выполненный с помощью T2 и связанных с ним компонентов.

При включении питания на T2 подается линейное или постепенно возрастающее напряжение на его базе через R9 и за счет пропорционального заряда C5.

Этот линейно изменяющийся потенциал надлежащим образом дублируется на эмиттере T2 по отношению к напряжению питания на его коллекторе, что означает, что базовые данные преобразуются в постепенно увеличивающийся потенциал в диапазоне от нуля почти до уровня напряжения питания.

Это линейное напряжение на выводе № 5 IC 2 мгновенно сравнивается с доступной треугольной волной на выводе № 7 IC2, что преобразуется в линейно возрастающую ШИМ на выводе № 3 IC2.

Процесс линейного увеличения ШИМ продолжается до тех пор, пока C5 не будет полностью заряжен и база T2 не достигнет стабильного уровня напряжения.

Приведенная выше конструкция обеспечивает генерацию ШИМ при каждом включении питания.

Видеоклип:

В следующем видео показаны результаты практических испытаний описанной выше схемы ШИМ, реализованной на двигателе постоянного тока 24 В. На видео показана реакция регулировки потенциометра ШИМ схемы на двигателе, а также реакция светодиода дополнительного индикатора батареи при включении и выключении двигателя.

Интеграция симисторного контроллера пересечения нуля

Чтобы реализовать эффект схемы плавного пуска двигателя с ШИМ, выходной сигнал от контакта № 3 микросхемы IC2 необходимо подать на схему силового драйвера симистора, как показано ниже:

На изображении выше показано, как можно реализовать ШИМ-управление плавным пуском включения на тяжелых двигателях по назначению.

На изображении выше мы видим, как изоляторы симисторных драйверов с детектором пересечения нуля могут использоваться для управления двигателями с линейно увеличивающимися ШИМ для выполнения эффекта плавного пуска.

Вышеупомянутая концепция эффективно обеспечивает защиту от перегрузки по току при пуске при включении однофазных двигателей.

Однако в случае использования трехфазного двигателя можно использовать следующую идею для реализации предложенного трехфазного плавного пуска двигателей.

О компании 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 схемами и учебными пособиями.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете ответить через комментарии, я буду очень рад помочь!

Взаимодействие с читателями

Понимание и создание собственного

Одним из наиболее существенных недостатков электродвигателей является то, что при запуске им требуется относительно большое количество энергии. По крайней мере, по сравнению с количеством энергии, необходимой для нормальной работы. Если вы используете недостаточный источник питания, двигатель постоянного тока может потенциально перегрузить его во время запуска. Лучший способ защитить ваше оборудование — реализовать плавный пуск (или плавный пуск/стартер). В следующем руководстве будет рассказано, что такое плавный пуск двигателя постоянного тока и как вы можете создать и реализовать свой собственный.

 

Зачем нужны плавные пуски?

Устройство плавного пуска RSBT Источник: Wikimedia Commons

 

Как и в большинстве случаев, для запуска двигателей требуется значительная энергия. Но как только он запускается и стабилизируется, количество потребляемой мощности падает и становится постоянным. Это совместимо с принципом сохранения импульса. Тем не менее, этот внезапный резкий скачок энергопотребления во время запуска может повредить ваши выключатели и предохранители. Эта деградация может произойти не мгновенно. Мы можем предотвратить и исправить это, внедрив схему плавного пуска.

 

Как работает плавный пуск?

Цифровое устройство плавного пуска с защитой двигателя и встроенным проходом Источник: Wikimedia Commons

 

Схема плавного пуска (или устройство плавного пуска) управляет или модулирует ток двигателя постоянного тока. Это достигается за счет минимизации крутящего момента двигателя. Следовательно, это приводит к более контролируемому и плавному пуску, когда плавный пуск подает ток по фазам.

Кроме того, несмотря на то, что большинство устройств плавного пуска двигателей насосов, как правило, механические, существуют полупроводниковые версии. Они функционируют одинаково, но через разные механизмы. В этом руководстве мы будем создавать такое устройство.

 

Приложение для устройств плавного пуска

Большой промышленный двигатель с гидравлическим насосом

 

Один из вопросов, который вы можете задать себе: «Нужны ли нам устройства плавного пуска для всех двигателей постоянного тока?». Короткий ответ - нет." Это необходимо только для нескольких машин и электроники. Двигатели постоянного тока явно не требуют плавного пуска. Однако устройство плавного пуска или схема плавного пуска могут продлить срок службы вашего оборудования. Таким образом, вы не должны испытывать никакого давления, чтобы внедрить его в свое оборудование.

Тем не менее, существует множество машин с двигателями постоянного тока, которые выиграли бы от включения устройства плавного пуска. Конечно, некоторые двигатели могут иметь более значительные преимущества, чем другие. Поскольку некоторые двигатели постоянного тока больше подвержены риску повреждения или износа, чем другие, из-за чрезмерного тока. Этот факт наиболее характерен для двигателей:

  • Конвейерных лент
  • Применение насосов
  • Большие вентиляторы и системы охлаждения
  • Вертолеты на электрической базе
  • Радиочастотные устройства

 

Преимущества устройств плавного пуска для двигателей постоянного тока

Небольшие электрические двигатели постоянного тока

 

Мы установили, что для работы устройств плавного пуска не обязательно. Однако, помимо продления срока службы оборудования, использование устройства плавного пуска имеет и другие преимущества. К этим преимуществам относятся: 

  • Более эффективное использование энергии для более бесперебойной работы
  • Снижение риска скачков напряжения
  • Некоторые устройства плавного пуска позволяют управлять скоростью или продолжительностью запуска.
  • Устройства плавного пуска потенциально могут увеличить количество пусков в час
  • Снижает риск перегрева двигателей при запуске
  • Использование устройства плавного пуска оптимизирует общую эффективность работы двигателя и оборудования

 

В этом разделе руководства мы расскажем, как спроектировать и построить схему плавного пуска. Следующий проект должен быть достаточно простым для начинающих, но достаточным для практического применения.

 

Необходимые компоненты

Для создания схемы плавного пуска двигателя постоянного тока вам потребуется следующий список электронных компонентов:

  • Силовой резистор (R1)
  • Статическое реле 12 В (K1)
  • МОП-транзистор IRFZ44N (Q1)
  • Конденсатор 10 мкФ (C1)
  • Резистор 100 кОм x 2 (R2, R3)

Если вы не можете позволить себе использовать статическое реле на 12 В, вы можете использовать диод 1N4002 вместе с реле на 12 В с механическими компонентами. Кроме того, вам потребуется 12-вольтовый источник питания для питания схемы.

 

Рекомендуемые инструменты

Следующий список состоит из инструментов, которые вам, скорее всего, понадобятся для компиляции этого проекта. Это означает, что вы будете зависеть от вашего опыта и набора навыков. Например, вам не нужно использовать паяльник вместе с припоем. Вместо них можно использовать провода.

  • Рабочие перчатки

Техник в рабочих перчатках

  • Припой
  • Паяльник и схема
  • Проволока 20 калибра
  • Универсальный нож

Универсальный нож

  • Линейка/рулетка

Рулетка

  • Отвертка с плоской и звездообразной головкой

Отвертка с плоской и звездообразной головкой

  • Плоскогубцы

Плоскогубцы

Схема

Пояснение и шаги

 

Убедившись, что у вас есть нужные компоненты и оборудование, вы можете выполнить следующие шаги для сборки схемы плавного пуска:

  • Проложите провод или пайку от источника питания 12 В
  • Затем последовательно подключите два резистора 100 кОм от источника питания
  • .
  • Заземлить резисторы
  • Затем создайте параллельную цепь и проложите провод (или припаяйте резистор) к конденсатору.
  • Заземлить резистор
  • Затем подключите конденсатор к МОП-транзистору
  • .
  • Заземление МОП-транзистора
  • Затем выполните соединение MOSFET со статическим реле
  • Наконец, создайте небольшую параллельную цепь с силовым резистором и подключите ее к выходным контактам реле
  • .

Если вы решили использовать механический полевой МОП-транзистор вместе с диодом, вам нужно щелкнуть диод параллельно механическому реле. Кроме того, вы должны щелкнуть диодом на входных контактах реле.

Когда вы закончите сборку схемы, вы можете подключить ее к инвертору. Затем вы можете подключить его к двигателю постоянного тока. В качестве альтернативы вы можете присоединиться к ходу с двигателем постоянного тока.


Learn more