إضافة بداية ناعمة لمحركات مضخة المياه - تقليل مشاكل حرق التتابع

في هذا المنشور ، نناقش بعض الأمثلة المبتكرة والبسيطة لدائرة البداية الناعمة التي يمكن تنفيذها بمحركات شديدة التحمل حتى يتمكنوا من البدء ببداية ناعمة أو بداية بطيئة بدلاً من البداية المفاجئة الوعرة

لماذا البداية الناعمة أمر بالغ الأهمية للمحركات الثقيلة

عندما يتم تضمين أنظمة المحركات الثقيلة أو المحركات عالية التيار ، غالبًا ما يصبح التبديل الأولي للتيار الحالي مشكلة. تميل هذه الزيادة إلى إحداث انحناء كبير عبر ملامسات ترحيل المضخة مما يتسبب في تآكلها وتقليل عمرها بسبب الإجهاد والتآكل والتلف.

لا يتسبب الانحناء الحالي المرتفع في حدوث مشكلات في الاتصال بالترحيل فحسب ، بل يؤثر أيضًا على الدوائر الإلكترونية المحيطة ، مما يتسبب في تعليقها أو إزعاجها بسبب كمية كبيرة من تداخل التردد اللاسلكي المتولد أثناء تشغيل مفتاح المحرك.

ومع ذلك ، فإن حماية مرحل المحرك المكلف يصبح القضية الرئيسية في مثل هذه المواقف. على الرغم من وجود العديد من الموصلات الميكانيكية المتاحة للتحكم في إجهاد المحرك ، فإن هذه الأنظمة ليست فعالة وغير فعالة ضد انبعاثات التردد اللاسلكي.

نأمل أن تكون الدائرة الإلكترونية البسيطة المعروضة أدناه قادرة على القضاء على جميع المشكلات المتعلقة بمفتاح المحرك الثقيل على توليد الطفرة وحماية الاتصال بالترحيل.

يوضح الشكل دائرة تبديل باهتة بسيطة تشتمل على تكوين التيرستورات العادي والتشكيل ، والذي يمكن استخدامه بفعالية كبيرة لإضافة بداية ناعمة لأي محرك تيار متردد ثقيل عالي التيار.

تصميم بداية ناعمة باستخدام تقطيع طور التيرستورات

هنا تم استبدال وعاء التحكم بصندوق LED / LDR. كما نعلم أنه في مفاتيح التبديل المعتمة العادية ، يتم استخدام مقاومة متغيرة للتحكم في سرعات المروحة. هنا يتم استبدال المقاومة المتغيرة بترتيب LED / LDR. هذا يعني الآن أن سرعة المحرك ، أو بعبارة أخرى ، يمكن التحكم في التيار إلى المحرك من خلال التحكم في شدة مؤشر LED المرفق من خلال مشغل خارجي.

هذا بالضبط ما تم عمله هنا. عندما يتم تشغيل مرحل المحرك ، إما عن طريق مفتاح أو من خلال دائرة تحكم إلكترونية مثل دائرة التحكم في مستوى الماء ، يتم أيضًا تشغيل مؤشر LED الخاص بمفتاح باهتة المرفق في وقت واحد.

يقوم مؤشر LED بتشغيل التيرستورات والمحرك المتصل.

نظرًا لكونه جهازًا صلبًا ، يعمل مفتاح باهتة بشكل أسرع قليلاً من التتابع ، وبالتالي يتم تنشيط المحرك أولاً من خلال التيرستورات الخافتة وبعد بضعة أجزاء من الألف من الثانية ، يتم تجاوز التيرستورات بواسطة جهات اتصال الترحيل المعنية.

تقضي العملية المذكورة أعلاه تمامًا على أي شرارة من جهة اتصال الترحيل نظرًا لأن التيرستورات قد امتص بالفعل الكثير من التيار ولا يتعين على المرحل سوى الاستيلاء برفق على توصيل المحرك الذي تم تشغيله بالفعل.

هنا يعد سطوع LED opto-coupler أمرًا بالغ الأهمية ، ويجب ضبطه بحيث يتم تشغيل التيرستورات بنسبة 75 ٪ فقط.

سيوفر هذا التعديل التيرستورات من التيار الثقيل الأولي العابر ويساعد النظام بأكمله على الاستمرار لسنوات عديدة.

قد يتم ضبط المقاوم R4 بشكل مناسب لتحقيق التوهج الأمثل فوق LED.

مخطط الرسم البياني

قائمة الاجزاء

R1 = 15 ألف
R2 = 330K,
R3 = 10 كيلو ،
مقاومة دياك = 100 أوم ،
R4 = يتم تعديلها كما هو موضح ،
C1 = 0.1 فائق التوهج / 400 فولت
C2 ، C3 = 0.1 فائق التوهج / 250 فولت ،
L1 = خنق 10 أمبير / 220 فولت
الترياك (المولد) = 10 أمبير 400 فولت ،
دياك = حسب التيرستورات أعلاه.

ترقية Triac Soft Start باستخدام Relay

يكشف القليل من الفحص أن الدائرة في الواقع لا تتطلب دائرة مقرنة بصرية على الإطلاق. يمكن ترتيب الدائرة ببساطة بالطريقة التالية:

يجب اختيار R2 بحيث يقوم التيرستورات بتوصيل 75٪ فقط من الطاقة.

عندما يتم تشغيل الطاقة ، يوفر التيرستورات بداية أولية ناعمة للمحرك حتى خلال الجزء الثاني من الثانية عندما يقوم المرحل أيضًا بتمكين المحرك من الطاقة الكاملة المطلوبة. هذا يحمي تمامًا اتصالات المشغل من الزيادات الحالية الأولية والشرر ،

تصميم مبسط لبدء التشغيل

كما اقترح السيد جيم بحق ، فإن العزم الأولي ضروري لبدء تشغيل المحرك على النحو الأمثل خاصةً عند تحميله ، إذا كان هذا العزم الأولي غائبًا. قد يتوقف المحرك مع وجود أحمال ثقيلة تحت حزامه وقد يبدأ في التدخين في غضون دقائق.

تم تصميم الدائرة التالية لحل كلتا المشكلتين معًا ، فهي تمنع تدفق التيار الأولي إلى مفتاح التشغيل / الإيقاف ومع ذلك تسمح للمحرك بالبدء بـ 'ركلة' بحيث يبدأ بدون مشاكل حتى عند تحميله.

يمكن تبسيط التصميم أعلاه بشكل أكبر عن طريق إزالة المرحل ، كما هو موضح أدناه:

صوت أكثر تكنيكالو دارة بدء تشغيل ناعمة للمحرك تعتمد على PWM يمكن أيضًا تجربتها للحصول على تحكم أفضل وعزم دوران أفضل وبدء تشغيل موثوق للمحرك المتصل ، حتى بالنسبة للمحركات ثلاثية الطور.

البداية الناعمة باستخدام التقطيع المتحكم فيه

طريقة أخرى لتنفيذ التيرستورات من خلال التقطيع المرحلي المتدرج ، لبدء التشغيل البطيء البطيء والنهاية البطيئة أو دائرة الإيقاف البطيء لمحركات الماكينة الثقيلة بحيث تتمكن المحركات من المرور بإجراءات إيقاف التشغيل التدريجي بدلاً من التبديل بين التشغيل / الإيقاف فجأة.

تهدف الفكرة بشكل أساسي إلى ضمان تقليل التآكل والتلف على المحرك بالإضافة إلى توفير الكهرباء أثناء سير الإجراءات.

وقد طلب هذه الفكرة السيد برنارد بوت.

عزيزي السيد سواغاتام ،
آسف على لغتي الإنجليزية ، شكرًا على أي حال على أي إجابة ستقدمها قبل السؤال. أستخدم جهازًا مختلفًا للتعامل مع الخشب باستخدام محرك تيار متردد عالمي مصنوع أصلاً لنطاق يتراوح بين 230 إلى 240 فولت 50 هرتز (لكنني لاحظت في جزء معين من بلدي 250 فولت أيضًا) لأنني بحاجة إلى الكثير من أنواع مختلفة من الآلات وكان ذلك فقط من أجل هواية.

أشتري أرخص الأجهزة التي يمكنني العثور عليها (أقوم بتصحيح بعض المشاكل الميكانيكية) لأجهزة أخرى. أستخدم أيضًا باهتة (مصنوع منزليًا على أساس النظام المستخدم بواسطة المكنسة الكهربائية والذي تم تعديله بواسطة NINA67) وهو يعمل بشكل رائع.

لكنني أستخدم أيضًا مسويًا / مسطحًا باستخدام محرك يدور بسرعة 18000 طن / دقيقة. يبدو أنه تم عدم دفع أي إتاوات لطرد حقوق النشر. قبل أن أواجه مشكلة ، كان محركًا يعمل بسرعة 3000 طن / دقيقة (2700) مضروبًا في 2 (مثل الآخرين) بحزام للوصول إلى سرعة مناسبة تبلغ 6000 طن / م (5400) آسف لا. وأنا لا أستخدم باهتة.

المحرك يعمل عند +/- 18000: 3 = 6000 !!! بمعرفة التكلفة الرخيصة لتلك الآلة أستخدمها مثل 'الأب الصالح' وليس بشكل مكثف وما إلى ذلك ولكن ذات يوم كان هناك دخان

دخان الآلة وقم بفك الماكينة لعزل المحرك لطرد الحريق. (كانت الآلة تحت الضمان ولكني بحاجة إلى قطع كيلومترات كثيرة لإجراء عملية استبدال. وهناك ، لم يخبروني أنها مشكلة معروفة ومتكررة ... لكنهم ... يعرفون ذلك!)

في الواقع عندما كان كل شيء باردًا. أنظر إلى المحور الذي يدور ويبدو أنه يطلق النار أيضًا على الجانب الآخر من حزام التروس في كل بداية كما لو لم يكن هناك مزارع.

أعرض المحرك في شركة تبيع نوعًا مختلفًا من المحركات.

يقومون أيضًا بالتجديد ، لكنهم أوضحوا لي أنه محرك 'غريب' لكنهم قاموا بتعيين نفس التشخيص. ابدأ بالسرعة لذا يأتي سؤالي: هل يمكنك من فضلك عمل مخطط للحصول على 'بداية ناعمة / نهاية ناعمة' لمختلف في الواقع ، إذا كنت أستخدم نظام التعتيم الخاص بي استنادًا إلى BTA 16800 cw (أفضل من الآخر المذكور أعلاه) يبدو جيدًا ولكنني صنعت 3 منهم فقط. سأرغب في دمج ذلك في كل آلة كبيرة.

واستخدم مفتاح التشغيل / الإيقاف فقط ، فأنا أريد استخدام زر 'التشغيل' وزر 'إيقاف التشغيل' أو مفتاح التشغيل / الإيقاف.

ولكن أيضًا مقياس الجهد لتحديد المستوى الأدنى (اعتمادًا على قوة كل محرك) عند بدء تشغيل المحرك ومقياس الجهد لتحديد التوقيت (555) بين البداية البطيئة والسرعة الكاملة (ربما أيضًا اختصار التيرستورات مع مرحل إلى لديك بأقصى سرعة مصباح أخضر إذا كان مناسبًا (لكنه سيكون لطيفًا) لإيقاف التشغيل ربما يقلل التوقيت. لماذا في النهاية لأن التيار الإضافي والمشاكل مرتبطة.

ملاحظة: لقد رأيت هذا التطبيق مع 'fpla' أو معالجات مخصصة ولكنني متأكد من أنه يمكن إجراؤه أيضًا باستخدام مكونات منفصلة. لماذا لا يمكنني القيام بذلك: لأنني لم أدرس المحركات بشكل صحيح أبدًا ولكنني أعرف على سبيل المثال أنه ليس كذلك صحيح لبدء تشغيل المحرك بنظام تقاطع صفري لأنه يعطي أقصى تيار ويحدث نفس المشكلة (FIRE!) مع الزوجين في البداية والتيار الأقصى ...

لقد رأيت هذا الطلب في منتدى آخر يلامس الأخشاب الأخرى لميكانيكي الوظائف وما إلى ذلك ... بدون إجابة ويقول الناس أيضًا إذا كان يعمل مع مقياس جهد ولكن عندما تتغير من آلة إلى أخرى ، يمكنك ارتكاب أخطاء وما إلى ذلك ... تمنيات بوت برنارد (بلجيكا) من فضلك لا تضع عنواني على شبكة الإنترنت ، فأنا أحب أيضًا ورقة البيانات في عرضك التقديمي لأنه ليس من السهل الحصول عليها دون دفع

برنارد بوت

تصميم دائرة التحكم في المرحلة المتدرجة

يمكن تنفيذ الفكرة المطلوبة لدائرة تبديل المحرك ذات البداية الناعمة والإيقاف الناعم باستخدام مفهوم مفتاح باهتة بسيط قائم على التيرستورات ، كما هو موضح في المخططات التالية:

بالإشارة إلى المخططات أعلاه ، يُظهر الرسم التخطيطي الأول باهتة إضاءة قياسية أو دائرة تبديل باهتة مروحة باستخدام التيرستورات شديد التحمل BTA41A / 600.

عادةً ما يكون القسم الذي يشير إلى 'وحدة التيرستورات الأربعة' مشغولًا بمقياس جهد لتمكين ضبط التحكم اليدوي في السرعة ، حيث يؤدي ضبط المقاومة الأقل إلى توليد سرعة أعلى على محرك المروحة والعكس صحيح. في هذه البداية الناعمة ، تصميم التوقف الناعم ، يتم استبدال قسم القدر هذا بوحدة التيرستورات الأربعة المشار إليها والتي يمكن تصورها بشكل متقن في الرسم التخطيطي الثاني.

هنا نرى 4 ترياكات مرتبة بالتوازي بها 4 مقاومات فردية 220K في ذراع MT1 العلوي ، و 4 مكثفات فردية عند بواباتها بقيم مختلفة ، وبنوع من الترتيب التسلسلي من الأعلى إلى الأقل. عند تشغيل S1 ، يتم تشغيل التيرستورات الذي يحتوي على مكثف ذي أقل قيمة أولاً ، مما يتيح بدء تشغيل المحرك بسرعة بطيئة نسبيًا بسبب تبديل المقاوم 220K المناسب في MT1 الخاص به.

في غضون بضع ميللي ثانية ، ينفذ التيرستورات التالي الذي له القيمة الأصغر التالية ، ويضيف المقاوم 220K الخاص به بالتوازي مع المقاوم 220K السابق ، مما يسمح للمحرك باكتساب المزيد من السرعة. بشكل مماثل ، يقوم التيرستورات الثالث والرابع أيضًا بالتشغيل بالتتابع في غضون بضعة أجزاء من الثانية التالية ، وبالتالي إضافة اثنين من المقاومات المتوازية 220K في النطاق ، مما يسمح أخيرًا للمحرك بالوصول إلى سرعته القصوى.

تسمح زيادة السرعة المتسلسلة أعلاه على المحرك للمحرك بتحقيق مفتاح التشغيل البطيء المقصود ، حسب رغبة المستخدم.

بشكل مشابه تمامًا عند إيقاف تشغيل المفتاح S1 ، يتم إيقاف تشغيل المكثفات ذات الصلة بنفس الترتيب ولكن بطريقة تنازلية ، مما يمنع المحرك من التوقف المفاجئ ، وبدلاً من ذلك يتسبب في توقف بطيء خطوة بخطوة أو نهاية بطيئة في سرعته.

ملاحظات من السيد برنارد:

عزيزي السيد Swag ، أولا وقبل كل شيء ، شكرا على إجابتك السريعة. لأنك تخبرني أن لديك مشكلة في التوقيت ، فقد غيرت نظام التشغيل الخاص بي إلى linux mint 18،1 'Serena' لذلك كان علي إعادة تثبيت كل البرنامج الذي أحتاجه واختباره (قم بإعداده!) لذا يبدو أن كل شيء يعمل بشكل جيد ! حول التخطيطي الأول ، لاحظت أنك لا تعطي أي قيمة لمخططات الجانب العلوي ، لذلك التقطته من «كيفية إنشاء أبسط حلبة لمفتاح Triac Dimmer Switch»

قائمة الأجزاء لدائرة باهتة المروحة المحسّنة أعلاه (C1) C7 = 0.1u / 400V
(C2 ، C3) C8 ، C9 = 0.022 / 250 فولت ،
(R1) R9 = 15 ك ،
(R2) R10 = 330K,
(R3) R11 = 33K,
(R4) R12 = 100 أوم ، VR1 = 220 كيلو ، أو 470 كيلو خطي => تم استبداله بوحدة التيرستورات اللطيفة 4
دياك = DB3 ،
الترياك = BT136 => BTA41 600
L1 = 40 فائق التوهج

حول الحل التخطيطي الثاني البسيط الذي لم أحلم به !!! ليتم اختبارها في اسرع وقت ممكن Genial! نقول بالفرنسية.

لا أعلم أنه يمكنك استخدام المكثفات المستقطبة لتطبيقات التيار المتردد! وأيضاً أن 50 فولت كانت كافية! لديّ لحظة لشرح السبب -

على أي حال ، ربما سأحاول ذلك في نهاية هذا الأسبوع إذا كان لدي كل المكونات. أفضل استخدام مكثفات جديدة لم يتغير مخزوني أبدًا منذ عام 1993!

في الواقع ، كنت أحاول طرقًا مختلفة باستخدام على سبيل المثال opto triac (MOC) ولكني بحاجة أيضًا إلى اختيار التكرار لشبكة التيار المتردد ، وأيضًا أخرى بناءً على دائرة التحكم في درجة حرارة الفرن التخطيطية ولكن مع عداد لأسفل 4516b و 555 وما إلى ذلك ، إلخ. معقد

تشكرات

يعتبر

برميل

جوابي:

شكرا عزيزي برنارد ،

لم يتم إرفاق الصورة التي قمت بإدراجها في المحادثة بشكل صحيح وبالتالي لم يتم عرضها ، لكني قمت بتصحيحها الآن وقمت بنشرها مرة أخرى في المقالة.

لقد صنفت الأغطية عند 50 فولت لأن R9 من المفترض أن تكون مقاومة 33 كيلو أو 68 كيلو والتي ستسقط التيار بشكل كبير ولا تسمح للمكثفات بالحرق ، هذا ما أفهمه.

لقد استخدمت المكثفات المستقطبة لأن بوابة التيرستورات تعمل بمحرك تيار مستمر ، لكن نعم أنت على حق ، من أجل جعلها DC للمكثفات ، نحتاج إلى إضافة 1N4007 على التوالي مع مقاومات البوابة 1K.

الآن فيما يتعلق بهذا التصميم ، إذا افترضنا أن الفكرة لا تعمل بسلاسة كبيرة أو فشلت في تحقيق النتائج المتوقعة ، فيمكننا تعديل محرك البوابة الحالي لـ triacs الأربعة إلى برامج تشغيل قائمة على optocoupler ، وتنفيذ نفس التحويل المتأخر المتسلسل ولكن من خلال دائرة التيار المستمر الخارجية ، لذا فإن هذه الدائرة لديها في النهاية الإمكانات لتقديم النتائج المرجوة ، إما بهذه الطريقة أو بهذه الطريقة.