Naprava mehkega zagona električnega motorja

Indukcijski motor ima sposobnost samodejnega zagona zaradi interakcije med vrtljivim tokom magnetnega polja in navitjem toka rotorja, kar povzroča visok tok v njem. Posledično stator porabi velik tok, ki do trenutka, ko motor doseže polno hitrost, postane večji od nazivnega toka, kar lahko povzroči ogrevanje in poškodbe motorja. Da bi to preprečili, je potreben mehki zaganjalnik.

Kako deluje zaganjalnik

Sestoji iz dejstva, da naprava med zagonom regulira napetost, ki se uporablja za motor, in nadzoruje trenutne značilnosti. Za asinhronske motorje je izhodni moment približno sorazmeren kvadratu zagonskega toka. Sorazmerna je z uporabljeno napetostjo. Navor se prav tako lahko šteje za približno sorazmerno z napetostjo, s čimer se nastavi napetost med zagonom, tok, ki ga porabi stroj, in njen navor se nadzoruje z napravo in se lahko zmanjša.

Uporaba šest SCR konfiguracijo, kot je prikazano, lahko zaganjalnik prilagodi napajalne napetosti na motor, ko se začne od 0 voltov na nazivno napetostjo linije. Gladi zagon električnega motorja se lahko izvede na tri načine:

1. Neposredni zagon s polno obremenitvijo.
2. Uporaba postopoma zmanjšana.
3. Uporaba zagona delnega navijanja s pomočjo zaganjalnika avtotransformatorja.

SCP je lahko dve vrsti:

1. Odprto vodenje: začetna napetost se uporablja s časovno zakasnitvijo, ne glede na tok ali hitrost motorja. Za vsako fazo se najprej izvedeta dva SCR z zakasnitvijo 180 stopinj med ustreznimi polvavalnimi cikli (za katere se izvaja vsak SCR). Ta časovni zamik postopoma zmanjšuje s časom, dokler napetost ne doseže nominalne vrednosti. Znana je tudi kot začasni sistem stresa. Ta metoda dejansko ne nadzira pospeška motorja.
2. Kontrola z zaprto zanko: spremljajo se vse značilnosti izhodnega signala motorja, kot sta tok ali hitrost. Izhodna napetost se ustrezno spremeni, da doseže želeni odziv. Naloga SCP je tako, da nadzoruje kot prevodnosti SCR in nadzoruje napajalno napetost.

Prednosti mehkega zagona

Solidni mehki zaganjalniki uporabljajo polprevodniške naprave, da začasno zmanjšajo parametre na terminali motorja. To zagotavlja nadzor toka motorja, da se zmanjša navor motorja mejne vrednosti. Krmiljenje temelji na nadzoru napetosti motornih terminalov v dveh ali treh fazah.

Obstaja več razlogov, zakaj je ta metoda bolj priporočljiva drugim:

1. Povečana učinkovitost: učinkovitost sistema SCP, ki uporablja stikala s polnim stanjem, je predvsem posledica stanja nizke napetosti.
2. Upravljani zagon: zagonske parametre je mogoče nadzorovati, jih enostavno spreminjati, kar zagotavlja, da se ga sproži brez trčenj.
3. Nadzorovani pospešek: pospešek motorja se uravnava gladko.
4. Nizki stroški in velikost: to se doseže s pomočjo polprevodniških stikal.

Sestavni deli trdnih naprav

Stikala moči, kot je SCR, ki so predmet faznega nadzora za vsak del cikla. Za trifazni motor sta v vsaki fazi priključena dva SCR. Mehki zagonski rele motorja je treba izračunati vsaj trikrat večje od napetosti.

Izvedbeni primer sistema za indukcijski motor trofazne. Sistem je sestavljen iz šestih SCR, krmilne logike v obliki dveh primerjalnih - LM324 in LM339 da dobimo višino in rampe napetost in optoizolator kontrolnemu vrata z uporabo napetost SCR v vsaki fazi.

Tako s krmiljenjem trajanja med impulzi ali njihovo zakasnitvijo krmiljeni kot SCR nadzirate in napajanje regulira med začetno fazo motorja. Celoten postopek je v bistvu nadzorni sistem z odprto zanko, ki nadzoruje časovni razpored uporabe impulzov zaklopa za vsak SCR.

SCR Osnove

SCR (Silicon Controlled Rectifier) ​​je krmilljiv enosmerni regulator moči z veliko močjo. Mehki zagoni za asinhronske motorje SCR je štiristopenjska silikonska polprevodniška naprava PNPN. Ima tri zunanje terminale in uporablja alternativne simbole na sliki 2 (a) in ima na sliki 2 (b) tranzistorsko enakovredno vezje.

Glavni način za uporabo SCR kot stikala z anodo, pozitiven glede na katodo, ki se nadzoruje v času zagona stroja.

Glavne značilnosti SCR lahko razumemo s temi diagrami. Mehki zaganjalnik se lahko aktivira in je delal kot usmernik z neposrednim silicija ofset trenutno uporablja vrata tok, da ga skozi S2. SCR hitro (v nekaj mikrosekundah), se samodejno vključijo v zaprti stanju in ostaja na tudi, ko odstranite pogon vrat.

To dejanje je prikazano na sliki 2 (b), je vklopni tok vklopljen Q1, vklopljen je Q1 kolektorskega toka Q1, kolektorski tok Q2 pa ima Q1 tudi, ko je pogon vrat odstranjen. Možnost nasičenja je 1 V ali tako in nastane med anodo in katodo.

Če želite omogočiti SCR, je potreben le kratki čas zaklopa. Ko SCR zapahi, se lahko ponovno prekinjena, trenutno zmanjšuje njen anodni tok je manjša od določene vrednosti, ponavadi nekaj miliamperov toka, na AC pride do aplikacij izklop samodejno na mejnem prehodu v vsaki polovici ciklusa nič.

Med vhodom in anodo SCR sta na voljo znaten dobiček in nizke vrednosti tokovnih tokov (običajno nekaj mA ali manj) lahko spremljajo visoke vrednosti anodnih tokov (do desetih ojačevalnikov). Večina SCR ima anode denominacije na stotine voltov. Značilnosti vrat SCR so podobne tistim tranzistorja tranzistorja (glej sliko 2 (b)).

obstaja notranja kapaciteta (nekaj pF) med anodo in vrata SCR in strmo narašča napetost, ki se pojavi na anodo lahko povzroči ustrezno signala preboj k vratom obrniti na SCR. Ta "učinek hitrost" se lahko s prehodnimi povzročil na električnih vodov, in tako naprej. D. Težave z učinkom hitrosti je mogoče odpraviti z izvajanjem Glajenje CR mrežo med anodo in katodo bi omejili hitrost dviganja na varno vrednost.

Operacija s spremenljivo hitrostjo

Omrežno omrežno napetost (slika 5) je odpravljena z mostnim pasivnim diodom. To pomeni, da se diode sprožijo, ko je napetost omrežja večja od napetosti v kondenzatorskem odseku. Nastala valovna oblika ima dva impulza v vsakem polletnem obdobju, po eno za vsako okno diode.

V valni obliki je prikazan neprekinjen tok, ko prevodnost prehaja iz ene diode na drugo. To je tipično, če se uporablja v DC povezavi pogona in obstaja nekaj obremenitve. Pretvorniki uporabljajo širokotlačne modulacije za ustvarjanje izhodnih signalov. Na nosilni frekvenci, s katero se pretvori pretvornik IGBT, se generira trikotni signal.

Ta valovna oblika se primerja s sinusno obliko valovne oblike na osnovni frekvenci, ki jo je treba prenesti na motor. Rezultat je valovna oblika U, prikazana na sliki.

Izhodna frekvenca pretvornika je lahko katera koli frekvenca pod ali nad frekvenco linije do meja pretvornika in / ali mehanske meje motorja. Opozoriti morate na dejstvo, da pogon vedno deluje v mejah ratinga drsenja motorja.

Začni postopek regulacije

Čas SCR je ključ za nadzor izhodne napetosti za mehki zaganjalnik. Med zagonom logično vezje mehkega zaganjača določi, kdaj naj vklopi SCR. Ne vključuje SCR na točki, kjer napetost poteka od negativne na pozitivno, vendar počaka nekaj časa po tem. To je znan postopek, imenovan "postopno okrevanje" SCR. SCR preklopna točka je določena ali programiran tako, da se začne navor, zagonskega toka in trenutne omejitve strogo urejeno.

Rezultat postopnega povračila SCR je ne-sinusoidno zmanjšana napetost na priključkih motorja, kar je prikazano na slikah. Ker je motor induktiven in je tok za napetostjo, SCR ostane in izvaja, dokler tok ne doseže nič. To se zgodi, ko napetost postane negativna. Izhodna napetost posameznega SCR.

V primerjavi z obliko skupne napetosti lahko opazimo, da vršna napetost sovpada s skupno valovno napetostjo. Vendar se tok ne poveča na enako raven kot pri uporabi celotne napetosti zaradi induktivne narave motorjev. Ko se ta napetost nanaša na motor, izhodni tok izgleda kot na sliki.

Ker je frekvenca napetosti enaka linearni frekvenci, je frekvenca toka enaka. SCR postopoma segajo do polne prevodnosti, trenutne vrzeli pa se napolnijo, dokler oblika valov ne izgleda kot motor.

Značilnosti motorja z uporabo SCP

Taka mehka začetek indukcijskim motorjem, za razliko od pogona AC ima trenutno značilnost v omrežju in tok motorja je vedno enaka. Med zagonom je trenutna sprememba odvisna neposredno od uporabljene napetosti. Navor motorja se spremeni kot kvadratna napetost ali tok.

Najpomembnejši dejavnik pri ocenjevanju je navor motorja. Standardni motorji pri zagonu proizvajajo približno 180% celotne obremenitve. Posledično bo 25-odstotno zmanjšanje parametrov enako navoru celotne obremenitve. Če motor porabi 600% celotnega toka ob zagonu, tok v tem vezju zmanjša izhodni tok s 600% na 450% obremenitve.

Diagrami povezav zaganjalnika

Obstajajo dve možnosti, s katerimi se začne zaganjalni motor: standardno vezje in znotraj trikotnika.

Standardna shema. Zagon je serijsko povezan z napetostjo na motorju.

V notranjosti trikotnika obstaja še eno vezje, skozi katerega je priključen starter, se imenuje shema notranje delte. V tem diagramu sta dva kabla, ki sta povezana z enim od motorjev, priključena neposredno na I / P napajanje, drugi kabel pa se priključi prek zaganjalnika. Ena od značilnosti te sheme je, da se lahko zaganjalnik uporablja za velike motorje, na primer za motorje s močjo 100 kW, ker so fazni tokovi razdeljeni na dva dela.