Плавный пуск ушм: что это за механизм УШМ, схема подключения, устройство, фото блока на электроинструменте, а также нужен ли регулятор оборотов

Содержание

Плавный пуск болгарки на доступных деталях

Плавный пуск болгарки на доступных деталях
Люди, часто пользующиеся электроинструментом иногда сталкиваются со следующей проблемой: двигатель будь то болгарки, циркулярной пилы, рубанка или другого оборудования стартует очень резко. Такой резкий старт таит в себе множество неприятностей: во-первый, присутствует высокий пусковой ток, который не лучшим образом сказывается на проводке, во-вторых, резкий старт двигателя быстро изнашивает механические части инструмента, в-третьих, снижается удобство использования, при пуске болгарку приходится крепко удерживать, она так и норовит вырваться из рук. В дорогих моделях уже встроена система плавного пуска, которая легко справляется со всеми этими неприятностями. Но что делать если этой системы нет? Выход есть – собрать схему плавного пуска самому. Кроме того, использовать её можно будет с лампочками накаливания, ведь чаще всего они перегорают именно в момент включения. Плавный пуск заметно снизит возможности лампочки быстро перегореть.

Схема


Плавный пуск болгарки на доступных деталях
В интернете часто встречается схема плавного пуска, построенная на достаточно редкой отечественной микросхеме К1182ПМ1Р, достать которую сейчас не всегда легко. Именно поэтому я предлагаю к сборке не менее эффективную схему, ключевым звеном которой является доступная микросхема TL072, вместо неё также можно ставить LM358. Время, за которое двигатель набирает полные обороты задаётся конденсатором С1. Чем больше его ёмкость, тем больше времени понадобиться для разгона, самый оптимальный вариант – 2,2 мкФ. Конденсаторы С1 и С2 должны быть рассчитаны на напряжение как минимум 50 вольт. Конденсатор С5 – как минимум 400 вольт. Резистор R11 будет рассеивать приличное количество тепла, поэтому его мощность должна быть как минимум 1 Ватт. В схеме можно применить любые маломощные транзисторы, Т1, Т2, Т4 имеют n-p-n структуру, можно использовать BC457 или отечественные КТ3102, Т4 имеет структуру p-n-p, на его место подойдут BC557 или КТ3107. Т5 – любой подходящий по мощности и напряжению семистор, например, BTA12 или ТС-122.
Плавный пуск болгарки на доступных деталях

Изготовление плавного пуска


Схема собирается на печатной плате размерами 45 х 35 мм, плата разведена как можно компактней, чтобы её можно было встроить внутрь корпуса инструмента, который требует плавного пуска. Провода питания лучше впаять напрямую в плату, но если мощность нагрузки небольшая, то можно установить клеммники, как я и сделал. Плата выполняется методом ЛУТ, фотографии процесса представлены ниже.
Скачать плату:

Плавный пуск болгарки на доступных деталях
Плавный пуск болгарки на доступных деталях
Плавный пуск болгарки на доступных деталях

Дорожки желательно залудить перед впаиванием деталей, так улучшиться их проводимость. Микросхему можно установить в панельку, тогда её можно будет без проблем снять с платы. Сначала запаиваются резисторы, диоды, мелкие конденсаторы, а уже впоследствии самые крупные компоненты. После завершения сборки платы её обязательно нужно проверить на правильность монтажа, прозвонить дорожки, отмыть оставшийся флюс.
Плавный пуск болгарки на доступных деталях
Плавный пуск болгарки на доступных деталях

Первый запуск и испытания


После того, как плата полностью готова, можно проверять её на работоспособность. Первым делом, нужно найти маломощную лампочку на 5-10 ватт и через неё включить в плату в сеть 220 вольт. Т.е. плата и лампочка подключаются в сеть последовательно, а выход OUT остаётся неподключенным. Если на плате ничего не сгорело, а лампочка не зажглась, можно включать схему напрямую в сеть. Эту же маломощную лампочку можно подключить к выходу OUT для проверки. При подключении она должна плавно набрать яркость до максимума. Если схема работает исправно, можно подключать более мощные электроприборы. При продолжительной работе семистор, возможно, будет слегка нагреваться – в этом нет ничего страшного. При наличии свободного места его не помешает установить на радиатор.
На плате в процессе работы присутствует опасное сетевое напряжение, поэтому необходимо соблюдать меры предосторожности. Ни в коем случае нельзя прикасаться к деталям платы, когда она подключена к сети. Перед включением убедиться, что плата надёжна закреплена и на неё не попадут металлические предметы, способные привести к короткому замыканию. Для надёжности рекомендуется залить плату лаком или эпоксидной смолой, тогда ей не будет страшна даже влага. Успешной сборки!
Плавный пуск болгарки на доступных деталях

Смотрите видео работы


устройство, схема, как сделать из утюга, энергосберегающей лампы и другие решения, как подключить, проверить, убрать

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.

Микросхема LM358

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.

Недостатки УШМ без плавного пуска

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.

  • Отсутствие во время плавного пуска болгарки большого пускового тока, который в разы превышает номинальное значение этого параметра во время работы, повышает надежность электрической части электроинструмента. В этом случае провода обмоток не испытывают перегрузок и не растрескиваются, ламели коллектора и щетки не подвергаются износу от повышенного искрения, в местах контакта не происходят процессы, ухудшающие соединение.
  • Во время равномерного повышения числа оборотов до номинального значения болгарка с плавным пуском
    не испытывает повышенных динамических нагрузок,
    которые возникают при его отсутствии. Мгновенный набор 6000 оборотов в минуту и более не проходит бесследно для шестеренчатой передачи и подшипниковых узлов. Они быстрее выходят из строя, поэтому болгарки без такого устройства чаще ремонтируются.

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.

Можно ли сделать из энергосберегающей лампы

В энергосберегающей лампе имеется в наличии электронный блок, который повышает напряжение и частоту тока. При этом лампа загорается при определенном напряжении, при пониженном напряжении электронный блок просто не работает. Поэтому лампа запускается с задержкой, но без плавного пуска. Поэтому использовать данную схему для плавного пуска не стоит.

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».

Как убрать и стоит ли

В следующем видео автор убедительно доказывает, что если плавный пуск стоит на болгарке, то не стоит обращать внимание на краткосрочные задержки в работе при ожидании набора рабочих оборотов и нового запуска болгарки после окончательной разрядки конденсатора (совпадает с окончанием вращения рабочего инструмента по инерции). Устройство плавного пуска создает куда больше пользы от долговременной без ремонтов эксплуатации болгарки.

Как подключить напрямую, без плавного пуска

Если во время срочной работы перестало работать устройство плавного пуска, то электрическая схема позволяет его легко обойти. В принципе просто убрать его и затем соединить разорванную цепь. Таких болгарок эксплуатируется достаточно большое количество. Однако лучше восстановить вышедший из строя плавный пуск.

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.

Ремонт, не работает

Определить разрыв цепи по вине устройства плавного пуска достаточно легко. Для этого необходимо лишь прозвонить цепь по участкам. Заниматься восстановлением платы самостоятельно возможно лишь при наличии сложных приборов для определения характеристик полупроводниковых элементов. Лучшим вариантом будет заменить ее на подобную купленную в магазине или изготовленную своими руками.

Где купить

Для поиска продавца плавного пуска для болгарки рекомендуем перейти в этот раздел нашего сайта.

Как сделать плавный пуск для электроинструмента своими руками

Плавный пуск для электроинструмента своими рукамиПлавный пуск получил широкое применение в безопасном запуске электродвигателей. Во время запуска двигателя происходит превышение номинального тока (Iн) в 7 раз. В результате этого процесса происходит уменьшение эксплуатационного периода мотора, а именно обмоток статора и значительная нагрузка на подшипники. Именно из-за этой причины и рекомендуется сделать плавный пуск для электроинструмента своими руками, где он не предусмотрен.

Общие сведения

Статор электродвигателя представляет собой катушку индуктивности, следовательно, существуют сопротивления с активной и реактивной составляющей.

Плавный пуск болгарки

При протекании электрического тока через радиоэлементы, имеющие сопротивление с активной составляющей, происходят потери, связанные с преобразованием части мощности в тепловой вид энергии. Например, резистор и обмотки статора электродвигателя обладают сопротивлением с активной составляющей. Вычислить активное сопротивление не составляет труда, так как происходит совпадение фаз тока (I) и напряжения (U). Используя закон Ома для участка цепи, можно рассчитать активное сопротивление: R = U/I. Оно зависит от материала, площади поперечного сечения, длины и его температуры.

Схема плавного пуска болгарки Если ток проходит через реактивный тип элементов (с емкостными и индуктивными характеристиками), то, в этом случае, появляется реактивное R. Катушка индуктивности, не имеющая практически активного сопротивления (при расчетах не учитывается R ее обмоток). Этот вид R создается благодаря Электродвижущей силе (ЭДС) самоиндукции, которая прямо пропорционально зависит от индуктивности и частоты I, проходящего через ее витки: Xl = wL, где w — угловая частота переменного тока (w = 2*Пи*f, причем f — частота тока сети) и L — индуктивность (L = n * n / Rm, n — число витков и Rm — магнитное сопротивление).

При включении электродвигателя пусковой ток в 7 раз больше номинального (ток, потребляемый при работе инструмента) и происходит нагрев обмоток статора. Если статорная катушка является старой, то может произойти межвитковое КЗ, которое повлечет выход электроинструмента из строя. Для этого нужно применить устройство плавного пуска электроинструмента.

Одним из методов снижения пускового тока (Iп) является переключение обмоток. Для его осуществления необходимы 2 типа реле (времени и нагрузки) и наличие трех контакторов.

Модуль плавного пуска для электроинструментаПуск электромотора с обмотками, соединенными по типу «звезда» возможен только при 2-х не одновременно замкнутых контакторах. Через определенный интервал времени, который задает реле времени, один из контакторов отключается и включается еще один, не задействованный ранее. Благодаря такому чередованию включения обмоток и происходит снижение пускового тока. Этот способ обладает существенным недостатком, так как при одновременно замыкании двух контакторов возникает ток КЗ. Однако при использовании этого способа обмотки продолжают нагреваться.

Еще одним способом снижения пускового тока является частотное регулирование запуска электродвигателя. Принципом такого подхода является частотное изменение питающего U. Основной элемент этого вида устройств плавного пуска является частотный преобразователь, состоящий из следующих элементов:

  1. Выпрямитель.
  2. Промежуточная цепь.
  3. Инвертор.
  4. Электронная схема управления.

Выпрямитель изготавливается из мощных диодов или тиристоров, выполняющий роль преобразователя U питания сети в постоянный пульсирующий ток. Промежуточная цепь сглаживает пульсирующий постоянный ток на выходе выпрямителя, которая собирается на конденсаторах большой емкости. Инвертор необходим для непосредственного преобразования сигнала на выходе промежуточной цепи в сигнал амплитуды и частоты переменной составляющей. Электронная схема управления нужна для генерации сигналов, необходимых для управления выпрямителем, инвертором.

Принцип действия

Во время пуска электродвигателя коллекторного типа происходит значительное кратковременное увеличение тока потребления, которое и служит причиной преждевременного выхода из строя электроинструмента и сдачей его в ремонт. Происходит износ электрических частей (превышение тока в 7 раз) и механических (резкий запуск). Для организации «мягкого» пуска следует применять устройства плавного пуска (далее УПП). Эти устройства должны соответствовать основным требованиям:

  1. Плавный пуск электродвигателя своими рукамиПлавное увеличение нагрузки.
  2. Возможность запуска двигателя через определенные интервалы времени.
  3. Обеспечение защиты от линейных скачков U, пропадания фазы (для 3-фазного электродвигателя) и различных помех электрической составляющей.
  4. Значительно повышение срока эксплуатации.

Наиболее широкое распространение получили симисторные УПП, принципом действия которых является плавное регулирование U при помощи регулировки угла открытия перехода симистора. Симистор нужно подключить напрямую к обмоткам двигателя и это позволяет уменьшить пусковой ток от 2 до 5 раз (зависит от симистора и схемы управления). К основным недостаткам симисторных УПП являются следующие:

  1. Сложные схемы.
  2. Перегрев обмоток при длительном запуске.
  3. Проблемы с запуском двигателя (приводит к значительному нагреву статорных обмоток).

Схемы усложняются при использовании мощных двигателей, однако, при небольших нагрузках и холостом ходе возможно использование простых схем.

Болгарка с регулировкой оборотов и плавным пускомУПП с регуляторами без обратной связи (по 1 или 3 фазам) получили широкое распространение. В моделях этого типа появляется возможность предварительного выставления времени пуска и величины U перед пуском двигателя. Однако, в этом случае невозможно регулировать величину вращающего момента при нагрузке. С этой моделью применяется специальное устройство для снижения пускового тока, защиты от пропадания и перекоса фаз, а также от перегрузок. Заводские модели имеют функцию слежения за состоянием электромотора.

Простейшие схемы однофазного регулирования исполняются на одном симисторе и используются для инструмента с мощностью до 12 кВт. Существуют более сложные схемы, позволяющие производить регулировку параметров питания двигателя мощностью до 260 кВт. При выборе УПП заводского производства необходимо учесть такие параметры: мощность, возможные режимы работы, равенство допустимы токов и количество запусков в определенный промежуток времени.

Применение в болгарке

Плавный пуск болгарки своими рукамиВо время запуска угловой шлифовальной машинки (УШМ) появляются высокие нагрузки динамического характера на детали инструмента.

Дорогие модели снабжены УПП, но не обыкновенные разновидности, например, УШМ фирмы «Интерскол». Инерционный рывок способен вырвать из рук УШМ, при этом происходит угроза жизни и здоровью. Кроме того, при пуске электродвигателя инструмента происходит перегрузка по току и в результате этого — износ щеток и значительный нагрев статорных обмоток, изнашивается редуктор и возможно разрушение режущего диска, который может треснуть в любой момент и причинить вред здоровью, а может даже и жизни. Инструмент нужно обезопасить и для этого следует сделать болгарку с регулировкой оборотов и плавным пуском своими руками.

Самодельные варианты

Болгарки с плавным пускомСуществует множество схем модернизации электроинструмента при помощи УПП. Среди всех разновидностей широкое применение получили устройства на симисторах. Симистор — полупроводниковый элемент, позволяющий плавно регулировать параметры питания. Существуют простые и сложные схемы, которые отличаются между собой вариантами исполнения, а также поддерживаемой мощностью, подключаемого электроинструмента. В конструктивном исполнении бывают внутренние, позволяющие встраиваться внутрь корпуса, и внешние, изготавливаемые в виде отдельного модуля, выполняющего роль ограничителя оборотов и пускового тока при непосредственном пуске УШМ.

Простейшая схема

УПП с регулированием оборотов на тиристоре КУ 202 получил широкое применение благодаря очень простой схеме исполнения (схема 1). Его подключение не требует особых навыков. Радиоэлементы для него достать очень просто. Состоит эта модель регулятора из диодного моста, переменного резистора (выполняет роль регулятора U) и схемы настройки тиристора (подача U на управляющий выход номиналом 6,3 вольта) отечественного производителя.

Схема плавного пуска электроинструмента

Схема 1. Электросхема внутреннего блока с регулировкой оборотов и плавным пуском (схема электрическая принципиальная)

Ушм с регулировкой оборотов Благодаря размерам и количеству деталей регулятор этого типа можно встроить в корпус электроинструмента. Кроме того, следует вывести ручку переменного резистора и сам регулятор оборотов можно доработать, встроив кнопку перед диодным мостом.

Основной принцип работы заключается в регулировке оборотов электродвигателя инструмента благодаря ограничению мощности в ручном режиме. Эта схема позволяет использовать электроинструмент мощностью до 1,5 кВт. Для увеличения этого показателя необходимо заменить тиристор на более мощный (информацию об этом можно найти в интернете или справочнике). Кроме того, нужно учесть и тот факт, что схема управления тиристором будет отличаться от исходной. КУ 202 является отличным тиристором, но его существенный недостаток состоит в его настройке (подборка деталей для схемы управления). Для осуществления плавного пуска в автоматическом режиме применяется схема 2 (УПП на микросхеме).

Плавный пуск на микросхеме

Оптимальным вариантом для изготовления УПП является схема УПП на одном симисторе и микросхеме, которая управляет плавным открытием перехода p-n типа. Питается устройство от сети 220 В и ее несложно собрать самому. Очень простая и универсальная схема плавного пуска электродвигателя позволяет также и регулировать обороты (схема 2). Симистор возможно заменить аналогичным или с характеристиками, превышающими исходные, согласно справочнику радиоэлементов полупроводникового типа.

Ушм с регулировкой оборотов и плавным пуском

Схема 2. Схема плавного пуска электроинструмента

Общие сведения  плавного пуска электроинструмента Устройство реализуется на основе микросхемы КР118ПМ1 и симисторе. Благодаря универсальности устройства его можно использовать для любого инструмента. Он не требует настройки и устанавливается в разрыв кабеля питания.

При пуске электродвигателя происходит подача U на КР118ПМ1 и плавный рост заряда конденсатора С2. Тиристор открывается постепенно с задержкой, зависящей от емкости управляющего конденсатора С2. При емкости С2 = 47 мкФ происходит задержка при запуске около 2 секунд. Она зависит прямо пропорционально от емкости конденсатора (при большей емкости время запуска увеличивается). При отключении УШМ конденсатор С2 разряжается при помощи резистора R2, сопротивление которого равно 68 к, а время разрядки составляет около 4 секунд.

Принцип действия  плавного пуска электроинструмента

Для регулирования оборотов нужно заменить R1 на резистор переменного типа. При изменении параметра переменного резистора происходит изменение мощности электромотора. R2 изменяет величину тока, протекающего через вход симистора. Симистор нуждается в охлаждении и, следовательно, в корпус модуля можно встроить вентилятор.

Основной функцией конденсаторов C1 и C3 является защита и управление микросхемой. Симистор следует подбирать, руководствуясь следующими характеристиками: прямое U должно составлять 400..500 В и прямой ток должен быть не менее 25 А. При таких номиналах радиоэлементов к УПП возможно подключать инструмент с мощностью от 2 кВт до 5 кВт.

Применение  плавного пуска в болгарке

Таким образом, для запуска электродвигателей различного инструмента необходимо использовать УПП заводского изготовления или самодельные. УПП применяются для увеличения срока эксплуатации инструмента. При запуске двигателя происходит резкое увеличение тока потребления в 7 раз. Из-за этого возможно подгорание статорных обмоток и износ механической части. УПП позволяют значительно снизить пусковой ток. При изготовлении УПП самостоятельно нужно соблюдать правила безопасности при работе с электричеством.

как выбрать устройство для УШМ с регулировкой оборотов? Как подключить своими руками?

Болгарка или угловая шлифовальная машина является очень полезным инструментом в хозяйстве при работах с различными поверхностями. Такой инструмент кардинально облегчает многие утомительные процессы. С его помощью можно обработать, отшлифовать или обрезать металлические, деревянные, каменные или пластиковые материалы. Большинство современных болгарок изначально оснащены функцией «плавного пуска». В чём польза данной функции?

Особенности и назначение

Для чего же нужна функция плавного пуска? Причина в том, что при включении болгарки на её двигатель резко подаётся большое напряжение. Это крайне негативно влияет на электронику инструмента, а также изнашивает проводку. Именно резкие скачки напряжения чаще всего и выводят болгарку из строя. К тому же при резком запуске довольно сложно удержать инструмент в руках, потому что его начинает трясти и вести в сторону. Все это может привести не только к поломке инструмента, но и к травмам. Именно поэтому большинство производителей снабдили свои модели функцией плавного запуска и регулировкой оборотов.

Функция регулировки оборотов полезна тем, что такой болгаркой можно выполнять различные виды работ. Скорость вращения диска подбирается в зависимости от того, что необходимо сделать УШМ – отшлифовать, отполировать или обрезать материал. Скорость вращения дисков может сказываться на качестве резки поверхности. Например, для твердых поверхностей необходима большая скорость вращения диска, а для более мягких наоборот – низкая скорость. Работы по шлифовке очень трудновыполнимы без регулятора скорости вращения круга.

Крайне важно помнить о безопасности, работая с болгаркой. Это травмоопасный прибор, поэтому халатность в обращении с ним недопустима. Необходимо работать в защитной маске, перчатках и крепко держать шлифовальную машину двумя руками, чтобы он не соскальзывал с обрабатываемой поверхности.

Устройство плавного пуска

На современных шлифовальных машинах функция плавного пуска уже установлена, но некоторые мастера самостоятельно снабжают свои болгарки устройством плавного пуска. В принципе, поставить ограничитель не так уж и сложно.

Можно приобрести уже готовые приборы для плавного пуска, а можно изготовить такой прибор самостоятельно. Ниже представлена одна из самых известных схем устройства плавного запуска инструмента.

Итак, для изготовления системы плавного пуска понадобятся:

  • микросхема – КР1182ПМ1;
  • R1 – 470 Ом R2 – 68;
  • C1 и C2 – 1 микрофарад – 10 вольт;
  • C3 – 47 микрофарад – 10 вольт.

Суть работы такого аппарата заключается в следующих характеристиках.

  • Когда прибор включается, то напряжение из сети начинает поступать на микросхему (DA1).
  • Затем управляющий конденсатор начинает постепенно заряжаться. После чего прибор доходит до нужного показателя напряжения. По этой причине тиристоры открываются в микросхеме с небольшим запаздыванием. Период такого запаздывания зависит от времени, которое необходимо, чтобы конденсатор полностью зарядился.
  • Симистор VS1 будет открываться тоже постепенно. Это происходит потому, что он тоже находится под управлением тиристоров.

Данные процессы осуществляются периодами, которые постепенно становятся меньше. И по этой причине напряжение, которое подается на двигатель болгарки, вырастает не скачками, а постепенно. Благодаря этому болгарка включается плавно.

Емкость конденсатора C2 напрямую влияет на время, за которое двигатель полностью начинает работать. Конденсатор, который имеет ёмкость в 47 мкФ, запускает прибор примерно за 2-3 секунды. А в тот момент, когда болгарка выключается, разряд конденсатора C1 осуществляется с помощью резистора R1 на 60 кОМ. Это происходит примерно за то же время, что и включение. Затем инструмент можно запускать снова для дальнейшей работы.

Данный блок вполне можно подключать к любому устройству, который рассчитан на напряжение в 220 В. Основой данного устройства является микросхема и симистор. Главное, чтобы минимальная сила тока симистора равнялась 25 А, а максимальное его напряжение составляло бы 400 В. Такая схема собирается на печатной плате. Плата должна быть разведена как можно компактней.

Советы по выбору

Как правильно выбрать УШМ? Для этого стоит воспользоваться несколькими основными критериями.

Для выбора подходящего инструмента стоит определиться с конкретным видом работ, которые предстоит выполнять данным инструментом. Болгарки могут быть разных видов: сетевые, с аккумуляторами, бензиновые и пневматические.

Сетевые модели, пожалуй, распространены более всего. Такие болгарки работают от домашней сети, то есть – от простой розетки. Такие модели инструмента обладают высокой мощностью, компактностью и высокой скоростью вращения режущих дисков.

Но ограничение в работе с такой болгаркой связано с зависимостью от электросети. Например, при работе на улице не всегда поблизости есть розетка и приходится пользоваться различными удлинителями.

Аккумуляторные приборы лишены данного минуса. Они имеют специальное крепление для блоков питания, которые заряжаются от электросети. После зарядки работать таким инструментом можно без всяких проводов. Обычно такие болгарки имеют компактные размеры и небольшие диаметры режущих дисков. Как правило, стоят такие модели дороже стандартных инструментов. Также период их работы ограничен емкостью блока питания.

Бензиновые модели болгарок встречаются нечасто. Такие приборы отличаются крупными габаритами, ведь им необходим бак для топлива, а также двигатель внутреннего сгорания. Среди плюсов стоит выделить высокую мощность данных моделей, широкий спектр выбора дисков и автономность. К отрицательным аспектам относится их вес и объемность, высокий уровень шума и, конечно, дополнительные затраты на топливо для работы прибора.

Пневматические модели УШМ часто используются в производственных целях и очень редко для бытовых работ. Это необычные болгарки, которые работают от потока сжатого воздуха, нуждаются в специальном компрессоре. У таких моделей полностью исключена проблема перегревания, а период работы может быть ограничен только лишь человеческим фактором. Также такие модели являются самыми легкими и бесшумными.

Для несложных работ по обработке и шлифовке поверхностей подойдут легкие модели шлифовальных машин с небольшим диаметром режущего круга. Для работ по резке прочных материалов стоит подбирать более мощное и, соответственно, громоздкое оборудование с большим диаметром дисков. Диаметры дисков могут быть от 125 (минимальный размер) до 230 (максимальный размер) мм – то есть диапазон размеров довольно широкий. Универсальным диаметром режущего диска является 180 мм. Таким кругом можно и обрабатывать поверхности, и резать материал.

При выборе диска стоит провести внимательный визуальный осмотр. Даже небольшие повреждения и сколы могут привести к крайне печальным последствиям. К слову, почти 90% несчастных случаев при работе с болгаркой происходит по вине дефекта на режущих дисках.

Также важным критерием выбора является удобство работы. Болгарка должна быть снабжена удобными ручками, не должна выскальзывать из ладони и иметь большой вес. Многие болгарки имеют электронное реле для защиты от скачков напряжения и перегрузок. Это полезная функция, поэтому стоит выбирать инструмент с таким предохранителем.

Рекомендуется выбирать модели с функцией плавного запуска. Это поможет инструменту прослужить гораздо большее время, да и пользоваться болгаркой с такой функцией гораздо удобнее и безопаснее.

Как подключить?

Если необходимо подключить функцию плавного пуска к болгарке своими руками, то сделать это нужно через переходник. Входные контакты проводника необходимо подключить к блоку выпрямителя. Важную роль при этом играет правильное определение нулевой фазы. Контакты устройства закрепляются с помощью паяльной лампы. Для того чтобы проверить работоспособность устройства необходимо использовать специальный тестер.

Помимо прочего, регулятор оборотов шлифмашины реально разместить сразу в розетке. От неё и будет работать инструмент. Для подключения необходима распределительная коробка, розетка и обычный сетевой кабель. В распределительной коробке необходимо сделать отверстие (можно просверлить), чтобы вставить в него регулятор переменного тока. Плата помещается внутрь коробки, а розетка крепится на ней. Данный регулятор применим не только для шлифовальной машины, но и для любого прибора, который будет подключаться к данной розетке.

Важно помнить, что эти работы связаны с высоким напряжением. Поэтому крайне важно соблюдать технику безопасности во избежание несчастных случаев.

Итак, выше было рассмотрено, для каких именно целей в болгарках имеется функция плавного пуска и регулятор оборотов режущего круга. Обычно в современные инструменты данные функции уже встроены, но при их отсутствии при большом желании можно установить их и подключить самостоятельно.

О том, как сделать плавный пуск для болгарки, смотрите в видео ниже.

рейтинг моделей, их плюсы и минусы, как выбрать оптимальную, а также особенности ухода за болгарками

При работе с металлами, даже в небольших в мастерских, требуется надёжный электроинструмент. Выбрать УШМ с плавным пуском не сложно, учитывая, что на рынке представлено множество моделей разных производителей. Есть общие принципы, которыми стоит руководствоваться при поиске подходящего устройства.

Особенности устройства. Отличия моделей друг от друга

Болгарка (УШМ) появилась ещё в середине XX века и быстро стала важным инструментом для ручной обработки металлов. Её плюсы:

  • Универсальность: инструмент позволяет резать, зачищать и полировать.
  • Увеличение скорости обработки по сравнению с ручным инструментом и станками – это касается небольших объёмов работ.
  • Простота обслуживания – не требуется наладка УШМ, а уход за ней заключается в периодической чистке, продувке от пыли.
  • Небольшие размеры позволяют переносить болгарку по рабочему помещению.

Но есть и отрицательные моменты:

  • Крупные детали и конструкции сложно обрабатывать.
  • Требуется сеть 220 Вольт. Однако доступны аккумуляторные болгарки.
  • При несоблюдении техники безопасности, можно легко получить травму.

УШМ представляет собой электродвигатель, который через редуктор передаёт крутящий момент на основной вал с фиксирующими гайками. В них зажимаются круги: отрезные, зачистные, полировальные.

Мнение эксперта

Куликов Владимир Сергеевич

Болгарки друг от друга, главным образом, отличаются размерами, частотой вращения двигателя и мощностью электромотора. Также следует обратить внимание на размеры дисков, с которыми возможна эксплуатация болгарки.

Стандартные размеры:

Тип

Диаметры: внешний/отверстия для установки, в мм

Крупные230 х 22,2
Средние150 х 22,2
Маленькие125 х 22,2

Круги для зачистных работ, а также обработки камня и других материалов могут быть другими.

Рекомендуется приобретать модели с плавным пуском – эта опция увеличивает ресурс мотора. После нажатия кнопки, двигатель не сразу выходит на рабочие обороты, а с небольшой задержкой – то есть, раскручивание его происходит плавно.

Регулировка оборотов электродвигателя расширяет область применения УШМ – инструмент можно использовать для шлифовки и полировки поверхностей. Эти операции проводятся при уменьшенных оборотах.

Выбор углошлифовальной машинки с плавным пуском: основные моменты

Перед покупкой электроинструмента рекомендуется чётко определить какие объёмы работ будут выполняться с её помощью:

  • Ежедневное использование на протяжении нескольких часов в сутки.
  • Периодическая работа: несколько раз в неделю по 2-3 часа.
  • Инструмент нужен для домашнего использования – по необходимости.

В первом случае следует обратить внимание на модели для профессионального использования: это мощные (более 2-2,5 кВт) и эргономичные УШМ с плавным пуском, регулятором скорости. Но и стоимость таких болгарок будет высокой.

Для периодической работы достаточно приобрести машинку средней мощности – около 2 кВт. Если работы будут выполняться с тонкими или мягкими металлами и сплавами, то хватит и 1,5 кВт.

Для использования дома, в гараже или на даче лучше обзавестись небольшой УШМ 900-1000 Вт. Этого хватит для большинства работ: ремонта автомобиля или создания небольших металлоконструкций.

Также следует обратить внимание на источник питания – если часто приходится работать инструментом без доступа к электросети, то целесообразно приобрести аккумуляторную УШМ и пару запасных батарей.

Перед покупкой электроинструмента рекомендуется стоит обратить внимание на важные мелочи

  • Длина шнура – слишком короткие силовые кабели сделают работу не комфортной. Даже если под рукой переносной удлинитель.
  • Рукоятка – для длительной работы лучше выбрать УШМ с вибропоглощающей ручкой. Это уменьшит утомляемость во время работ.
  • Тип модели (для правшей или левшей) – ряд производителей выпускают болгарки, которые могут быть удобны именно для левшей – с нестандартным положением рукоятей.
  • Крепление защиты – кожух крепится либо болтами к корпусу, либо на защёлках, что позволяет быстро менять её положение. Жёсткое крепление заставит каждый раз откручивать и закручивать винты.
  • Тип щёток – угольные элементы могут проходить через корпус, тогда их меняют, не снимая пластиковые детали УШМ, за 2 минуты. Если же щётки стоят внутри болгарки, придётся разбирать инструмент.
  • Зажимная гайка – есть обычные, которые заворачиваются штырьковым ключом, а бывают с быстрозажимными гайками – их закручивают от руки.

Также следует обратить внимание на то, есть ли поблизости от места проживания сервисный центр фирмы-производителя. Это важно, если покупается профессиональный инструмент, он может со временем потребовать замены деталей.

Мнение эксперта

Куликов Владимир Сергеевич

При покупке нужно уточнить информацию о гарантийном сроке, по статистическим данным, неисправности проявляются в следующей последовательности.

Вид поломки

Возможный срок возникновения

Стачивание угольных щётокНа дешёвых моделях – через 14-16 месяцев при интенсивной работе.

На электроинструменте для профессионального использования – 18-20 месяцев.

Выход из строя кнопки запускаНа бюджетных УШМ: через 15-18 месяцев.

На дорогих моделях: 24-30 месяцев.

Неисправность редуктораНа дешёвых УШМ – после 2 лет использования.

На профессиональных моделях – после 2-2,5 лет.

При грамотном обслуживании и аккуратном обращении УШМ будет служить намного дольше. В таблице представлены статистические данные сервисных мастерских

Какие модели популярны в России: топ-10

Большинство электроинструмента, продающегося на территории РФ, производится в КНР. Лишь небольшую часть собирают в России из китайских запчастей. Но 10-15 моделей продаются давно и хорошо себя зарекомендовали.

ЗУБР УШМ-230-2100 ПМ3

  • Мощность электродвигателя – 2100 Вт.
  • Частота вращения диска – до 6000 об/мин.
  • Диаметр диска – до 230 мм.
  • Вес – 5,1 кг.

Болгарка снабжена удобной поворотной рукоятью, достаточная мощность для большинства работ. Но есть и минусы: большой вес, высокий уровень шума.

ЛЕПСЕ МШУ-2-230

  • Мощность электродвигателя – 2000 Вт.
  • Частота вращения диска – до 6600 об/мин.
  • Диаметр диска – до 230 мм.
  • Вес – 5,5 кг.

Мощная и надёжная болгарка для дома, гаража и дачи. Однако плохая эргономика и чрезмерный вес делают этот инструмент менее привлекательным.

AEG WS 13-125 XE

  • Мощность электродвигателя – 1300 Вт.
  • Частота вращения диска – до 11 тыс. об-мин.
  • Диаметр диска – до 125 мм.
  • Вес – 2,5 кг.

Удобная быстросъёмная гайка даёт возможность быстро заменять круги. Сама болгарка отлично лежит в руках. Есть защита от перегрузок. Единственный минус — на морозе кабель становится жёстким.

BOSCH PWS 1000-125 CE

  • Мощность электродвигателя – 1 кВт.
  • Частота вращения диска – до 11500 об/мин.
  • Диаметр диска – до 125 мм.
  • Вес – 2,1 кг.

Электроинструмент средней мощности, подойдёт для домашнего использования. В комплекте пластиковый кейс. Из минусов: эргономика средняя – корпус слишком толстый.

DeWALT DWE4257

  • Мощность электродвигателя – 1500 Вт.
  • Частота вращения диска – до 10000 об/мин.
  • Диаметр диска – до 125 мм.
  • Вес – 2,6 кг.

Очень мощная и эргономичная болгарка. Установлена виброглощающая рукоять. Собственная система пылеотведения. Положение кожуха регулируется без ключа. Длинный кабель.

Bort BWS-950

  • Мощность электродвигателя – 900 Вт.
  • Частота вращения диска – до 12000 об/мин.
  • Диаметр диска – до 125 мм.
  • Вес – 1,8 кг.

Главное отличие электроинструмента — плавная работа двигателя. Надёжная и не очень дорогая УШМ. Годится для дома или дачи.

PATRIOT AG 122

  • Мощность электродвигателя – 860 Вт.
  • Частота вращения диска – до 11000 об/мин.
  • Диаметр диска – до 125 мм.
  • Вес – 2,3 кг.

Мощности болгарки хватает для большинства работ. Низкий уровень шума. Эргономичная. Минусы: слишком тяжёлая и для длительной эксплуатации на протяжении нескольких часов не годится.

Sturm! AG95141P

  • Мощность электродвигателя – 1100 Вт.
  • Частота вращения диска – до 11000 об/мин.
  • Диаметр диска – до 125 мм.
  • Вес – 2,5 кг.

Мощная, надёжная, бюджетная УШМ. Из минусов: не очень удобная кнопка «Пуск».

RWS УШМ-125/900

  • Мощность электродвигателя – 900 Ватт.
  • Частота вращения диска – до 11000 об/мин.
  • Диаметр диска – до 125 мм.
  • Вес – 2,1 кг.

Мощности болгарки хватит для работы дома и в гараже. Низкий уровень шума, и электромотор работает без вибрации. Приемлемая цена. Единственный минус — короткий шнур.

ЗУБР УШМ-П230-2400 ПВ

  • Мощность электродвигателя – 2,4 кВт.
  • Частота вращения диска – до 6000 об/мин.
  • Диаметр диска – до 230 мм.
  • Вес – 4,5 кг.

Мощный профессиональный инструмент для любых работ с удобной вибропоглощающей рукоятью.

Итоги

Большинством мастеров решающими факторами при выборе УШМ признаются:

  • Удобство работы с инструментом.

Большинство опытных пользователей советует при покупке подключить болгарку к сети и запустить её, предварительно установив отрезной или зачистной круг. Так можно приблизительно определить уровень вибрационных нагрузок на руки и то, насколько плавно производится запуск.

Как обслуживать УШМ

Правила позволят максимально продлить срок работы болгарки.

Перед эксплуатацией нужно:

  1. Осмотреть инструмент: нет ли повреждений кабеля и корпуса. Оголённые провода станут причиной ударов тока или короткого замыкания в сети. Из-за трещин в корпусе болгарка может разрушиться во время работы. Часто дефекты можно устранить при помощи ремонтных клеевых составов, «холодной сварки».
  2. До подключения к сети следует установить диск. После этого прокрутить его рукой, убедившись, что он установлен правильно. Установка должна проводиться с использованием специальных ключей, которые поставляются с УШМ. Сильно затягивать гайку не следует. Рекомендуется ставить картонные прокладки между диском и зажимной гайкой – они облегчают снятие после работы.
  3. Подключить вилку УШМ к сети и попробовать запустить её. Важно убедиться, что не слышны посторонние шумы, а их вентиляционных отверстий не сыпятся искры.

Во время работы категорически не рекомендуется класть работающий инструмент на верстак или пол. Это может стать как причиной травм, так и поломок УШМ. Если геометрия круга сильно нарушилась, лучше его заменить. Повышенная вибрация плохо влияет на состояние деталей редуктора.

А вам приходилось работать углошлифовальной машинкой?

Было дело!Не довелось

После работы нужно:

  1. Отключить инструмент от сети.
  2. Аккуратно снять круг, используя фирменный ключ.
  3. Продуть вентиляционные отверстия от пыли и стружек сжатым воздухом. В домашних условиях можно применить пылесос.

Рекомендуется примерно раз в полгода (при интенсивном использовании – раз в месяц) разбирать корпус и тщательно продувать внутренние элементы. Также используется кисть для удаления скопления пыли.

УШМ с плавным пуском и регулировкой оборотов – незаменимый инструмент для ремонта, производства и строительства. Выбрать качественный инструмент стало не так сложно – высокая конкуренция позволяет приобрести сравнительно недорогие и надёжные болгарки.

Главное обращать внимание на:

  • Мощность электродвигателя.
  • Эргономичность УШМ.
  • То, на какой срок производитель гарантирует безотказность болгарки.

Важно аккуратно эксплуатировать купленный электроинструмент и своевременно его обслуживать.

Читайте также другие полезные статьи:

Видео-советы: Выбираем угловую шлифмашину (болгарку)

cxema.org – Плавный пуск и регулировка оборотов болгарки

Плавный пуск и регулировка оборотов болгарки

Недостатком небольших дешевых болгарок является отсутствие плавного пуска и регулировки оборотов. Каждый, кто включал мощный электроприбор в сеть, замечал как в этот момент падает яркость сетевого освещения. Это происходит из-за того, что мощные электроприборы в момент запуска потребляют огромный ток, соответственно, проседает напряжение в сети. Сам инструмент может выйти из строя, особенно китайский с ненадежными обмотками.

1242224142.png

Система мягкого пуска защитит и сеть, и инструмент. Также не будет сильной отдачи (толчка) в момент включения. А регулятор оборотов позволит долго работать без перегрузки инструмента.

3795093808.png

Представленная схема срисована с промышленного образца, устанавливаемая на дорогие приборы. Ее можно использовать не только для болгарки, но и для дрели, фрезерного станка и др., где стоит коллекторный двигатель. Для асинхронных двигателей схема не подойдет, там требуется частотный преобразователь.

2742136631.png

Сначала нарисовал печатную плату для системы плавного пуска, без компонентов для регулировки оборотов. Это сделано специально, т.к. в любом случае регулятор надо выводить проводами. Имея схему каждый сам разберется что куда подключить.

В схеме регулирующим элементом является сдвоенный операционный усилитель LM358, через транзистор VD1 управляющий силовым симистором BTA20-600. Я не достал его в магазине и поставил BTA28 (более мощный). Для инструмента до 1кВт подойдет любой симистор с напряжением более 600В и током 10-12А. Т.к. схема имеет мягкий старт, то пусковые токи не спалят такой симистор. В ходе работы симистор нагревается и его следует установить на радиатор.

Известно явление самоиндукции, которое наблюдается при размыкании цепи с индуктивной нагрузкой. В нашей схеме цепь R1-C1 гасит самоиндукцию при выключении болгарки и защищает симистор от пробоя. R1 от 47 до 68 Ом, мощностью 1-2Вт. Конденсатор пленочный на 400В.

Резистор R2 обеспечивает ограничение тока для низковольтной части цепи управления. Сама эта часть является и нагрузкой, и в какой-то мере, стабилизирующим звеном. Благодаря этому после резистора можно не стабилизировать питание. Хотя есть вариант такой же схемы с дополнительным стабилитроном. Я его не поставил, т.к. напряжение питания микросхемы, итак, в пределах нормы.

Возможные замены маломощных транзисторов указаны под схемой.

Подстройку регулятора делают с помощью многооборотного резистора R14, а основную регулировку резистором R5. Схема не дает регулировку мощности от 0, а только от 30 до 100%. Если же нужен более простой мощный регулятор от 0, то можно собрать вариант проверенный годами. Правда для болгарки получение минимальной мощности бессмысленно.

Проверяем работоспособность схемы подключив лампочку на 220В мощностью 40-60Вт. Если яркость регулируется, то отключив от сети проверяем на ощупь симистор на тепловыделение. Он должен оставаться холодным. Далее подключаем плату к болгарке и проверяем плавность пуска и регулировку оборотов без нагрузки. Если все в порядке переходим к тестированию под нагрузкой.

Так дешевая болгарка превратилась в инструмент среднего уровня.

Компоненты для сборки

  • LM358 можно купить тут
  • S9014 можно купить тут
  • S9015 можно купить тут
  • Набор резисторов можно купить тут
  • BTA20-600 можно купить тут

90000 Basics of Soft Starter, Working Principle With Example and Advantages 90001 90002 A soft starter is any device that controls the acceleration of an electric motor using controlling the applied voltage. 90003 90002 Now let us have a brief recall of the need for having a starter for any motor. 90003 90002 An Induction motor can self start owing to the interaction between the rotating magnetic field flux and the rotor winding flux, causing a high rotor current as torque is increased. As a result, the stator draws high current and by the time the motor reaches to full speed, a large amount of current (greater than the rated current) is drawn and this can cause heating up of the motor, eventually damaging it.To prevent this, motor starters are needed. 90003 90002 Motor starting can be in 3 ways 90003 90010 90011 Applying full load voltage at intervals of time: Direct On Line Starting 90012 90011 Applying reduced voltage gradually: Star Delta Starter and Soft starter 90012 90011 Applying part winding starting: Autotransformer starter 90012 90017 90018 Defining Soft Starting 90019 90002 Now let us shift our particular attention to soft starting. 90003 90002 In technical terms, a soft starter is any device that reduces the torque applied to the electric motor.It generally consists of solid-state devices like thyristors to control the application of supply voltage to the motor. The starter works on the fact that the torque is proportional to the square of the starting current, which in turn is proportional to the applied voltage. Thus the torque and the current can be adjusted by reducing the voltage at the time of starting the motor. 90003 90024 90024 90002 There can be two types of control using soft starter: 90003 90002 90029 Open Control 90030: A start voltage is applied with time, irrespective of the current drawn or the speed of the motor.For each phase, two SCRs are connected back to back and the SCRs are conducted initially at a delay of 180 degrees during the respective half-wave cycles (for which each SCR conducts). This delay is reduced gradually with time until the applied voltage ramps up to the full supply voltage. This is also known as Time Voltage Ramp System. This method is not relevant as it does not control the motor acceleration. 90003 90002 90029 Closed-Loop Control 90030: Any of the motor output characteristics like the current drawn or the speed is monitored and the starting voltage is modified accordingly to get the required response.The current in each phase is monitored and if it exceeds a certain set point, the time voltage ramp is halted. 90003 90002 Thus the basic principle of the soft starter is by controlling the conduction angle of the SCRs the application of supply voltage can be controlled. 90003 90018 2 Components of a basic soft starter 90019 90010 90011 90029 Power switches 90030 like SCRs which need to be phase controlled such that they are applied for each part of the cycle. For a 3 phase motor, two SCRs are connected back to back for each phase.The switching devices need to be rated at least three times more than the line voltage. 90012 90017 90010 90011 90029 Control Logic 90030 using PID controllers or Microcontrollers or any other logic to control the application of gate voltage to the SCR, i.e. to control the firing angle of SCRs to make the SCR conduct at the required part of the supply voltage cycle. 90012 90017 90018 Working Example of Electronic Soft Start System for 3 phase induction motor 90019 90002 The system consists of the following components.90003 90010 90011 Two back to back SCRs for each phase, i.e. 6 SCRs in total. 90012 90011 Control Logic circuitry in the form of two comparators- LM324 and LM339 to produce the level and the ramp voltage and an optoisolator to control the application of gate voltage to each SCR in each phase. 90012 90017 90002 A power supply circuitry to provide the required dc supply voltage. 90003 90064 90064 Block Diagram showing Electronic Soft Start System for 3 phase Induction Motor 90002 The level voltage is generated using the comparator LM324 whose inverting terminal is fed using a fixed voltage source and the noninverting terminal is fed through a capacitor connected to the collector of an NPN transistor.The charging and discharging of the capacitor cause the output of the comparator to change accordingly and the voltage level to change from high to low. This output level voltage is applied to the noninverting terminal of another comparator LM339 whose inverting terminal is fed using a ramp voltage. This ramp voltage is produced using another comparator LM339 which compares the pulsating DC voltage applied at its inverting terminal to the pure DC voltage at its noninverting terminal and generates a zero voltage reference signal which is converted to a ramp signal by the charging and discharging of an electrolyte capacitor.90003 90002 The 3 90069 rd 90070 comparator LM339 produces a High pulse width signal for every high-level voltage, which decreases gradually as the level voltage reduces. This signal is inverted and applied to the Optoisolator, which provides gate pulses to the SCRs. As voltage level falls, the pulse width of the Optoisolator increases and more the pulse width, lesser is the delay and gradually the SCR is triggered without any delay. Thus by controlling the duration between the pulses or delay between applications of pulses, the firing angle of SCR is controlled and the application of supply current is controlled, thus controlling the motor output torque.90003 90002 The whole process is an open-loop control system where the time of application of gate triggering pulses to each SCR is controlled based on how earlier the ramp voltage decreases from the level voltage. 90003 90018 Advantages of Soft Start 90019 90002 Now that we have learned about how an electronic soft start system works, let us recollect a few reasons why it is preferred over other methods. 90003 90010 90011 90010 90011 90029 Improved Efficiency 90030: The efficiency of the soft starter system using solid-state switches is more owing to the low on-state voltage.90012 90011 90029 Controlled startup 90030: The starting current can be controlled smoothly by easily altering the starting voltage and this ensures smooth starting of the motor without any jerks. 90012 90017 90012 90017 90010 90011 90029 Controlled acceleration 90030: Motor acceleration is controlled smoothly. 90012 90011 90029 Low Cost and size 90030: This is ensured with the use of solid-state switches. 90012 90017.90000 Soft Start Circuit for Power Supply 90001 90002 A 90003 Soft Start Circuit 90004 prevents the sudden current flow in the circuit during the start. It slows down the rate of rising output voltage by minimizing the excess current flow during the start. It is useful to protect the devices or electronic components from the damage caused by instantaneous high input current. Some components which are current limited and having poor load regulation can get damaged because of this high input current.Here we are building the soft start circuit using a voltage regulator IC LM317 and a PNP transistor BC557. 90005 90002 90005 90008 90003 Material Required 90004 90011 90012 90013 LM317-Adjustable Voltage Regulator IC 90014 90013 BC557-PNP Transistor 90014 90013 Diode – 1N4007 90014 90013 Resistor – (1k, 5.6k, 47k) 90014 90013 Capacitor – (0.1uf, 22uf) 90014 90013 Input Supply – 9V 90014 90013 Breadboard 90014 90027 90002 90005 90008 90003 LM317 Voltage regulator IC 90004 90011 90002 It’s an adjustable three-terminal voltage regulator IC, with a high output current value of 1.5A. The LM317 IC helps in current limiting, thermal overload protection and safe operating area protection. It can also provide float operation for High voltage application. If we disconnect the adjustable terminal still LM317 will helpful in Overload protection. It’s having a typical line and load regulation of 0.1%. This is also a Pb-free device. 90005 90002 Its operating and storage temperature is in range of -55 to 150 ° C, and provide a maximum output current of 2.2A. We can provide input voltage in the range of 3v-40v DC and i 90003 t can give output voltage of 1.25 v to 37v 90004 which we can vary according to the need, by using two external resistors on adjustable PIN of LM317. These two resistors works as voltage divider circuit used to increase or decrease the output voltage. 90005 90002 90003 Pinout of LM317 90004 90005 90002 90045 90005 90002 90005 90008 Soft Start 90003 Circuit Diagram 90004 90011 90002 90054 90005 90002 90005 90002 90003 Note: 90004 The input voltage should always be higher (atleast + 3V) than the desired output voltage (LM317 max output is 37V).90005 90002 Here, we have connected a Bulb with soft start circuit to slowly glowing the bulb to its full brightness. You can vary the glowing rate of bulb by changing the value of the capacitor like to increase the rising time increase the value of capacitor C2. 90005 90002 90065 90005 90002 90005 90008 90003 Working of Soft Start Circuit 90004 90011 90002 Here, we are using LM317, a linear and positive voltage regulator IC, which automatically reduce its output current whenever it’s in underload or in overheating condition.90005 90002 The combination of the BC557 PNP transistor and the capacitor C2 helps the circuit to gradually increase the output voltage. 90005 90002 Initially, when the capacitor is not charged the output voltage of the circuit is defined as: 90005 90079 90003 VC1 + VBE + 1.25V 90004 90003 = 0 + 0.7 + 1.25 90004 90003 = 1.95V 90004 90086 90002 90005 90002 Where, VC1 is the voltage across capacitor, VBE is base to emitter voltage and 1.25 is the minimum output voltage of the LM317.90005 90002 As the voltage across capacitor C2 increases, Vout rises at the same rate and reaches to the desired output voltage set according to the resistor’s value. Hence, as the output voltage reaches to the desired value the transistor turns off. 90005 90002 So, as we start the power supply, the bulb light starts getting brighter as per the voltage across it. So this circuit prevents the sudden rush of current into the circuit, hence prevents the device from getting damaged. 90005 90002 90005 90008 90003 Advantages of Soft Start Circuit 90004 90011 90012 90013 Used to reduce the inrush current and increase the durability of device.90014 90013 Improve Efficiency 90014 90013 Soft Start Circuits are cheap and small in size 90014 90013 Like motor soft starter are used for Pump motors and other industrial motors. 90014 90027.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *