מי רוצה להתאמץ, לבזבז את כספו וזמנו על ציוד מחדש של מכשירים ומנגנונים שכבר עובדים בצורה מושלמת? כפי שמראה בפועל, רבים עושים זאת. למרות שלא כולם בחיים נתקלים בציוד תעשייתי המצויד במנועים חשמליים חזקים, הם נתקלים כל הזמן, גם אם לא כל כך רעבים וחזקים, במנועים חשמליים בחיי היומיום. ובכן, כולם כנראה השתמשו במעלית.

מנועים חשמליים ועומסים - בעיה?

העובדה היא שלמעשה כל מנוע חשמלי, ברגע התנעה או עצירה של הרוטור, חווה עומסים עצומים. ככל שהמנוע והציוד שהוא מניע חזק יותר, כך גדלות עלויות התנעתו.

ככל הנראה העומס המשמעותי ביותר המופעל על המנוע בזמן ההתנעה הוא עודף מרובה, אם כי לטווח קצר, של זרם הפעולה הנקוב של היחידה. לאחר מספר שניות בלבד של פעולה, כאשר המנוע החשמלי יגיע למהירותו הרגילה, הזרם הנצרך על ידו יחזור גם הוא לרמות נורמליות. כדי להבטיח את אספקת החשמל הדרושה יש להגביר את הכוח של ציוד חשמלי וקווים מוליכים, מה שמוביל לעליית מחירם.

בעת הפעלת מנוע חשמלי רב עוצמה, בשל הצריכה הגבוהה שלו, מתח האספקה ​​"יורד", מה שעלול להוביל לכשלים או כשל בציוד המופעל מאותו קו. בנוסף, חיי השירות של ציוד אספקת החשמל מצטמצמים.

אם מתרחשים מצבי חירום שגורמים לשריפת מנוע או התחממות יתר חמורה, תכונות פלדת שנאי עשויות להשתנותעד כדי כך שלאחר תיקון המנוע יאבד עד שלושים אחוז מההספק שלו. בנסיבות כאלה, הוא כבר לא מתאים לשימוש נוסף ודורש החלפה, שגם היא לא זולה.

למה אתה צריך התחלה רכה?

נראה שהכל תקין, והציוד מיועד לכך. אבל תמיד יש "אבל". במקרה שלנו יש כמה מהם:

• ברגע שהמנוע החשמלי מתחיל, זרם האספקה ​​יכול לעלות על המדורג אחד על ארבע וחצי עד חמש פעמים, מה שמוביל לחימום משמעותי של הפיתולים, וזה לא טוב מאוד;
• התנעת המנוע על ידי החלפה ישירה מובילה לטלטולים, המשפיעים בעיקר על הצפיפות של אותן פיתולים, מגבירים את החיכוך של המוליכים במהלך הפעולה, מאיצה את הרס הבידוד שלהם, ולאורך זמן, עלולה להוביל לקצר חשמלי;
• הטלטולים והרעידות שהוזכרו לעיל מועברים לכל היחידה המונעת. זה כבר לגמרי לא בריא, כי עלול לגרום נזק לחלקים הנעים שלו: מערכות הילוכים, רצועות הנעה, מסועים, או פשוט דמיינו את עצמכם נוסעים במעלית קופצנית. במקרה של משאבות ומאווררים, זהו הסיכון לעיוות והרס של טורבינות ולהבים;
• אל לנו גם לשכוח את המוצרים שעשויים להיות בפס הייצור. הם עלולים ליפול, להתפורר או להישבר בגלל טלטלה כזו;
• ובכן, וכנראה שהנקודה האחרונה שראויה לתשומת לב היא עלות הפעלת ציוד כזה. אנחנו מדברים לא רק על תיקונים יקרים הקשורים לעומסים קריטיים תכופים, אלא גם על כמות משמעותית של חשמל שהוצא בצורה לא יעילה.

נראה כי כל קשיי התפעול לעיל טבועים רק בעוצמה ומגושמת ציוד תעשייתיעם זאת, זה לא המקרה. כל זה יכול להפוך לכאב ראש עבור כל אדם ממוצע. זה חל בעיקר על כלי עבודה חשמליים.

השימוש הספציפי ביחידות כגון פאזלים, מקדחות, מטחנות וכדומה דורשים מחזורי התחלה ועצירה מרובים על פני פרק זמן קצר יחסית. מצב פעולה זה משפיע על העמידות וצריכת האנרגיה שלהם באותה מידה כמו עמיתיהם התעשייתיים. עם כל זה, אל תשכח כי מערכות התחלה רכה לא יכול לווסת את מהירות המנועאו להפוך את הכיוון שלהם. זה גם בלתי אפשרי להגדיל את מומנט ההתחלה או להפחית את הזרם מתחת לזה הנדרש כדי להתחיל לסובב את רוטור המנוע.

וידאו: התחלה רכה, התאמה והגנה על הקומוטטור. מָנוֹעַ

אפשרויות למערכות התנעה רכה למנועים חשמליים

מערכת כוכב-דלתא

אחת ממערכות ההתנעה הנפוצות ביותר עבור מנועים אסינכרוניים תעשייתיים. היתרון העיקרי שלו הוא הפשטות. המנוע מופעל כאשר מחליפים את פיתולי מערכת הכוכבים, ולאחר מכן, כאשר מגיעים למהירות הרגילה, הוא עובר אוטומטית למעבר דלתא. זו אפשרות ההתחלה מאפשר לך להשיג זרם נמוך כמעט בשלישמאשר בעת הפעלת המנוע החשמלי ישירות.

עם זאת, שיטה זו אינה מתאימה למנגנונים בעלי אינרציה סיבובית נמוכה. אלה, למשל, כוללים מאווררים ומשאבות קטנות, בשל הגודל והמשקל הקטן של הטורבינות שלהן. ברגע המעבר מתצורת "כוכב" לתצורת "משולש", הם יפחיתו בחדות את המהירות או יפסיקו לחלוטין. כתוצאה מכך, לאחר המעבר, המנוע החשמלי מתחיל למעשה שוב. כלומר, בסופו של דבר, לא רק שלא תשיג חיסכון בחיי המנוע, אלא גם, סביר להניח, תסתיים בצריכת אנרגיה מוגזמת.

וידאו: חיבור מנוע חשמלי אסינכרוני תלת פאזי עם כוכב או משולש

מערכת התנעה רכה של מנוע אלקטרוני

התחלה רכהניתן לייצר מנוע באמצעות triacs הכלולים במעגל הבקרה. ישנן שלוש תוכניות לחיבור כזה: חד פאזי, דו פאזי ותלת פאזי. לכל אחד מהם יש משלו פונקציונליותועלות סופית בהתאמה.

עם תוכניות כאלה, בדרך כלל אפשר להפחית את זרם ההתחלהעד שניים או שלושה נומינליים. בנוסף, ניתן להפחית את החימום המשמעותי הגלום במערכת הכוכבים-דלתא הנ"ל, המסייעת להגדלת חיי השירות של מנועים חשמליים. בשל העובדה שהתנעת המנוע נשלטת על ידי הפחתת המתח, הרוטור מאיץ בצורה חלקה ולא בפתאומיות, כמו במעגלים אחרים.

באופן כללי, למערכות התנעה רכה של המנוע מוקצות מספר משימות מפתח:

• העיקרי שבהם הוא להפחית את זרם ההתחלה לשלושה עד ארבעה מדורגים;
• הפחתת מתח אספקת המנוע, אם זמינים כוח וחיווט מתאימים;
• שיפור פרמטרי התנעה ובלימה;
• הגנה על רשת חירום מפני עומסי יתר נוכחיים.

מעגל התנעה חד פאזי

מעגל זה נועד להפעיל מנועים חשמליים בהספק של לא יותר מאחד עשר קילוואט. אפשרות זו משמשת אם יש צורך לרכך את ההלם בעת ההתנעה, ואין חשיבות לבלימה, התנעה רכה והפחתת זרם ההתנעה. בעיקר בשל חוסר האפשרות לארגן את האחרון בתכנית כזו. אבל בשל הייצור הזול יותר של מוליכים למחצה, כולל טריאקים, הם הופסקו ונראה רק לעתים רחוקות;

מעגל התנעה דו פאזי

מעגל זה נועד לווסת ולהתניע מנועים בהספק של עד מאתיים וחמישים וואט. מערכות התחלה רכה כאלה לפעמים מצויד במגע עוקףכדי להפחית את עלות המכשיר, עם זאת, זה לא פותר את הבעיה של אסימטריה של אספקת הפאזה, מה שעלול להוביל להתחממות יתר;

מעגל התנעה תלת פאזי

מעגל זה הוא מערכת ההתחלה הרכה האמינה והאוניברסלית ביותר עבור מנועים חשמליים. ההספק המרבי של מנועים הנשלטים על ידי מכשיר כזה מוגבל אך ורק על ידי הסיבולת התרמית והחשמלית המקסימלית של הטריאקים המשמשים. שֶׁלוֹ הרבגוניות מאפשרת לך ליישם הרבה פונקציות, כגון: בלם דינמי, איסוף פליבק או איזון של שדה מגנטי והגבלת זרם.

מרכיב חשובהאחרון מבין המעגלים שהוזכרו הוא מגע המעקף, שנדון קודם לכן. הוּא מאפשר לך להבטיח את התנאים התרמיים הנכונים של מערכת ההפעלה הרכה של המנוע החשמלי, לאחר שהמנוע מגיע למהירות פעולה רגילה, מונע ממנו להתחמם יתר על המידה.

מכשירי ההתנעה הרכה למנועים חשמליים הקיימים כיום, בנוסף למאפיינים הנ"ל, מיועדים לעבוד יחד עם בקרים ומערכות אוטומציה שונות. ניתן להפעיל אותם בפקודה מהמפעיל או ממערכת הבקרה העולמית. בנסיבות כאלה, בעת הפעלת העומסים, עלולות להופיע הפרעות שעלולות להוביל לתקלות באוטומציה, ולכן כדאי לדאוג למערכות מיגון. השימוש במעגלי התחלה רכה יכול להפחית באופן משמעותי את השפעתם.

התחלה רכה של עשה זאת בעצמך

רוב המערכות המפורטות לעיל למעשה אינן ישימות בתנאים ביתיים. בעיקר מהסיבה שבבית אנו משתמשים לעתים רחוקות ביותר במנועים אסינכרוניים תלת פאזיים. אבל יש די והותר מנועים חד פאזיים של קומוטטור.

ישנן תוכניות רבות להתנעה חלקה של מנועים. הבחירה של אחד ספציפי תלויה לחלוטין בך, אבל באופן עקרוני, עם ידע מסוים בהנדסת רדיו, ידיים מיומנות ורצון, זה די אתה יכול להרכיב מנה ראשונה תוצרת בית הגון, שיאריך את חיי הכלים החשמליים והמכשירים הביתיים שלך לשנים רבות.

הֶדפֵּס

הנעה חשמלית

מנות ראשונות רכות: בחירה נכונה

בעבר דנו במאפיינים של ממירי תדר, והיום הגיע תורם של סטרטרים רכים (מתחילים רכים, סטרטרים רכים - טרם הוקם מונח בודד, ובמאמר זה נשתמש במונח "מתנע רכים" - רך מַתנֵעַ).

לפעמים משפתי המוכרים שומעים את הדעה שקל לבחור מתנע רך, הם אומרים, זה לא ממיר תדרים, כאן צריך רק לארגן את הסטארט-אפ. זה שגוי. בחירת מתנע רך היא קשה יותר. בואו ננסה להבין מה הקושי הזה.

מטרת ה-UPP

כפי שהשם מרמז, המשימה של המכשיר היא לארגן התחלה חלקה של מנוע AC אסינכרוני. העובדה היא שעם התנעה ישירה (כלומר כאשר המנוע מחובר לרשת באמצעות מתנע קונבנציונלי), המנוע צורך זרם התנעה הגבוה פי 5-7 מהזרם הנקוב ומפתח מומנט התנעה שהוא משמעותי גבוה מהמדורג. כל זה מוביל לשתי קבוצות של בעיות:

1) ההתנעה מהירה מדי, והדבר מוביל לבעיות שונות - פטיש מים, טלטולים במנגנון, בחירת הלם של הלם, שבירה של מסוע וכו'.

2) ההתחלה קשה ולא ניתן להשלים אותה. כאן, ראשית עליך להגדיר את המונח "התחלה קשה" ואת האפשרויות "להקל עליו" בעזרת מתנע רך. "התחלה קשה" כוללת בדרך כלל שלושה סוגי התחלה:

א) סטארט-אפ, "כבד" לרשת האספקה ​​- נדרש זרם מהרשת, שהוא יכול לספק בקושי או לא יכול לספק כלל. סימנים אופייניים: במהלך ההפעלה, מפסקי החשמל בכניסת המערכת כבויים, במהלך תהליך האתחול האורות כבים וכמה ממסרים ומגעים כבויים, ומחולל האספקה ​​מפסיק. סביר להניח שה-UPP באמת ישפר את העניינים כאן. עם זאת, יש לזכור כי במקרה הטוב ניתן להפחית את זרם ההתנעה ל-250% מזרם המנוע הנקוב, ואם זה לא מספיק, אז יש רק פתרון אחד - צריך להשתמש בממיר תדרים.
ב) המנוע לא יכול להפעיל את המנגנון בזמן התנעה ישירה - הוא אינו מסתובב כלל או "קופא" במהירות מסוימת ונשאר בו עד להפעלת ההגנה. אבוי, המתנע הרך לא יעזור לו - למנוע אין מספיק מומנט על הציר. אולי ממיר תדרים יתמודד עם המשימה, אבל המקרה הזה דורש מחקר.
ג) המנוע מאיץ את המנגנון בביטחון, אך אין לו זמן להגיע לתדר המדורג - המכונה האוטומטית בכניסה מופעלת. זה קורה לעתים קרובות על מאווררים כבדים עם מהירויות סיבוב גבוהות למדי. סביר להניח כי סטרטר רך יעזור כאן, אך הסיכון לכישלון נותר בעינו. ככל שהמנגנון קרוב יותר למהירות המדורגת ברגע שההגנה מופעלת, כך גדלה הסיכוי להצלחה.

ארגון ההשקה באמצעות סטרטר רך

עקרון הפעולה של המתנע הרך הוא שהמתח המסופק מהרשת דרך המתנע הרך לעומס מוגבל באמצעות מתגי כוח מיוחדים - טריאקים (או תיריסטורים גב אל גב המחוברים במקביל) - ראה איור. 1. כתוצאה מכך, ניתן להתאים את מתח העומס.

תיאוריה קטנה: תהליך ההתחלה הוא תהליך המרת האנרגיה החשמלית של מקור כוח לאנרגיה קינטית של מנגנון הפועל במהירות מדורגת. בפשטות רבה, ניתן לתאר את התהליך הזה באופן הבא: התנגדות המנוע R במהלך האצה עולה מקטנה מאוד כאשר המנוע נעצר לגדולה למדי במהירות מדורגת, כך שהזרם, שעל פי חוק אוהם שווה ל:

I=U/R(1)

מתברר להיות גדול מאוד, והעברת האנרגיה

E = P x t = I x U x t (2)

מהר מאוד. אם מותקן מתנע רך בין הרשת למנוע, אזי הנוסחה (1) פועלת במוצא שלה, והנוסחה (2) בכניסתה. ברור שהזרם בשתי הנוסחאות זהה. המתנע הרך מגביל את המתח על המנוע, מגביר אותו בהדרגה תוך כדי האצה בעקבות עלייה בהתנגדות, ובכך מגביל את צריכת הזרם. לכן, לפי נוסחה (2), עם אנרגיה נדרשת קבועה E ומתח רשת U, ככל שהזרם I נמוך יותר, זמן ההתחלה t ארוך יותר. מכאן ניתן לראות שעל ידי הפחתת המתח ייפתרו הן בעיות הקשורות להתנעה מהירה מדי והן בעיות הקשורות בזרם רב מדי הנמשך מהרשת.

עם זאת, החישובים שלנו לא לקחו בחשבון את העומס, שההאצה שלו דורשת מומנט נוסף ובהתאם, זרם נוסף, כך שלא ניתן להפחית את הזרם יותר מדי. אם העומס גדול, ייתכן שלא יהיה מספיק מומנט על ציר המנוע אפילו עם התחלה ישירה, שלא לדבר על התחלה במתח מופחת - זוהי אפשרות ההתחלה הקשה "b" שתוארה לעיל. אם, כאשר הזרם יורד, יתברר שהמומנט מספיק להאצה, אך הזמן בנוסחה (2) גדל, אזי המכונה עשויה לפעול - מנקודת מבטה, הזמן לזרימת הזרם, החורג משמעותית מדורג אחד, ארוך באופן בלתי מתקבל על הדעת (אפשרות התחלה קשה "ג").

מאפיינים עיקריים של ה-UPP. יכולת שליטה נוכחית. בעיקרו של דבר, זוהי היכולת של המתנע הרך לווסת את המתח כך שהזרם משתנה בהתאם למאפיין נתון. פונקציה זו נקראת בדרך כלל מתחיל כפונקציה של זרם. המתנעים הרכים הפשוטים ביותר, שאין להם את היכולת הזו, פשוט מווסתים את המתח כפונקציה של זמן - כלומר. המתח על המנוע עולה בצורה חלקה מההתחלה לנומינלית בזמן נתון. במקרים רבים זה מספיק, במיוחד כאשר פותרים בעיות של קבוצה 1. אבל אם הסיבה העיקרית להתקנת סטרטר רך היא מגבלה הנוכחית, אז לא ניתן להימנע מהויסות המדויק שלה. פונקציה זו חשובה במיוחד כאשר, בשל הספק מוגבל ברשת (שנאי קטן, גנרטור חלש, כבל דק וכו'), חריגה מהזרם המרבי המותר כרוכה בתאונה. בנוסף, סטרטרים רכים עם בקרת זרם מסוגלים לממש את עלייתו החלקה בתחילת תהליך ההפעלה, דבר שחשוב במיוחד כאשר פועלים מגנראטורים, הרגישים מאוד לנחשולי עומס פתאומיים.

הצורך בניתוח מעקפים.

עם השלמת תהליך ההתנעה והגעה למתח הנקוב על המנוע, רצוי להסיר את המתנע הרך ממעגל החשמל. לשם כך, נעשה שימוש במגע עוקף, המחבר את הקלט והפלט של המתנע הרך בשלבים (ראה איור 2).

בפקודה מהמתנע הרך, מגע זה נסגר וזרם זורם עוקף את המכשיר, מה שמאפשר לאלמנטי הכוח שלו להתקרר לחלוטין. עם זאת, גם בהיעדר מעגל shunt, כאשר הערך המדורג זורם דרך הטריאקים במהלך כל פעולת המנוע זרם כוח, החימום שלהם בהשוואה למצב ההפעלה מתברר כקטן, ולכן סטרטרים רכים רבים מאפשרים פעולה ללא shunting. המחיר שיש לשלם עבור הזדמנות זו הוא קצת פחות זרם מדורגועלייה משמעותית במשקל ובמידות עקב הרדיאטור הדרוש להוצאת חום ממתגי ההפעלה. כמה סטרטרים רכים בנויים על עיקרון הפוך - יש להם כבר מגע מעקף מובנה, והם לא מתוכננים לפעול ללא מעקף, לכן, בשל הפחתת רדיאטורים לקירור, מידותיהם מינימליות. יש לכך השפעה חיובית הן על המחיר והן על דיאגרמת החיבור המתקבלת, אך זמן הפעולה שלהם במצב הפעלה קצר יותר בהשוואה למכשירים אחרים.

מספר שלבים מתכווננים.

לפי פרמטר זה, סטרטרים רכים מחולקים לדו-פאזי ותלת-פאזי. בדו-פאזי, כפי שהשם מרמז, המפתחות מותקנים בשני שלבים בלבד, בעוד שהשלישי מחובר ישירות למנוע. יתרונות: חימום מופחת, גודל ומחיר מופחתים.

חסרונות - צריכת זרם לא ליניארית ופאזה לא מאוזנת, שלמרות שהיא מפוצה חלקית על ידי אלגוריתמי בקרה מיוחדים, עדיין משפיעה לרעה על הרשת והמנוע. עם זאת, עם השקות נדירות ניתן להזניח את החסרונות הללו.

שליטה דיגיטלית.מערכת בקרת המתנע הרכה יכולה להיות דיגיטלית או אנלוגית. סטרטרים רכים דיגיטליים מיושמים בדרך כלל על מיקרו-מעבד ומאפשרים לשלוט בצורה גמישה מאוד בתהליך הפעולה של המכשיר וליישם פונקציות והגנות רבות נוספות, כמו גם לספק חיווי ותקשורת נוחים עם מערכות בקרה ברמה עליונה. השליטה במתחילים רכים אנלוגיים משתמשת באלמנטים תפעוליים, כך שהפונקציונליות שלהם מוגבלת, ההתאמה מתבצעת על ידי פוטנציומטרים ומתגים, והתקשורת עם מערכות בקרה חיצוניות מתבצעת בדרך כלל באמצעות מכשירים נוספים.

תכונות נוספות

הֲגָנָה.בנוסף לתפקידו העיקרי - ארגון התחלה רכה - סטרטרים רכים מכילים קומפלקס של מנגנון ומנוע הגנות. ככלל, קומפלקס זה כולל הגנה אלקטרונית מפני עומס יתר ותקלות במעגל החשמל. ערכה נוספת עשויה לכלול הגנה מפני חריגה מזמן ההפעלה, מפני חוסר איזון פאזה, שינויים ברצף פאזות, זרם נמוך מדי (הגנה מפני קוויטציה במשאבות), מפני התחממות יתר של רדיאטורים UPP, מפני ירידה בתדר הרשת וכו'. . דגמים רבים יכולים להיות מחוברים לתרמיסטור או ממסר תרמי המובנה במנוע. עם זאת, יש לזכור כי המתנע הרך אינו יכול להגן על עצמו או על הרשת מפני קצר חשמלי במעגל העומס. כמובן שהרשת תהיה מוגנת על ידי מפסק כניסה, אך המתנע הרך ייכשל בהכרח במקרה של קצר חשמלי. הנחמה היחידה עבור חלקם היא זאת קצר חשמליבְּ- התקנה נכונהאינו מתרחש באופן מיידי, ובתהליך של הפחתת התנגדות העומס המתנע הרך בהחלט יכבה, אך אין להפעיל אותו שוב מבלי לקבוע את הסיבה לכיבוי.

מהירות מופחתת.כמה סטרטרים רכים מסוגלים ליישם מה שנקרא בקרת פסאודו-תדר - החלפת המנוע למהירות מופחתת. ייתכן שיהיו כמה מהירויות מופחתות אלו, אך הן תמיד מוגדרות בקפדנות ולא ניתן לתקן אותן על ידי המשתמש.

בנוסף, העבודה במהירויות אלו מוגבלת מאוד בזמן. ככלל, מצבים אלה משמשים במהלך איתור באגים או כאשר יש צורך להתקין במדויק את המנגנון במיקום הרצוי לפני תחילת העבודה או בסיומה.

בְּלִימָה. לא מעט דגמים מסוגלים להזין את פיתול המנוע זֶרֶם יָשָׁר, מה שמוביל לבלימה אינטנסיבית של הכונן. תכונה זו נחוצה בדרך כלל במערכות עם עומס פעיל– מעליות, מסועים משופעים, כלומר. מערכות שיכולות לנוע מעצמן בהיעדר בלם. לפעמים יש צורך בפונקציה זו כדי להפעיל מראש מאוורר שמסתובב בכיוון ההפוך בגלל טיוטה או פעולת מאוורר אחר.

בעיטה התחלה.משמש במנגנונים בעלי מומנט התנעה גבוה. הפונקציה היא שבתחילת ההפעלה, מתח רשת מלא מסופק למנוע לזמן קצר (שברירי שנייה), והמנגנון מופרע, ולאחר מכן מתרחשת האצה נוספת במצב רגיל.

חיסכון באנרגיהבעומס משאבה ומאוורר. מכיוון שהמתנע הרך הוא ווסת מתח, בעומסים נמוכים ניתן להפחית את מתח האספקה ​​מבלי להשפיע על פעולת המנגנון.

זה חוסך באנרגיה, אך אל לנו לשכוח כי תיריסטורים במצב הגבלת מתח הם עומס לא ליניארי עבור הרשת עם כל ההשלכות הנובעות מכך.

ישנן תכונות נוספות שהיצרנים כוללים במוצרים שלהם, אך נפח מאמר אחד אינו מספיק כדי לרשום אותם.

שיטת בחירה

כעת נחזור למקום בו התחלנו – לבחירת מכשיר ספציפי.

רבים מהטיפים שניתנו לבחירת ממיר תדרים חלים גם כאן: תחילה יש לבחור סדרות העומדות בדרישות הטכניות לפונקציונליות, לאחר מכן לבחור מהן את אלו המכסות את טווח ההספק של פרויקט מסוים, ומהנותרים לבחור את הסדרה הרצויה. בהתאם לקריטריונים אחרים - יצרן, ספק, שירות, מחיר, מידות וכו'.

אם אתה צריך לבחור מתנע רך למשאבה או מאוורר שמתניעים לא יותר מפעמיים או שלוש פעמים בשעה, אז אתה יכול פשוט לבחור דגם שהזרם הנקוב שלו שווה או גדול מהזרם הנקוב של המנוע המופעל. מקרה זה מכסה כ-80% מהבקשות, ואינו מצריך התייעצות עם מומחה. אם תדירות ההתחלות לשעה עולה על 10, אז יש צורך לקחת בחשבון הן את מגבלת הזרם הדרושה והן את העיכוב הנדרש של ההתחלה בזמן. במקרה זה, רצוי מאוד עזרתו של ספק, אשר, ככלל, יש לו תוכנית לבחירת המודל הרצוי או לפחות אלגוריתם חישוב. הנתונים הדרושים לחישוב: זרם נקוב של מנוע, מספר התחלות בשעה, משך התחלה נדרש, הגבלת זרם נדרשת, משך עצירה נדרש, טמפרטורת סביבה, מעקף מוצע.

אם המנוע מתניע יותר מ-30 פעמים בשעה, אז כדאי לשקול להשתמש בממיר תדרים כחלופה, שכן אפילו בחירה בדגם סטרטר רך חזק יותר עשויה לא לפתור את הבעיה. ומחירו יהיה דומה למחירו של ממיר עם פחות פונקציונליות משמעותית והשפעה רצינית על איכות הרשת.

קֶשֶׁר

בנוסף לחיבור הברור של המכשיר לרשת ולמנוע, יש צורך לקבוע את המעקף.

למרות העובדה שהמגע המעקף יחליף את זרם ההפעלה המדורג ולא את זרם ההתחלה של המנוע, עדיין רצוי להשתמש בדגם המיועד להתנעה ישירה - לפחות ליישם מצבי הפעלה חירום. בעת חיבור, אנא שימו לב תשומת לב מיוחדתלפאזה - אם אתה מחבר בטעות, למשל, שלב A בכניסה של המתנע הרך עם שלב אחר במוצא, אז בפעם הראשונה שהמגן המעקף מופעל, יתרחש קצר חשמלי והמכשיר ייפגע.

כמה סטרטרים רכים מאפשרים חיבור שנקרא שישה חוטים, שהתרשים שלו מוצג באיור. 3. חיבור זה דורש יותר כבלים, אך מאפשר שימוש בסטרטר הרך עם מנוע שהספק שלו גדול בהרבה מהספק של המתנע הרך עצמו.

בעת התקנת סטרטר רך, עליך לזכור עוד תכונה אחת שלו, שלעתים קרובות מובילה לאי הבנות (ראה התחלה קשה "ג"). בעת חישוב מפסק הכניסה למנוע המחובר ישירות לרשת, נלקחים בחשבון הזרם הנקוב של המנוע הזורם לאורך זמן וזרם ההתנעה הזורם למספר שניות בלבד. בעת שימוש במתנע רך, זרם ההתנעה נמוך משמעותית, אך הוא זורם הרבה יותר זמן - עד דקה או יותר. המכונה לא יכולה "להבין" זאת ומאמינה שההפעלה הושלמה מזמן, והזרם הזורם, הגבוה פי כמה מהזרם הנקוב, הוא תוצאה מצב חירום, ומכבה את המערכת. כדי להימנע מכך, עליך להתקין מכונה מיוחדת עם היכולת להגדיר מצב נוסף לתהליך ההתחלה הרכה, או לבחור מכונה עם זרם נקוב המתאים לזרם ההתנעה בעת שימוש במתנע רך. במקרה השני, מכונה זו לא תוכל להגן על המנוע מעומסי יתר, אך פונקציה זו מבוצעת על ידי המתנע הרך עצמו, כך שהגנת המנוע לא תושפע.

בואו נסכם. אם המנגנון שצריך להפוך את ההפעלה שלו לחלקה יותר מתאים לכל ההגבלות המפורטות במאמר זה, והיכולות שמספקות דגמי המתנע הרכים הזמינים מתאימות לך, אז הבחירה שלך היא מתנע רכה. יורגש החיסכון בעלויות בהשוואה לשימוש בממיר תדרים (החלפת שנאי האספקה, הגדלת הספק הגנרטור, החלפת הכבל בכבל עבה יותר - בחר במקרה שלך). אם המתנע הרך אינו מתאים מסיבה כלשהי, שימו לב שוב לממירי תדרים, שלמרות שהם יקרים יותר, הם הרבה יותר פונקציונליים.

רוסלן חוסאיינוב, Ph.D., מנהל טכני של ZAO Santerno (מוסקבה)

מאז לאחרונה השימוש במנוע אסינכרוני הפך לנפוץ מאוד בשל פשטותו, אמינותו ומחירו הנמוך. זו הפכה להיות הסיבה לשימוש הנרחב שלה בתעשייה. על מנת לשפר את מאפייניו ולהאריך את חיי השירות שלו, ישנם מספר רב של מכשירים שונים המסוגלים לכוונן, להתניע או להגן על המנוע. על אחד מהם אדבר במאמר זה.

מכשיר זה הוא התקן התחלה רכה של מנוע חשמלי (בקיצור softstarter), הנקרא אחרת softstarter, למרות העובדה שניתן להשתמש בשם זה עבור כל מכשיר המסוגל להתניע את המנוע בצורה רכה.

המתנע הרך של המנועים האסינכרוניים המודרניים מחליף את כל השיטות הקודמות, כגון התחלה בשיטת "החלפת כוכבים-דלתא", או התחלה באמצעות ריאוסטט. יש לזכור את העובדה ששיטה זו אינה זולה, ולכן יש להצדיק את השימוש בה. מובן מאליו כי עלות המכשיר תלויה מאוד בכוח הנדרש, פונקציונליות ההתחלה ותכונות ההגנה ונעה בין 2 ל-10 אלף רובל, ולפעמים יותר.

עקרון הפעולה

עם התנעת המנוע מופיע מומנט התנעה ניכר (עקב הצורך להתגבר על מומנט העומס על הציר).

כדי ליצור את הרגע הזה, המנועים לוקחים כמות גדולה של אנרגיה מהרשת, וזו אחת מבעיות ההתנעה - צניחת מתח.

לגורם זה עשויה להיות השפעה שלילית על צרכני אנרגיה אחרים באותה רשת. גורם לא נעים נוסף הוא האפשרות לנזק חלקים מכנייםנהיגה עקב טלטלה חדה.

בעיה נוספת במהלך האתחול נוצרת על ידי זרמי התנעה ניכרים. זרמים כאלה, כאשר זורמים דרך פיתולי המנוע, יוצרים חום רב, ויוצרים סיכון לפגיעה בבידוד הפיתולים וכשל של המנוע כתוצאה מקצר סיבוב.

כדי להיפטר מכל הביטויים הללו בעלי אופי שלילי במהלך הפעלת המנוע, נעשה שימוש במתנע רך, המאפשר להפחית את זרמי ההתחלה, וכתוצאה מכך להפחתה משמעותית בצניחה במתח וכתוצאה מכך, חימום הפיתולים.

על ידי הפחתת זרמי ההתנעה, אנו מפחיתים את מומנט ההתנעה, מה שגורם לריכוך זעזועים במהלך ההתנעה וכתוצאה מכך, שמירה על החלקים המכניים של הכונן. יתרון משמעותי ביותר של המתנע הרך הוא שאין טלטולים בעת ההתנעה, והתאוצה חלקה.

עַל יְדֵי הוֹפָעָהמכשיר כזה הוא מודול מלבני בעל ממדים בינוניים, בעל מגעים שאליהם מחוברים המנוע ומעגלי הבקרה. לחלק מהמכשירים הללו יש מסך LCD, מחוונים וכפתורים המאפשרים להגדיר מצבי התחלה שונים, לבצע קריאות, להגביל זרם וכו'. בנוסף, המכשירים מצוידים במחבר רשת, המשמש לתכנות וחילופי נתונים.

למרות שמכשירים אלו נקראים התקני התחלה רכה למנוע חשמלי, הם מאפשרים לא רק התנעה, אלא גם עצירת המנוע. בנוסף, יש להם כל מיני פונקציונליות הגנה, כמו, למשל, הגנה מפני קצר חשמלי, הגנה תרמית, ניטור אובדן פאזה, זרמי התנעה עודפים ושינויים במתח האספקה. בנוסף, למכשירים יש זיכרון בו נרשמות שגיאות המתרחשות. לכן, באמצעות מחבר הרשת, ניתן לקרוא ולפענח אותם.

היישום של התחלה חלקה של מנועים באמצעות מכשירים אלה מתרחשת באמצעות עלייה איטית במתח (בעוד המנוע מאיץ בצורה חלקה) וירידה בזרמי ההתנעה. הפרמטרים הכפופים להתאמה הם, ככלל, מתח ראשוני, זמן תאוצה וזמן עצירה. הפיכת המתח הראשוני קטן מדי אינו מועיל, כי במקביל, מומנט ההתחלה מופחת באופן משמעותי, מסיבה זו הוא מוגדר בתוך 0.3-0.6 מהערך הנומינלי.
בהתחלה, המתח עולה במהירות למתח ההתחלה שנקבע מראש, ולאחר מכן, במהלך זמן ההאצה שנקבע, הוא עולה לאט לערך הנומינלי. בשלב זה, המנוע מאיץ בצורה חלקה אך במהירות למהירות הנדרשת.

עכשיו מכשירים כאלה מיוצרים על ידי ארגונים רבים (בעיקר זרים). יש להם פונקציות רבות וניתן לתכנת אותם. עם זאת, עם כל זה, יש להם חיסרון אחד גדול - עלות גבוהה למדי. אבל אפשר ליצור מכשיר דומה במו ידיך, אז זה יעלה הרבה פחות.

מכשיר הפעלה רכה עשה זאת בעצמך למנוע חשמלי

אני אתן אחת מהסכמות האפשריות של מכשיר כזה. הבסיס לבניית מכשיר כזה יכול להיות וסת כוח מסוג פאזה, עשוי בצורה של מיקרו-מעגל KR1182PM1. במעגל זה יש שלושה מהם (אחד לכל שלב). התרשים מוצג באיור למטה.

מעגל זה נועד לעבוד עם מנוע 380V*50Hz. פיתולי המנוע מחוברים ב"כוכב" ומחוברים למעגלי המוצא של המעגל (הם מסומנים L11, L2, L3). הנקודה המשותפת של פיתולי המנוע מחוברת למסוף הנייטרלי של רשת החשמל (N). מעגלי המוצא מיוצרים על זוגות גב אל גב של תיריסטורים מיובאים, בעלי ביצועים גבוהים למדי במחיר נמוך.

מתח מגיע למעגל לאחר שהמתג הראשי g1 נסגר. אבל המנוע עדיין לא יתניע. הסיבה לכך היא פיתולי האנרגיות של הממסרים k1-k3, וכתוצאה מכך פינים 3 ו-6 של המיקרו-מעגלים מנותקים על ידי המגעים הסגורים בדרך כלל שלהם (דרך ההתנגדויות r1-r3). כתוצאה מכך, הקבלים c1-c3 אינם טעונים, והמיקרו-מעגלים אינם מייצרים פולסי בקרה.

המעגל מופעל על ידי סגירת מתג ההחלפה sa1. זה מוביל לאספקת 12 וולט לפיתולי הממסר, אשר, בתורו, מאפשר לטעון את הקבלים וכתוצאה מכך להגדיל את זווית הפתיחה של התיריסטורים. בכך מושגת עלייה חלקה במתח של פיתולי המנוע. כאשר הקבלים טעונים במלואם, התיריסטורים ייפתחו לזווית הגדולה ביותר מאשר תושג מהירות המנוע הנקובת.

כדי לכבות את המנוע, מספיק לפתוח את המגעים sa1, מה שיגרום לכיבוי הממסרים והתהליך יעבור בכיוון ההפוך, ויבטיח בלימת מנוע.

כתבו הערות, תוספות לכתבה, אולי פספסתי משהו. תסתכל על, אני אשמח אם תמצא משהו אחר שימושי באתר שלי. כל טוב.

התקני התחלה רכה (SPDs) (מתנע רכים) הם מנגנון המבטיח עלייה חלקה במאפייני ההתנעה של מנועים חשמליים. זה מחליק את תהליך ההתחלה וההפסקה של העבודה .

פונקציות ויכולות של המתנע הרך

למנועים המופעלים ישירות יש מאפיינים העולים באופן משמעותי על הערכים הנומינליים. ערכים מוגברים של זרמי התנעה ומומנט התנעה הם מקורות לנזק, כגון טלטולים מכניים, נזק לבידוד מתפתל, התחממות יתר, התנעה קשה ובעיות אחרות במנוע החשמלי. אך בעזרת התנעה רכה ניתן למנוע את כל התקלות הבלתי רצויות, וזו הסיבה שמנועים חשמליים צריכים התקן התחלה רכה (SPD).

הפונקציות העיקריות של ה-UPP:

• האצה חלקה ועצירה.
• הפחתת זרם הכניסה.
• תיאום מומנט העומס עם מומנט המנוע.

במתח המתח הרך, המתח על פיתולי המנוע עולה בהדרגה, מה שמבטיח הגבלת זרם. הודות לכך, הפרמטרים של המכונה החשמלית במהלך האתחול נשמרים בגבולות שאינם מסוכנים.

מכשיר SCP

סטרטרים רכים זמינים בשינויים שונים ועשויים להיות שונים בעקרונות הפעולה. אבל לכל המתחילים הרכים יש את אותם רכיבים עיקריים.

מרכיבים עיקריים של UPP:

• תיריסטורים. אלמנטים אלה מווסתים את המתח המסופק למנוע החשמלי.
• בלוק PCB . חלק זה של המתנעים הרכים שולט על התיריסטורים.
• רדיאטורים, מאווררים . התקנים אלה נחוצים כדי לפזר חום.
• שנאי זרם . הודות לרכיב זה נמדד זרם.
• מסגרת .

חלק מהמתחילים הרכים מצוידים במקלדת ובתצוגה. כמו כן, בהתאם לסוג המתנע הרך, ניתן לצייד את המכשיר בממסר עומס יתר מובנה, המבטל את הצורך בממסר חיצוני.

עקרון הפעולה של המתנע הרך

התאמת מאפייני ההתחלה מתבצעת על פי שני עקרונות:

1. מֵכָנִי.
2. חַשׁמַלִי.

התחלה רכה מכנית:

דרך פשוטה לקבל התנעת מנוע חלקה היא להחזיק בכוח את מהירות הסיבוב ההולכת וגוברת באמצעות רפידות בלמים, צימודי נוזלים ואלמנטים אחרים.

לשיטה זו יש חסרונות משמעותיים:

• הפחתת המתח מפחיתה את המומנט על הציר.
• התנעה ממושכת של המנוע מגבירה את הסיכון להתחממות יתר של המנוע.
• הפעלה ארוכה עלולה להוביל להתחממות יתר של רכיבי המוליכים למחצה של המתנע הרך, ולאחר מכן הם עלולים להיכשל.

כמו כן, בקרת התנעה מכנית מתבצעת אך ורק בעומסים קלים או כאשר המנוע מופעל במצב סרק.

סטרטרים רכים חשמליים נחשבים למתקדמים יותר הם מחולקים לשני סוגים על פי הספציפיות של עבודתם:

1. מִשׂרַעַת. סטרטרים רכים מסוג זה מבטיחים שהמנוע יתניע במצב סרק או בעומס מתון. התקנים אלה מעלים בהדרגה את המתח במסופי המנוע לערכים מרביים.
2. תדירות (שלב) . סטרטרים רכים אלה שולטים במאפייני התדר של זרם הפאזה מבלי להפחית את המתח. הודות לכך, ניתן להפעיל את המנוע גם בעומס כבד.

מתחילי שלב מספקים את היתרונות הבאים:

• היכולת לבצע עלייה מדודה בתדר הסיבוב במצב הפעלה.
• הם מבטיחים את היציבות של כוח מנוע גבוה גם כאשר מהירות הציר משתנה.

חסרונות של התחלה רכה פאזה:

• קשה להתקנה.
• הגדרה קשה.

למכשירים חשמליים לתהליך התנעה חלק אין חסרונות כאלה שעלולים להוביל לתקלה במכשיר עצמו או במנוע. הם תמיד משתלמים בפעולה, אבל הם הרבה יותר יקרים מאשר סטרטרים רכים בשליטה מכנית.

סוגי AMR

SCPs מחולקים לסוגים הבאים:

• ר ווסתי מתח בעלי פונקציית משוב . מדובר בדגמי מתנע רכים משופרים השולטים בשינוי הפאזה בין הזרם בפיתולים לבין המתח.
• ווסתי מתח שאין להם פונקציית משוב . המכשירים נמצאים בשימוש נרחב בהשוואה למתחילים אחרים. ניתן לשלוט עליהם בשניים או שלושה שלבים אך ורק לפי הפרמטרים שצוינו קודם לכן.
• ווסתי מומנט התחלהא. מכשירים אלה יכולים לתאם באופן בלעדי שלב אחד של המנוע החשמלי. וזה מאפשר לך לשלוט במומנט ההתחלה של המנוע ולהפחית מעט מאוד את זרם ההתנעה. אנו יכולים לומר כי הרגולטורים הללו אינם שולטים בזרם, הירידה שלו כמעט ואינה מורגשת, כך שהיא כמעט זהה להפעלה ישירה. אם זרם כזה זורם דרך פיתולי המנוע זמן רב מהרגיל עם התנעה ישירה, המנוע החשמלי עלול להתחמם יתר על המידה. לכן, סוג זה של מתנע רך אינו משמש עבור מכשירים הדורשים זרמי פריצה מופחתים. אבל ניתן להשתמש בהם כדי להפעיל בצורה חלקה מנועים חשמליים אסינכרוניים חד פאזיים.
• הרגולטורים הנוכחיים עם מָשׁוֹב . אלו הם המכשירים המתקדמים ביותר להתנעה רכה. הם מספקים שליטה ישירה על הזרם, ומאפשרים בקרת התנעה מדויקת יותר. הגדרה פשוטה ותכנות מתחילים מנצחים. רוב הפרמטרים נקבעים באופן אוטומטי.

מכשירים השולטים במתח ואין להם משוב הם הסוג הנפוץ ביותר של מתנע רך. הם באים דו-תלת-פאזיים. המתנעים הרכים הללו יכולים לשלוט במתח בשני או בשלושה שלבים של המנוע בבת אחת. הרגולציה מתבצעת אך ורק על פי תוכנית שצוינה קודם לכן, הכוללת אינדיקטורים של מתח ההתחלה הראשוני והזמן המדויק שבמהלכו המתח חייב לעלות לערך הנומינלי. דגמים מסוימים של סטרטרים אלה מסוגלים להגביל את זרם ההתחלה, אך לרוב מגבלה זו קשורה לירידה במתח בעת הפעלת המנוע. הם יכולים גם לשלוט בתהליך ההאטה על ידי הפחתת המתח באיטיות עד להפסקה.

המאפיינים החשמליים והמכאניים של מכשירים אלה עומדים בכל הדרישות הסטנדרטיות למתחילים רכים. אבל גרסה מתקדמת יותר של המתנעים הרכים האלה הם רגולטורים עם משוב.

ווסתי מתח בלולאה סגורה מקבלים נתוני זרם מנוע ומשתמשים במידע זה כדי לעצור את עליית המתח במהלך האתחול. הרגולטורים מתחילים להפחית את עליית המתח כאשר הזרם מגיע לערכי הגבול שצוינו מראש. סטרטרים רכים כאלה מאפשרים להתחיל עם ערך זרם מינימלי וערך מומנט משביע רצון. והנתונים שהם מקבלים משמשים לארגון הגנה מפני חוסר איזון פאזה, עומס יתר וכו'.

יישום UPP

SCPs משמשים בכל תחומי התעשייה והחקלאות. ניתן להשתמש בהם בכל מקום שבו יש מנוע חשמלי. אבל מתחילים רכים נבחרים על סמך עומס המנוע, כמו גם תדירות ההתחלות.

עבור עומסים קלים והתחלות נדירות, יש להתקין ווסת לולאה פתוחה או ווסתי מומנט התנעה. סטרטרים רכים אלו מתאימים למכונות שחיקה, סוגים מסוימים של מאווררים, משאבות ואקום וציוד אחר עם עומסים נמוכים.

עבור התחלות אינרציאליות תכופות ועומסים גבוהים, מומלץ לבקר בקרי משוב. רצוי להשתמש בהם בצנטריפוגה, מסור להקה, מסוע אנכי, מרסס וכו'.

יתרונות וחסרונות

השימוש בסטרטר רך מפחית את הסבירות להתחממות יתר של המנוע. לפיכך, אנו יכולים להדגיש את היתרונות העיקריים של השימוש ב-SCP:

• מגדיל את חיי השירות של מנועים חשמליים ומפעילים אחרים במגע עם המנוע החשמלי.
• הפחת את צריכת האנרגיה.
• הפחת את עלויות תפעול המכונה.
• מסדיר את משך ההאצה וההאטה של ​​המנוע החשמלי.
• מפחית את עוצמת ההפרעות האלקטרומגנטיות.
• מתקין ופועל ללא קשיים.

פגמים:

• כיוון הסיבוב אינו הפוך.
• הם אינם שולטים במהירות המנוע במצב יציב.
• הפחת את זרם ההתחלה לערכים הנמוכים יותר הנדרשים ברגע ההתחלה כדי לסובב את הרוטור.

סטרטרים רכים של מנוע חשמלי נחשבים למכשירים נפוצים, פותרי בעיותהתחלה ישירה.