Lägga till en mjuk start på vattenpumpsmotorer - Minska reläförbränningsproblem

I det här inlägget diskuterar vi några innovativa och enkla exempel på mjukstartkretsar som kan implementeras med tunga motorer så att de kan starta med en mjukstart eller en långsam trög start istället för en plötslig, ojämn start.

Varför mjukstart är avgörande för tunga motorer

När tunga motorsystem eller högströmsmotorer är inblandade blir det ofta ett problem att starta strömmen. Denna våg tenderar att orsaka enorma bågar över pumpreläkontakterna vilket orsakar korrosion och minskar dess livslängd på grund av stress och slitage.

Den höga strömbågningen orsakar inte bara reläkontaktproblem utan påverkar också omgivande elektroniska kretsar, vilket får dem att hänga eller störs på grund av stor mängd RF-störningar som genereras under motorns PÅ.

Att skydda det dyra motorreläet blir dock huvudfrågan i sådana situationer. Även om det finns många mekaniska kontaktorer tillgängliga för att kontrollera motorstress är dessa system inte effektiva och är ineffektiva mot RF-utsläpp.

Den enkla elektroniska kretsen som presenteras nedan är förhoppningsvis i stånd att eliminera alla problem som rör tung motorbrytare PÅ generering av överspänning och reläkontakt.

Bilden visar en enkel dimmerbrytarkrets som innehåller en vanlig triac- och diac-konfiguration, som mycket effektivt kan användas för att lägga till en mjuk start till vilken som helst kraftig, kraftig växelströmsmotor.

Designa en mjuk start med Triac-fashackning

Här har kontrollpotten bytts ut mot en LED / LDR-låda. Som vi vet att i normala dimmerbrytare används ett variabelt motstånd för att styra fläkthastigheterna. Här ersätts det variabla motståndet med ett LED / LDR-arrangemang. Det betyder nu att motorns hastighet, eller med andra ord, strömmen till motorn kan styras genom att styra intensiteten hos den medföljande lysdioden genom en extern trigger.

Det är precis vad som görs här. När motorreläet slås PÅ, antingen med en omkopplare eller via en elektronisk styrkrets, såsom en vattennivåkontrollkrets, slås också den anslutna dimmeromkopplarens lysdiod PÅ samtidigt.

Lysdioden slår PÅ triac och den anslutna motorn.

För att vara en halvledarenhet fungerar dimmeromkopplaren lite snabbare än reläet och därför aktiveras motorn först genom dimmer triac och strax efter några millisekunder blir triac förbi av de berörda reläkontakterna.

Ovanstående process eliminerar fullständigt gnistbildning från reläkontakten eftersom triac redan har absorberat mycket av strömmen och reläet bara behöver ta mjukt över den redan inkopplade motorledningen.

Här är ljusstyrkan hos optokopplingslampan avgörande och måste ställas in så att triac bara är 75% PÅ.

Denna justering kommer att rädda triacen från den initiala tungströmmen och hjälpa hela systemet att hålla i många år.

Motståndet R4 kan vara lämpligt inställt för att uppnå en optimal glöd över lysdioden.

Kretsschema

Dellista

R1 = 15K
R2 = 330K,
R3 = 10K,
Diac-motstånd = 100 ohm,
R4 = justeras enligt förklaringen,
C1 = 0,1 uF / 400V
C2, C3 = 0,1 uF / 250 V,
L1 = 10 amp / 220V choke
Triac (Alternistor) = 10 Amp 400V,
Diac = enligt ovanstående triac.

Uppgradering av Triac Soft Start med Relay

En liten inspektion avslöjar att kretsen faktiskt inte behöver optokopplingskretsen alls. Kretsen kan enkelt anordnas på följande sätt:

R2 bör väljas så att triacen endast leder 75% av effekten.

När strömmen slås PÅ, ger triac en mjuk initialstart till motorn tills inom nästa sekundsekund när reläet också leder vilket möjliggör för motorn önskad full effekt. Detta skyddar ställdonets kontakter helt från de initiala strömspänningarna och gnistor,

Förenklad mjukstartsdesign

Som med rätta föreslog av Mr.Jim är ett initialt vridmoment absolut nödvändigt för att starta en motor optimalt, särskilt när den är laddad, om detta initiala vridmoment saknas. motorn kan stanna med tunga laster under bältet och kan börja röka inom några minuter.

Följande krets är utformad för att lösa båda problemen tillsammans, den hämmar den initiala överspänningsströmmen till PÅ / AV-omkopplaren och ändå låter motorn börja med en 'kick' så att den startar utan problem även när den laddas.

Ovanstående design kan förenklas ytterligare genom att ta bort reläet, som visas nedan:

Ett tekniskt mer ljud PWM-baserad motor mjukstartkrets kan också provas för att få en bättre kontroll, ett bättre vridmoment och en pålitlig start för den anslutna motorn, även för 3-fas motorer.

Mjuk start med kontrollerad fashackning

Ett annat sätt att implementera triacs genom stegfashackning, för att starta långsam mjukstart och långsam slutkrets eller långsam stoppkrets för tunga maskinmotorer så att motorerna kan gå igenom en gradvis startstoppåtgärd istället för att slå PÅ / AV plötsligt.

Idén är i grunden avsedd att säkerställa mindre slitage på motorn och dessutom spara el under åtgärderna.

Idén efterfrågades av Bernard Botte.

Kära Herr Swagatam,
Ledsen för min engelska, tack ändå för alla svar du kommer att ge före frågan. Jag använder olika apparater för att hantera trä med universell växelströmsmotor som ursprungligen tillverkades för ett intervall mellan 230 och 240 volt 50 Hz (men jag märker också i vissa delar av mitt land 250 V) eftersom jag behöver mycket annan maskin och det var bara för hobby.

Jag köper de billigaste maskinerna jag kan hitta (jag korrigerar vissa mekaniska problem) för andra maskiner. Jag använder också en dimmer (hemgjord baserat på systemet som används av dammsugare och modifierat av NINA67) och det fungerar bra.

Men jag använder också en hyvel / tjockare med en motor som roterar vid 18000 T / min. Det verkar som att man inte betalar några royalty för att få bort upphovsrätt. Innan jag hade problem trodde jag att det var en motor som körde vid 3000 t / min (2700) multiplicerat med 2 (som andra) med ett bälte för att nå en anständig hastighet på 6000 t / m (5400) Tyvärr nej. Och jag använder inte dimmern.

Motorn går på +/- 18000: 3 = 6000 !!! Att känna till den billiga kostnaden för den maskinen jag använder den som en “bra far” inte intensivt osv. Men en dag fanns det rök

Maskinen röker och jag stiger av maskinen för att isolera motorn för att tvinga ut elden. (maskinen var under garanti men jag måste göra många kilometer för att byta. Och där säger de mig inte att det var ett välkänt och återkommande problem ... men ... de vet det!)

Faktum är att när allt var kallt. Jag ser axeln som roterar han verkar också skjuta på motsatt sida av kuggremmen vid varje start som om det inte fanns en odlare.

Jag visar motorn i ett företag som säljer olika slags motorer.

De gör också renovering men de förklarar för mig att det var en 'exotisk' motor men de satte samma diagnos. Börja snabbt Så kom min fråga: Kan du snälla göra en schematisk bild för att ha en 'soft start / soft ending' för olika universalmotors faktiskt om jag använder mitt dimmer system baserat på BTA 16 800 cw (bättre än de andra som nämns ovan) verkar det ok men jag har bara gjort 3 av dem. Jag vill integrera det i varje stor maskin.

Och använd bara på / av-knappen. Jag vill använda en knapp för att 'slå på' och en för att 'stänga av' eller en på / av-brytare.

Men också en potentiometer för att välja miniminivå (beroende på varje motorns effekt) när motorn börjar gå och en potentiometer för att välja tidpunkten (555) mellan långsam start och full hastighet (kanske också genväg till triac med ett relä till ha full hastighet och en grön lysdiod om det är relevant (men det kommer att bli trevligt) för att stänga av timingen kanske minskar. Varför i slutet eftersom extra ström och problem binds.

Obs: Jag har sett den här applikationen med “fpla” eller dedikerade processorer men jag är säker på att det också kan göras med diskreta komponenter. Varför kan jag inte göra det: för jag studerar aldrig motorerna korrekt men jag vet till exempel att det inte är rätt att starta motorn med ett nollkorsningssystem eftersom det ger maximal ström och det gör samma problem (FIRE!) med paret vid start och maxström ...

Jag har sett denna förfrågan i andra forum som rör annat jobbmekaniskt trä osv ... utan svar och folk säger också om det fungerar med en potentiometer men när du byter från en maskin till en annan kan du göra misstag osv ... Hälsningar Botte Bernard (Belgien) tack lägg inte min adress på nätet Nb jag gillar också i din presentation databladet för det är inte så lätt att ha det utan att betala

Bernard Botte

Designa den stegvisa fasstyrningskretsen

Den efterfrågade idén om en mjukstart-, mjukstoppmotoromkopplingskrets kan implementeras med ett enkelt triac-baserat dimmeromkopplingskoncept, som presenteras i följande diagram:

Med hänvisning till ovanstående diagram visar det första diagrammet en standardljusdimmer eller en fläktdimmerbrytarkrets med en tung triac BTA41A / 600.

Avsnittet som indikerar '4 triac-modulen' är normalt upptagen med en potentiometer för att möjliggöra en manuell justering av varvtalsreglering, varvid en lägre motståndsjustering genererar högre hastighet på fläktmotorn och vice versa. I denna mjuka start, mjukstoppsdesign ersätts denna kruksektion med den angivna 4 triac-modulen som kan illustreras utförligt i det andra diagrammet.

Här ser vi 4 triacer arrangerade parallellt med 4 individuella 220K-motstånd vid sin övre MT1-arm och 4 individuella kondensatorer vid sina grindar med olika värden och med en slags sekventiell ordning mellan hög och låg. När S1 slås PÅ, slår triacen med kondensatorn med lägst värde PÅ först, vilket möjliggör en relativt långsam start på motorn på grund av omkoppling av det aktuella 220K-motståndet vid dess MT1.

Inom några millsekunder leder nästa efterföljande triac som har nästa mindre värde och lägger till sitt eget 220K-motstånd parallellt med det tidigare 220K-motståndet, vilket gör att motorn kan få lite mer hastighet. Den tredje och den fjärde triacen slås också på sekventiellt PÅ inom de närmaste millisekunderna, varigenom ytterligare två 220K parallella motstånd läggs till i området, vilket slutligen tillåter motorn att nå sin maximala hastighet.

Ovanstående hastighetsökning på motorn gör det möjligt för motorn att uppnå den avsedda långsamma startomkopplaren PÅ, som användaren önskar.

Ganska liknande när omkopplaren S1 stängs AV stängs de relevanta kondensatorerna av i samma ordning men på fallande sätt, vilket förhindrar motorn från ett plötsligt stopp, istället orsakar det ett stegvis långsamt stopp eller långsamt slut på sin hastighet.

Feedback från herr Bernard:

Kära herr Swag, först och främst tack för ditt snabba svar. Eftersom du säger till mig att du har ett timingproblem har jag ändrat mitt operativsystem till linux mint 18,1 'Serena' så jag måste installera om allt program jag behöver och testa det (ställa in det!) Så tydligen verkar allt fungera OK ! Om det första schemat lägger jag märke till att du inte ger något värde till översidsschemat, så jag tar upp det från «Hur man gör en enklast Triac Dimmer Switch Circuit»

Dellista för ovanstående förbättrade fläktdimmerkrets (C1) C7 = 0.1u / 400V
(C2, C3) C8, C9 = 0,022 / 250V,
(R1) R9 = 15K,
(R2) R10 = 330K,
(R3) R11 = 33K,
(R4) R12 = 100 ohm, VR1 = 220K eller 470K linjär => Ersatt av genial 4 triacs-modul
Diac = DB3,
Triac = BT136 => BTA41 600
L1 = 40uH

Om den andra schematiska så enkla lösningen jag aldrig har drömt om !!! testas snarast Genial! säger vi på franska.

Jag vet inte att du kan använda polariserade kondensatorer för sådana AC-applikationer! Och också att 50 volt räckte! Jag har ett ögonblick att förklara varför -

Hur som helst kanske jag kommer att prova det i helgen om jag har hela komponenten. Jag föredrar att använda nya kondensatorer, mitt lager ändras aldrig sedan 1993!

I själva verket försökte jag olika sätt med exempelvis opto triac (MOC) men jag måste också välja frekvensen för AC-nätverket, också ett annat baserat på din schematiska Kiln Temperature Controller Circuit men med upp-ned-räknare 4516b och 555 etc, etc så komplicerad

Tack så mycket

Hälsningar

B. fat

Mitt svar:

Tack kära Bernard,

Bilden som du hade lagt in i konversationen bifogades inte ordentligt och därför visades den inte, men jag har korrigerat den nu och har lagt tillbaka den i artikeln.

Jag har betygsatt locket på 50V eftersom R9 ska vara ett 33K eller ett 68K motstånd som kommer att släppa strömmen avsevärt och inte tillåta kondensatorerna att brinna, det här är min uppfattning.

Jag har använt polariserade kondensatorer eftersom grinden till en triac fungerar med en DC-enhet, men ja du har rätt, för att göra det DC för kondensatorerna måste vi lägga till en 1N4007 i serie med gate 1K-motstånd.

Nu när det gäller denna design, om antar att idén inte fungerar mycket smidigt eller inte ger de förväntade resultaten, skulle vi kunna ändra den befintliga gate-enheten för de 4 triacerna till optokopplarbaserade drivrutiner och utföra samma sekventiella fördröjda omkoppling men genom en extern likströmskrets, så den här kretsen har i slutändan potential att leverera de avsedda resultaten, antingen på det här sättet eller på det sättet.