Схема плавного пуска электроинструмента: 2 способа плавного пуска электроинструмента с обычной розетки

Как сделать плавный пуск коллекторного двигателя

Содержание

1. Как сделать плавный пуск для электроинструмента своими руками
2. Устройство
3. Микросхемы к1182, LM358
4. Электродвигатели и нагрузки — проблема?
5. Принцип действия
6. Электрическая часть болгарки
7. Недостатки УШМ без плавного пуска
8. Назначение каждого элемента электроснабжения болгарки УШМ 125
9. Как сделать блок пуска для электроинструмента
10. Блок пуска на базе микросхемы LM358
11. Технология работ по изготовлению блока пуска
12. Один из вариантов компоновки самодельного блока пуска
13. Использование утюга в качестве дополнительной нагрузки для снижения оборотов болгарки
14. Типовую схему блока пуска следует дорабатывать для каждого отдельного электроинструмента
15. Как приспособить в болгарке штатный диммер для регулировки оборотов
16. Создание своими руками
17. Особенности работы модуля УПП
18. Как подключить, установка
19. Замена графитовых щеток
20. Как проверить
21. Схема коллекторного двигателя переменного тока
22. Видео

Как сделать плавный пуск для электроинструмента своими руками

УШМ (болгарка) MAKITA GA4530 без плавного пуска. Фото 220Вольт

При покупке дешевой болгарки у нее наверняка будет отсутствовать опция плавного пуска. Во время запуска, особенно мощной УШМ, можно прочувствовать все «прелести» рывка, который производит болгарка при включении. При наличии устройства плавного пуска электроинструмент в комфортных для пользователя условиях начнет выполнять свою работу. Несомненно, болгарка с такой опцией стоит дороже. Однако, возможно самостоятельно установить на болгарку устройство плавного пуска. Это решит вопросы экономии средств и облегчит дальнейшую эксплуатацию — устройство, сделанное своими руками, легче отремонтировать в случае выхода его из строя.

Устройство

В болгарках без плавного пуска на обмотки коллекторного двигателя сразу подается напряжение сети 220 В, а для приведения его в рабочее состояние требуется повышенный пусковой ток. Устройство плавного пуска обеспечивает постепенное нарастание напряжения и соответственно, ток при запуске также не растет скачкообразно.

Обеспечить такой режим пуска возможно при использовании специальной электронной схемы. Основным компонентом ее является полупроводниковая микросхема, которая управляет другим, более мощным полупроводниковым прибором симистором, обеспечивающим подачу мощности на электропривод болгарки. Тиристоры микросхемы работают с задержкой питающего напряжения, до того момента пока конденсатор цепи не зарядится полностью. Принцип работы микросхемы удачно сочетается с обеспечением плавного пуска болгарок.

Микросхемы к1182, LM358

Наиболее известная микросхема для устройства плавного пуска к1182. Эта микросхема была создана еще в советские времена и сейчас ее не так просто найти. Существуют другие более доступные микросхемы, например, LM358. Многие современные болгарки в заводском исполнении устройства используют микросхему LM358.

Электродвигатели и нагрузки — проблема?

Дело в том, что фактически любые электродвигатели, в момент пуска или остановки ротора, испытывают огромные нагрузки. Чем мощнее двигатель и оборудование, приводимое им в движение, тем грандиозней затраты на его запуск.

Наверное, самая значительная нагрузка, приходящаяся на двигатель в момент пуска, это многократное, хоть и кратковременное, превышение номинального рабочего тока агрегата. Уже через несколько секунд работы, когда электромотор выйдет на свои штатные обороты, ток, потребляемый им, тоже вернётся к нормальному уровню. Для обеспечения необходимого электроснабжения приходиться наращивать мощность электрооборудования и токопроводящих магистралей, что приводит к их подорожанию.

При запуске мощного электродвигателя, из-за его большого потребления, происходит «просадка» напряжения питания, которая может привести к сбоям или выходу из строя оборудования, запитанного с ним от одной линии. Ко всему прочему, снижается срок службы аппаратуры электроснабжения.

При возникновении нештатных ситуаций, повлёкших перегорание двигателя или его сильный перегрев, свойства трансформаторной стали могут измениться настолько, что после ремонта двигатель потеряет до тридцати процентов мощности. При таких обстоятельствах, к дальнейшей эксплуатации он уже непригоден и требует замены, что тоже недешево.

Принцип действия

Устройство плавного пуска в УШМ заводского исполнения находится внутри корпуса болгарки и соединяется контактами с кнопкой включения и обмотками статора электропривода. Требуется определенное время для выхода УШМ на номинальный режим и электромагнитное поле, создаваемое равномерно нарастающими силой тока и напряжением через обмотки статора, заставляет якорь привода болгарки плавно набирать обороты.

Для болгарок, где производителем не предусмотрено такое устройство, обычно в очень редких случаях удается скрыть его под корпусом болгарки. Наиболее часто оно выполняется в виде отдельного блока, обустроенного в разрыве цепи силового кабеля. Однако принцип действия от этого не меняется.

Электрическая часть болгарки

За последнее время изменений существенных в конструкции инструмента не было. Корпус продолговатый, внутри находится редуктор с двигателем, на боку ручка и защитный кожух поверх абразивного круга.

Не всегда инструмент работает бесперебойно, да и бывают обстоятельства, когда появляется необходимость его просто разобрать и смазать маслом некоторые элементы в качестве профилактики. Для этого необходимо знать конструкцию и уметь пользоваться чертежами, в их числе и электросхема болгарки. Умение правильно читать технические документы и понимать, как оборудование работает, помогут выполнить любого вида ремонтные работы.

Электрическая схема болгарки содержит следующие элементы, обеспечивающие приведение ее в движение:

У каждого из этих элементов имеется свое предназначение, из-за поломки любого из них инструмент не будет работать.

Аккумуляторная угловая шлифмашина Metabo W 18 LTX 125 602174850 с плавным пуском. Фото ВсеИнструменты.ру

Кроме обеспечивающих комфортные условия работы пользователю, болгарка с плавным пуском обладает рядом других достоинств.

Назначение каждого элемента электроснабжения болгарки УШМ 125

Схема болгарки включает в себя несколько элементов, обеспечивающих ее бесперебойную работу.

Назначение элементов для энергоснабжения:

Как сделать блок пуска для электроинструмента

Существует достаточно много вариантов самостоятельного оборудования болгарки устройством плавного пуска. Некоторые из них представлены в авторских видео.

Блок пуска на базе микросхемы LM358

В следующем видео автор делится опытом самостоятельного изготовления платы блока плавного пуска по схеме, взятой из интернета, на базе микросхемы LM358. Корпус для платы автор изготовил из коробочки из-под шампуня, что говорит о богатой фантазии мастеров самодеятельного творчества. Автор не просто слепо скопировал схему из интернета, а доработал с заменой характеристик некоторых ее элементов: транзисторов, диодов, резисторов. Радиатор для охлаждения полупроводниковых приборов взят из магнитофона. Для того, чтобы была возможность разместить блок плавного пуска внутри корпуса болгарки, а не как в случае предложенного варианта, разработана плата меньшего размера.

Технология работ по изготовлению блока пуска

Автор следующего видео подробно описывает приемы работ, применяемые комплектующие и вспомогательные технологические материалы для изготовления устройства плавного пуска. Здесь в качестве базового элемента взята микросхема к1182. Технология не рассчитана на применение в качестве основы печатной платы, автор называет такую сборку технологией «навесного монтажа». При таком производстве работ кроме пайки применяется крепление отдельных элементов с помощью крепежных изделий, например, так крепится симистор к теплоотводу. Готовый блок пуска не универсален для всех болгарок. На двух отдельно взятых автором УШМ они выходили на режим за ощутимо разный промежуток времени.

Один из вариантов компоновки самодельного блока пуска

В качестве исходного варианта автор следующего видео выбрал известную в интернете сборку с микросхемой LM358.Так как собранный пусковой блок не поместился внутри корпуса болгарки, автор «упаковал» внутрь лишь симистор с радиатором, по причине хороших условий охлаждения от колеса вентилятора болгарки. Остальную часть блока вместе с микросхемой закрепил на корпусе УШМ.

Использование утюга в качестве дополнительной нагрузки для снижения оборотов болгарки

Этот способ не относится конкретно к теме плавного пуска болгарки. Однако, для понимания принципа действия электронного устройства диммер, который используется для регулировки мощности (или количества оборотов) болгарки вполне приемлем. В следующем видео утюг забирает определенную мощность у УШМ, тем самым снижая ее обороты.

Типовую схему блока пуска следует дорабатывать для каждого отдельного электроинструмента

Автор следующего видео рассказывает как оборудовал свою бытовую болгарку устройством плавного пуска для увеличения срока эксплуатации.

Важно: схема может отлично работать для регулировки яркости лампы, но для необходимого функционирования болгарки при пуске быть неспособной выполнять задачу. Для эффективной работы ее следует «настроить», а именно подобрать нужные величины резисторов, емкостей конденсаторов и возможно изменить характеристики полупроводниковых приборов.

Как приспособить в болгарке штатный диммер для регулировки оборотов

В следующем видео автор доработал кнопку включения (сделал ее подпружиненной) с целью использования возможностей покупного диммера для регулировки оборотов болгарки. После включения болгарки перемещением кнопки устанавливается требуемый режим оборотов. Диммер фиксирует этот режим и при повторном включении производится его установка.

Создание своими руками

Для бюджетных моделей угловой шлифовальной машинки и другого инструмента необходимо собрать свое УПП. Сделать это несложно, ведь благодаря интернету, можно найти огромное количество схем. Наиболее простая и, в то же время, эффективная — универсальная схема УПП на симисторе и микросхеме.

При включении болгарки или другого инструмента происходит повреждение обмоток и редуктора инструмента, связанного с резким запуском. Радиолюбители нашли выход из этой ситуации и предложили простой плавный пуск для электроинструмента своими руками (схема 1), собранную в отдельном блоке (в корпусе очень мало места).

Схема 1 – Схема плавного пуска электроинструмента.

УПП своими руками реализуется на основе КР118ПМ1 (фазовое регулирование) и силовой части на симисторах. Основной изюминкой устройства является его универсальность, ведь его можно подключить к любому электроинструменту. Оно не только легко монтируется, но и не требует предварительной настройки. В основном подключение системы к инструменту не является сложным и устанавливается в разрыв кабеля питания.

Особенности работы модуля УПП

При включении болгарки на КР118ПМ1 подается напряжение и на управляющем конденсаторе (С2) происходит плавный рост напряжения по мере роста заряда. Тиристоры, находящиеся в микросхеме, открываются постепенно с определенной задержкой. Симистор открывается с паузой, равной задержке тиристоров. Для каждого последующего периода напряжения происходит постепенное уменьшение задержки и инструмент плавно запускается.

Зависит время набора оборотов от емкости С2 (при 47 мк время запуска равно 2 секунды). Эта задержка является оптимальной, хотя ее можно менять путем увеличения емкости С2. После выключения углошлифовальной машинки (УШМ) происходит разряд конденсатора С2 благодаря резистору R1 (время разрядки примерно равно 3 секунды при 68к).

Эту схему для регулировки оборотов электродвигателя можно модернизировать путем замены R1 на переменный резистор. При изменении величины сопротивления переменного резистора меняется мощность электромотора. Резистор R2 выполняет функцию контроля величины силы тока, который протекает через вход симистора VS1 (желательно предусмотреть охлаждение вентилятором), являющийся управляющим. Конденсаторы С1 и С3 служат для защиты и управлением микросхемы.

Симистор подбирается со следующими характеристиками: напряжение прямое максимальное до 400–500 В и минимальный ток пропускания через переходы должен быть не менее 25 А. При изготовлении УПП по этой схеме запас по мощности может колебаться от 2 кВт до 5 кВт.

Таким образом, для увеличения срока службы инструментов и двигателей, необходимо производить их плавный запуск. Это связано с конструктивной особенностью электромоторов асинхронного и коллекторного типов. При запуске происходит стремительное потребление тока, из-за которого происходит износ электрической и механической частей. Использование УПП позволяет обезопасить электроинструмент, благодаря соблюдению правил техники безопасности. При модернизации инструмента возможна покупка уже готовых моделей, а также сборка простого и надежного универсального устройства, которое не только отличается, но и даже превосходит некоторые заводские УПП.

Как подключить, установка

Для пользователей болгарок, не имеющих навыков электромонтажных работ можно приобрести отдельно продающийся блок плавного пуска. Необходимо будет лишь правильно его установить. Существую два варианта размещения пускового устройства — внутри корпуса болгарки и, в случае невозможности, снаружи.

В следующем видео автор один из приобретенных блоков с помощью небольшой доработки корпуса болгарки разместил внутри его. Два провода блока пуска подсоединяются по следующей схеме: один провод к контакту выключателя, другой к обмотке статора электропривода.

В другом видео автору также удалось поместить приобретенный блок внутри болгарки. Однако схему подключения он выбрал другую — в разрыв сети. При этом не важно учитывать куда подсоединять «ноль», а куда «фазу».

Замена графитовых щеток

Практика показывает, что именно графитовые щетки чаще всего становятся причиной неисправности болгарки. Срок их службы ограничен 1,5-2 годами. Заменить старые щетки на новые особого труда не составит. Чтобы проверить щетки, корпус должен быть открыт. Добраться до них несложно. Сначала нужно (при отключенном от розетки шнуре) прямой отверткой аккуратно приподнять и сдвинуть в сторону закрепленные на коллекторе щеткодержатели. Отвертку можно использовать и для извлечения щеток. Если у вас инструмент фирменный, то в нем, скорее всего, щетка удерживается с помощью пружины, и чтобы ее извлечь, достаточно отверткой эту пружину прижать. Если же инструмент китайский, то в нем стоят заглушки, которые придется убирать отверткой, только после этого можно снимать щетку.

Щетки нужно менять только на новые, купленные в специализированном магазине. Покупая их, обязательно возьмите с собой вынутую щетку и замерьте покупку, чтобы подходила по размерам. Вставьте новую щетку в щеткодержатель, обязательно проверьте, плавно ли она ходит.

Если она нигде ни за что не цепляется, то можно фиксировать щетку в щеткодержателе. Затем утопите ее внутрь и можете ставить щеткодержатель в посадочное гнездо. Аналогично замените и вторую щетку. Напоследок проверьте, насколько аккуратно и правильно вы уложили провода, не будут ли они нигде пережиматься. После этого можно закрывать корпус и пробовать включить машинку.

Замена щеток — это максимум, что здравый смысл допускает самостоятельно починить в болгарке, не рискуя из-за неопытности или неумения испортить инструмент.

Более сложные ремонты, такие как очистка коллектора, замена редуктора или якоря, не имея нужного опыта, лучше самостоятельно не делать. Если возникнет такая необходимость — пригласите в гости знакомого, который не раз уже выполнял подобный ремонт. Сам ремонт можете делать и своими руками, но только под его присмотром и по подсказкам.

А еще лучше — отвезите свой инструмент в мастерскую. Все же болгарка, даже полностью исправная, остается источником повышенной опасности. Лучше заплатить профессионалам за ремонт, чем платить врачам за свое лечение.

Как проверить

В домашних условиях перед сборкой болгарки с устройством плавного пуска неплохо проверить его на разрыв в цепи. В следующем видео проверяется устройство с тремя выводами. Обычно на корпусе пускового устройства имеется схема подключения. Здесь два провода сетевых, один идет к электроприводу. Если собрать цепь с индикаторной лампочкой, включив в нее устройство пуска, то определить разрыв в нем возможно загоранием/не загоранием индикаторной лампочки.

Схема коллекторного двигателя переменного тока

В схеме (рис. 1) показаны электрические соединения обмоток статора, ротора и графитовых щеток. Графитовые щетки в электродвигателе установлены в щеткодержателях. Щетки соприкасаются с ламелями коллектора. Одни концы обмоток статора подключаются к внешнему источнику энергии. Другие концы обмоток статора соединены с графитовыми щетками, электрическая цепь замыкается на обмотках ротора.

Регулятор оборотов болгарки соединяется проводами со схемой коллекторного электродвигателя последовательно. Схема подключения регулятора оборотов должна быть указана на самом корпусе регулятора, либо в руководстве по эксплуатации болгарки.

Источник

Видео

Простейший плавный пуск коллекторного двигателя от стиралки

Плавный пуск для электроинструмента – тест модулей плавного пуска

Супер-Простая схема Плавного Пуска. Без транзисторов и микросхем.

Плавный пуск электроинструмента своими руками. Универсальная розетка

Плавный пуск на два и на три выхода, какой выбрать?

Супер-Простой Плавный Пуск. Из платы пылесоса!

Плавный пуск коллекторного двигателя. Сначала ничего не вышло, но все закончилось хорошо

Плавный пуск для электроинструмента

Плавный пуск / останов ABB PSR

Плавный пуск, регулировка и защита колектор. двигателя

Схемы плавный пуск двигателя на симисторах

Схема устройства для болгарки с симистором на 10 А

Схема плавного пуска болгарки, своими руками изготовленного, предполагает применение контактных резисторов. Коэффициент полярности у модификаций, как правило, не превышает 55 %. Многие модели производятся с блокираторами. За защиту устройства отвечает проводной фильтр. Для пропускания тока используются трансиверы низкой частоты. Процесс понижения порогового напряжения осуществляется на транзисторе. Симистор в данном случае выступает стабилизатором. При подключении модели выходное сопротивление при перегрузке 10 А должно составлять около 55 Ом. Обкладки для пускателей подходят на полупроводниковой основе. В некоторых случаях устанавливаются магнитные трансиверы. Они хорошо справляются с малыми оборотами и могут поддерживать номинальную частоту.

Выбираем схему

Существует множество схем плавного пуска, постараемся подобрать что-нибудь подходящее и наиболее доступное для нас.

На дискретных элементах

Регулятор, схема которого представлена ниже, собран на симметричном тиристоре (симисторе) КУ208Г и позволяет осуществлять плавный пуск электроинструмента мощностью до 2 кВт.

Сразу после подачи напряжения на схему (тумблер SA1) Конденсатор С1 разряжен, симистор VS1 закрыт и двигатель М не вращается. Далее конденсатор постепенно заряжается через диод VD1 и резистор R2, симистор начинает открываться, но с большой задержкой от начала полуволны сетевого напряжения. На мотор поступает небольшое начальное напряжение, и он запускается на минимальных оборотах.

По мере зарядки конденсатора задержка открывания симистора уменьшается, напряжение на моторе увеличивается, а значит, увеличиваются и обороты. Как только конденсатор зарядится полностью, симметричный тиристор будет открываться в начале каждой полуволны, подавая на двигатель полное сетевое напряжение, и последний выйдет на полные обороты.

Время плавного включения можно регулировать, подбирая емкость конденсатора С1. При указанных номиналах (500 мкФ) инструмент выйдет на рабочий режим примерно через 2-3 сек после включения.

Важно! При мощности электроинструмента более 500 Вт симметричный тиристор необходимо установить на радиатор.

На микросхеме и симисторе

Эта схема собрана на отечественной универсальной микросхеме КР1182ПМ1. С ее помощью можно построить как устройство плавного пуска, так и регулятор напряжения. На схеме, приведенной ниже, микросхема включена в режиме плавного пуска.

Поскольку микросхема имеет относительно малую выходную мощность – до 150 Вт, — то оснащена мощным выходным ключом, в роли которого выступает симметричный тиристор ТС122-20-10, выдерживающий ток до 20 А. Время выхода двигателя на рабочий режим зависит от емкости конденсатора С1. Такая схема сможет работать без радиатора при мощности нагрузки до 1 кВт.

Полезно! При необходимости симистор ТС122-20-10 можно заменить на КУ208Г, но мощность устройства при такой замене упадет вдвое.

Интегральный регулятор

Схема на дискретных элементах достаточно проста и не содержит дефицитных элементов, но она слишком громоздка и ее придется поместить в отдельный корпус, особенно если электроинструмент мощный и потребуется радиатор. В этом плане намного удобнее использовать готовые интегральные блоки плавного пуска. Самый удобный для нас вариант — KRRQD20A.

Компактный интегральный блок плавного пуска (БПП) рассчитан на ток до 20 А и способен коммутировать мощность до 4 кВт. Модуль имеет 2 вывода и включается в разрыв одного из питающих проводов двигателя инструмента. Если оснастить им удлинитель (многие почему то называют его переноской), то электроинструмент, подключенный через него, будет плавно запускаться при нажатии на кнопку включения.

На фото хорошо видно, что модуль предназначен для установки на радиатор, но если мощность электроинструмента не превышает 1 кВт, то радиатор не потребуется.

Важно! Существуют похожие модули с теми же функциями, но имеющие три вывода. Для наших целей они не подходят, поскольку включаются не просто в разрыв питающего провода, а подают напряжение на мотор по отдельной линии.

Схема подключения нанесена прямо на корпусе прибора и очевидно, что его можно использовать, только установив после выключателя в сам электроинструмент. Тоже неплохой вариант, но, во-первых, удлинитель более универсальное решение (можно подключать любой инструмент или даже лампу), а, во-вторых, разбирая инструмент, мы лишаемся гарантийного обслуживания.

Модель для болгарок с симистором на 15 А

Плавный пуск для болгарки с симисторами на 15 А является универсальным и часто встречается у моделей невысокой мощности. Отличие устройств заключается в низкой проводимости. Схема (устройство) плавного пуска болгарки предполагает применение трансиверов контактного типа, которые работают при частоте 40 Гц. У многих моделей используются компараторы. Данные элементы устанавливаются с фильтрами. Номинальное напряжение у пускателей стартует от 200 В.

Цепь плавного пуска для источника питания

A Цепь плавного пуска предотвращает внезапное протекание тока в цепи во время пуска. Он замедляет скорость роста выходного напряжения, сводя к минимуму избыточный ток во время пуска. Это полезно для защиты устройств или электронных компонентов от повреждений, вызванных мгновенным высоким входным током. Некоторые компоненты с ограниченным током и плохой регулировкой нагрузки могут быть повреждены из-за высокого входного тока. Здесь мы строим схему плавного пуска, используя стабилизатор напряжения IC LM317 и транзистор PNP BC557.

 

Требуемый материал

• LM317 — регулируемый регулятор напряжения IC
• BC557-PNP Транзистор
• Диод – 1N4007
• Резистор – (1к, 5.6к, 47к)
• Конденсатор – (0,1 мкФ, 22 мкФ)
• Входное питание — 9 В
• Макет

 

LM317 ИС регулятора напряжения

Это регулируемая ИС регулятора напряжения с тремя выводами, с высоким значением выходного тока 1,5 А. Микросхема LM317 помогает в ограничении тока, защите от тепловой перегрузки и безопасной рабочей зоне. Он также может обеспечивать плавающую работу для приложений высокого напряжения. Если мы отключим регулируемую клемму, LM317 все равно поможет в защите от перегрузки. Он имеет типичную регулировку линии и нагрузки 0,1%. Это также бессвинцовое устройство.

Температура эксплуатации и хранения находится в диапазоне от -55 до 150 °C, а максимальный выходной ток составляет 2,2 А. Мы можем обеспечить входное напряжение в диапазоне 3-40 В постоянного тока, а i может обеспечить выходное напряжение от 1,25 В до 37 В , которое мы можем варьировать в зависимости от необходимости, используя два внешних резистора на регулируемом контакте LM317. Эти два резистора работают как схема делителя напряжения, используемая для увеличения или уменьшения выходного напряжения.

Распиновка LM317

Узнайте больше об использовании регулятора напряжения LM317 здесь.

 

Плавный пуск

Принципиальная схема

 

Примечание: Входное напряжение всегда должно быть выше (не менее +3 В), чем требуемое выходное напряжение (максимальное выходное напряжение LM317 составляет 37).

Здесь мы подключили лампочку со схемой плавного пуска, чтобы медленно накалить лампочку до полной яркости. Вы можете изменить скорость свечения лампы, изменив значение конденсатора, например, чтобы увеличить время нарастания, увеличьте значение конденсатора C2.

 

Работа схемы плавного пуска

Здесь мы используем LM317, интегральную схему линейного и положительного регулятора напряжения, которая автоматически снижает выходной ток при недогрузке или перегреве.

Комбинация PNP-транзистора BC557 и конденсатора C2 помогает схеме постепенно увеличивать выходное напряжение.

Первоначально, когда конденсатор не заряжен, выходное напряжение схемы определяется как:

  VC1 + VBE + 1,25 В 
  = 0 + 0,7 + 1,25 
  = 1,95 В  

 

Где VC1 — напряжение на конденсаторе, VBE — напряжение база-эмиттер, а 1,25 — минимальное выходное напряжение LM317.

По мере увеличения напряжения на конденсаторе C2, Vout растет с той же скоростью и достигает желаемого выходного напряжения, установленного в соответствии с номиналом резистора. Следовательно, когда выходное напряжение достигает желаемого значения, транзистор выключается.

Итак, когда мы включаем блок питания, лампочка начинает светиться ярче в соответствии с напряжением на ней. Таким образом, эта схема предотвращает внезапный выброс тока в цепь и, следовательно, предотвращает повреждение устройства.

 

Преимущества схемы плавного пуска

• Используется для снижения пускового тока и увеличения срока службы устройства.
• Повышение эффективности
• Цепи плавного пуска дешевы и имеют небольшие размеры
• Устройства плавного пуска двигателя используются для двигателей насосов и других промышленных двигателей.

Что означает плавный пуск?

Плавный пуск — это постепенное включение электронного источника питания, чтобы избежать нагрузки на компоненты из-за внезапных скачков тока или напряжения, связанных с первоначальной зарядкой конденсаторов и трансформаторов.

Функция плавного пуска в цепи питания сводит к минимуму протекание больших пусковых токов при первом включении входной мощности. Когда питание впервые подается в цепь, конденсаторы должны быть заряжены от нуля до их конечных значений, в то время как поток катушек индуктивности и трансформаторов должен быть стабилизирован. Точно так же интегральные схемы и другие активные компоненты должны переходить из неактивного состояния в активное состояние.

Эти действия приводят к тому, что входной импеданс схемы оказывается очень низким, что приводит к протеканию больших пусковых токов. Большие входные токи могут повредить компоненты схемы и вызвать короткие замыкания, которые также могут повлиять на питание от сети, поэтому необходимо контролировать поведение схемы при включении.

Схема плавного пуска постепенно увеличивает пусковой ток от нуля до конечного значения и позволяет выходному напряжению расти медленнее, что приводит к более низкому пиковому току, необходимому для пуска.

Плавный пуск с использованием схемы задержки в диапазоне от нескольких микросекунд до секунд гарантирует, что току и выходному напряжению дается время для нарастания без нагрузки на компоненты. Это позволяет конденсаторам заряжаться, трансформаторам и катушкам индуктивности достигать стабилизированного потока, а интегральным схемам безопасно переходить в активное состояние.

Существуют различные способы реализации плавного пуска с использованием дискретных компонентов или интегральных схем. Выбор зависит от номинальной мощности источника питания, конструкции схемы и желаемого периода плавного пуска, который варьируется от одной конструкции к другой.

Схема плавного пуска временно создает высокое сопротивление на входе в течение времени, определяемого желаемым периодом короткого пуска. Как только компоненты полностью заряжены, высокое сопротивление устраняется либо путем короткого замыкания резистивного устройства с помощью реле, либо переключающего устройства, такого как транзистор или тиристор.

Типичная схема плавного пуска имеет резистор, включенный последовательно с источником питания. Он работает в течение короткого периода в несколько секунд во время включения, после чего отключается таймером, который управляет переключающим устройством, таким как симистор или реле. Коммутационное устройство закорачивает резистор и остается в этом состоянии до отключения питания.

Существует два основных способа, которыми схема синхронизации управляет коммутационным устройством:

• Путем измерения периода времени
• Определение нарастания напряжения на защищаемых компонентах

Другой метод, хотя и не очень эффективный, заключается в использовании термистора NTC. Он имеет высокое сопротивление в холодном состоянии, а при прохождении тока он нагревается, и его сопротивление уменьшается. Это простое решение, не требующее короткого замыкания переключающим устройством. Однако устройство может быть нестабильным или вызывать проблемы, если произойдет сбой питания и питание вернется до того, как устройство остынет достаточно, чтобы достичь высокого сопротивления.

Рис. 1. Типичные схемы плавного пуска с использованием реле.

Реле в приведенных выше схемах можно заменить активными переключающими устройствами, такими как силовые транзисторы или тиристоры.