بداية ناعمة: الغرض ومبدأ العملية

الاستخدام الفعال للأجهزة بداية ناعمة(UPP) ممكن فقط إذا تم تحديد تصنيف النوع بشكل صحيح. عادةً ما تكون معايير الاختيار الرئيسية هي نوع حمل المحرك ، وتكرار البدء ، بالإضافة إلى بيانات لوحة الاسم.

يمكن أن تختلف خصائص بدء الأجهزة اختلافًا كبيرًا عن بعضها البعض ، وتعتمد قيمها على نطاق المهام التي يتم حلها. لهذا السبب ، عند اختيار بداية ناعمة للمحركات غير المتزامنة ، من المهم جدًا النظر في نطاق تطبيقه المستقبلي.

يمكن تقسيم خصائص البداية تقريبًا إلى ثلاث فئات.

أوضاع تشغيل بادئ التشغيل الناعم

الوضع العادي محدود بقيمة تيارات البدء عند مستوى 3.5 x Inom ، مع وقت بدء من 10 إلى 20 ثانية.

تتميز الخدمة الشاقة بالأحمال مع لحظة أعلى قليلاً من القصور الذاتي. تقتصر تيارات البدء على 4.5 x I nom ، ووقت التسارع 30 ثانية.

ينطوي العمل الشاق جدًا على لحظات عالية جدًا من الجمود. بدء التيارات تصل المستوى 5.5 x I nom ، ويمكن أن يتجاوز وقت التسارع 30 ثانية بشكل ملحوظ.

أنواع SCP

مخططيمكن أن تكون عملية البداية الناعمة أحد أربعة أنواع:

1. بدء منظمات عزم الدورانالتحكم في مرحلة واحدة فقط من محرك غير متزامن ثلاثي الأطوار. على الرغم من أن هذا النوع من الإدارة قادر على السيطرة بداية سلسة، لا يوفر انخفاضًا في تيارات البدء.

في الواقع ، عند استخدام منظمات عزم بدء التشغيل ، يكون التيار الموجود على لفات المحرك مساويًا تقريبًا للتيار الذي يتم الحصول عليه ببدء التشغيل المباشر. في الوقت نفسه ، يتدفق هذا التيار خلال الملفات لفترة أطول مما هو عليه في حالة التشغيل المباشر ، لذلك قد يسخن المحرك.

لا يمكن استخدام أجهزة من هذا النوع لمحركات الأقراص التي تحتاج إلى تقليل تيارات الاندفاع. لا يمكنهم ضمان بدء آليات القصور الذاتي العالية (بسبب خطر ارتفاع درجة حرارة المحرك) ، وكذلك عمليات التشغيل / التوقف المتكررة للمحرك.

2. منظمات الجهد بدون إشارة تغذية مرتدةيمكن أن يعمل فقط وفقًا لبرنامج مستخدم ذي ترميز ثابت. لا توجد ردود فعل من المحرك ، لذلك لا يمكنهم تغيير سرعة المحرك ، وضبطها على الحمل المتغير. خلاف ذلك ، فإنها تلبي جميع المتطلبات التي تنطبق على المبتدئين الناعمة وتكون قادرة على التحكم في جميع مراحل المحرك. ربما تكون هذه هي الأكثر شعبية مقبلات ناعمة.

الجدول 1 وضع التشغيل حسب التطبيق

مخططيتم تحديد بدء تشغيل المحرك من خلال الضبط المسبق لجهد البدء ، بالإضافة إلى الوقت اللازم لبدء التشغيل. يمكن للعديد من الأجهزة من هذا النوع أيضًا أن تحد من كمية تيار التدفق - ويتحقق ذلك عن طريق تقليل الجهد عند بدء التشغيل. بالطبع ، هذه المنظمات قادرة أيضًا على التحكم في تباطؤ الآلية ، وإجراء توقف سلس وطويل.

يمكن للمنظمات ثنائية الطور تقليل الجهد على ثلاث مراحل ، لكن التيار غير متوازن.

3. منظمات الجهد مع الإشارة استجابة هي إصدارات تمت ترقيتها من الأجهزة الموضحة أعلاه. إنهم قادرون على قراءة القيمة الحالية وضبط الجهد بحيث لا يتجاوز التيار الحدود التي يحددها المستخدم. أيضًا ، يتم استخدام البيانات المستلمة لتشغيل وسائل الحماية المختلفة (ضد اختلال توازن الطور ، والحمل الزائد ، وما إلى ذلك).

مثل بداية ناعمة للمحركات غير المتزامنةيمكن تجميعها مع أجهزة أخرى مماثلة في نظام تحكم بمحرك واحد.

4. أجهزة التحكم الحالية مع إشارة التغذية الراجعة. هذه هي الأحدث مقبلات ناعمة. مخططيعتمد العمل على تنظيم القوة الحالية ، وليس الجهد ، مثل النماذج السابقة. يوفر هذا دقة تحكم أفضل وبرمجة أسهل وإعدادًا أسرع للجهاز - بعد كل شيء ، يتم تحديد معظم المعلمات هنا تلقائيًا ، دون الحاجة إلى إدخال يدوي.

بداية انخفاض الجهد

في لحظة مثل هذه البداية ، يكون التيار المتدفق عبر المحرك مساويًا للتيار في حالة وجود دوار عالق. يتسارع المحرك في هذا الوقت ، وتصبح اللحظة في وقت ما أعلى من القيمة الاسمية ، وبعد ذلك تصل إلى القيمة الاسمية. تعتمد طبيعة التغيير في التيار وعزم الدوران على تصميم ونموذج كل محرك معين.

وتجدر الإشارة إلى أن عملية بدء تشغيل المحركات من طرز مختلفة ، ولكن لها نفس الخصائص ، يمكن أن تكون مختلفة تمامًا. يمكن أن يكون تيار البدء في حدود 500٪ -700٪ من الاسمي ، ويمكن أن يكون عزم الدوران من 70٪ إلى 230٪!

هذه الميزات تشكل عقبة خطيرة أمام عمل هذا النوع. مبتدئين لينة للمحركات غير المتزامنة. لذلك ، إذا كانت مهمتك هي الحصول على عزم دوران مرتفع مع الحد الأدنى من تيار البدء ، فأنت بحاجة إلى اختيار المحركات المناسبة.

يعتمد عزم بدء تشغيل المحرك من الدرجة الثانية على القوة الحالية ، كما هو موضح بالفعل.

يجب أن نتذكر أن تخفيض التيار يجب أن يكون محدودًا: إذا أصبح عزم بدء التشغيل أقل من عزم الحمل ، فسيتوقف التسارع ولن يصل المحرك إلى السرعة المقدرة.

مقبلات دلتا / واي

على الرغم من أن المقبلات من هذا النوع هي النوع الأكثر شيوعًا مقبلات لينة ، رسم بيانيلا يسمح لك المثلث / النجمة بالعمل تحت الأحمال الثقيلة.

أولاً ، عند بدء التشغيل ، يتم توصيل المحرك "بنجمة" ، ويكون عزم الدوران والقيمة الحالية مساوياً لثلث القيمة الاسمية. في نهاية الفاصل الزمني المحدد ، يتم إيقاف تشغيل محرك الأقراص وتشغيله مرة أخرى ، ولكن بالفعل وفقًا لمخطط "المثلث".

سيكون البدء فعالاً إذا تمكن المحرك ، أثناء التسارع النجمي ، من تطوير عزم الدوران اللازم لاكتساب سرعة كافية للتبديل إلى دلتا. إذا حدث هذا بسرعة أقل بكثير من السرعة المقدرة ، فلن يختلف التيار أثناء هذه البداية بشكل كبير عن تيار البدء المباشر ، مما يعني أن استخدام الجهاز لا معنى له.

بالإضافة إلى التيار المتفجر وزيادات عزم الدوران ، تحدث عمليات عابرة معقدة أخرى في اللحظة التي يتحول فيها المحرك إلى عملية دلتا. يعتمد اتساعها على سعة وطور الجهد الذي يتم إنشاؤه بواسطة المحرك أثناء التبديل.

في أسوأ الحالات ، قد يكون الجهد هو نفسه الموجود في الشبكة ، ولكنه يكون في الطور المضاد. ثم سيتجاوز التيار الاسمي مرتين ، واللحظة ، وفقًا للصيغة أعلاه ، أربع مرات.

مقبلات مع محول ذاتي

في تصميم مثل هذه المبتدئين ، يتم استخدام محول ذاتي لتقليل الجهد المقدم للمحرك. للتنظيم التدريجي لتيار البدء وعزم الدوران ، يتم استخدام حنفيات خاصة. يتم تحقيق السرعة الكاملة لدوران عمود المحرك حتى لحظة الانتقال إلى الجهد المقنن ، ويتم تقليل اندفاعات التيار. في الوقت نفسه ، نظرًا للطبيعة التدريجية للتنظيم ، من المستحيل تحقيق معدلات دقة عالية.

يتميز المبدئ الذي يحتوي على محول ذاتي ، على عكس السابق (دلتا / نجم) ، بعبارات مغلقة. هذا يعني أنه لا توجد انتقالات صعبة في منحنيات عزم الدوران والتيار أثناء تسارع المحرك.

بسبب انخفاض الجهد عبر المحول الذاتي ، ينخفض عزم الدوران عند أي سرعة للمحرك. مع ارتفاع حمل القصور الذاتي لمحرك الأقراص ، قد يتجاوز وقت البدء الحدود المسموح بها (الآمنة) ، ومع الحمل المتغير ، يصبح سلوك النظام دون المستوى الأمثل.

عادة ما يتم استخدام المبتدئين مع المحول الذاتي بتردد يبدأ حتى 3 قطع / ساعة. ، المصممة لبدء التشغيل بشكل متكرر أو لتحميل أقوى ، تكون أكبر وأكثر تكلفة بكثير.

مبتدئين بمقاومات مدمجة في دائرة الجزء الثابت

تستخدم هذه البادئات مقاومات سائلة أو معدنية لتقليل الجهد المطبق على الجزء الثابت. مع الاختيار الصحيح للمقاومات ، توفر هذه الأجهزة انخفاضًا جيدًا في عزم الدوران وبدء التشغيل للمحرك.

يجب أن يتم الاختيار الدقيق للمقاومات في مرحلة التصميم ، مع مراعاة جميع معلمات المحرك وأوضاع التشغيل والحمل المخطط له. ومع ذلك ، لا تتوفر هذه المعلومات دائمًا ، وعندما يتم اختيار المقاومات بشكل غير دقيق ، تظل جودة وموثوقية المبدئ منخفضة.

خصوصية هذه الدائرة هي أن مقاومة المقاومات تتغير أثناء التشغيل بسبب تسخينها. نظرًا لخطر ارتفاع درجة الحرارة ، لا يتم استخدام مبتدئين بمقاومات للعمل مع الآلات والآليات عالية القصور الذاتي.

مقبلات ناعمة للمحركات غير المتزامنة

المبتدئين اللينة (المبتدئين الثايرستور) هي الأجهزة الإلكترونية الأكثر تقدمًا من الناحية التقنية المستخدمة لبدء / إيقاف المحركات الكهربائية. مبدأ العملية هو التحكم في الجهد الوارد. وتتمثل المهمة الرئيسية في التحكم في تيار البدء وعزم الدوران ، ولكنهما حديثان مخططات بداية لينةلديها العديد من وظائف الواجهة ، وتوفر أيضًا حماية شاملة للمحرك.

الوظائف الرئيسية لمجلس التخطيط الاستراتيجي:

القدرة على تغيير الجهد والتيار بسلاسة ودون خطوات ؛

القدرة على التحكم في التيار وعزم الدوران من خلال إنشاء برامج بسيطة ؛

توقف ناعم مع فرملة ناعمة في تلك الأنظمة التي قد تكون مطلوبة (الناقلات ، المضخات ، إلخ) ؛

ضمان عمليات البدء والتوقف المتكررة دون تغيير خصائص النظام ؛

تحسين سير العمل حتى في الأنظمة ذات الأحمال المتفاوتة.

يتيح لك استخدام SCP:

القضاء على التيارات الصدمية في شبكة الإمداد و HELL عند بدء تشغيلها ؛

تقليل تيارات البدء في ميلادي ؛

القضاء على آثار الصدمات الميكانيكية على كل من IM وآلية القيادة ؛

تقليل التأثيرات الحرارية على ضغط الدم ؛

إزالة الجهد الزائد عند وقف ضغط الدم ؛

تقليل وقت استكشاف الأخطاء وإصلاحها ؛

لزيادة موثوقية التشغيل وعمر خدمة IM.

المبدئ الناعم هو منظم الثايرستورالجهد (TRN)

في منظم الجهد ، يتم توصيل اثنين من الثايرستور في موازٍ مضاد لكل سلك طور ، يعمل أحدهما بشكل مشروط في نصف دورة موجبة لجهد التيار الكهربائي ، والآخر في نصف دورة سلبية. يتم تنظيم الجهد عند خرج المنظم عن طريق تغيير وقت التشغيل لكل ثايرستور بالنسبة إلى اللحظة التي يجب أن يمر فيها التيار من أحد الثايرستور الثلاثة إلى آخر (نقطة أساسية) ، عن طريق تطبيق نبضة تحكم على الثايرستور ، الذي يجعل من الممكن تغيير وقت تدفق التيار عبر الثايرستور أثناء شبكة نصف دورة الجهد والجهد عند خرجه ، المزود للحمل ، في هذه الحالة ، إلى المحرك. هذا الجهد ليس جيبيًا ، ويمكن تمثيله على أنه متوسط الجهد ، والذي يمكن تغييره عن طريق تغيير مدة الثايرستور خلال نصف دورة. يتم التعبير عن وقت تشغيل الثايرستور بالنسبة لنقطة القاعدة بالدرجات ويسمى بزاوية التحكم. من خلال تغيير زاوية تنظيم الثايرستور ، من الممكن الحصول على الجهد اللازم لبدء تشغيل المحرك بسلاسة.

في نهاية عملية البدء ، يتم نقل الثايرستور إلى وضع التشغيل الدائم أو يمكن تحويله بواسطة موصل خاص. يتيح لك استخدام موصل الالتفافية زيادة كفاءة الجهاز وزيادة عمر خدمة الثايرستور والقضاء على تأثير عناصر أشباه الموصلات على الشبكة.

وظائف الحماية

بالإضافة إلى وظائف التحكم في أوضاع التشغيل والإيقاف ، فإن أجهزة محول الثايرستور (TPU) مزودة بوظائف حماية IM وحماية TPU من أوضاع الطوارئ. تشمل الميزات القياسية:

الحماية ضد ماس كهربائى عند خرج TPU ؛

الحماية من التشويش على عمود المحرك عند بدء التشغيل ؛

الحماية ضد الحمل الزائد الحالي في وضع التشغيل ؛

الحماية من انخفاض الجهد غير المقبول عند إدخال TPU ؛

الحماية من الزيادة غير المقبولة في الجهد عند إدخال TPU ؛

حماية فشل المرحلة ؛

الحماية من عدم تشغيل موصل الالتفافية (إن وجد) ؛

حماية عدم اتزان جهد الإدخال ؛

الحماية ضد تسلسل الطور العكسي عند الإدخال ؛

حماية المحرك الحراري

الحماية من انهيار السلطة الثايرستور ؛

الحماية في حالة فقدان التحكم في الثايرستور.

تتطلب الحماية الحرارية للمحرك مستشعر درجة حرارة مدمجًا في ملف المحرك ، ويوفر نظام التحكم فقط لوجود نظام الإدخال والمعالجة المقابل. في حالة عدم وجود مثل هذا المستشعر ، يتم تنفيذ ما يسمى بالحماية الحرارية غير المباشرة ، والتي تستند إلى نموذج حراري واحد أو آخر للمحرك ، والذي يتم إدخاله في برنامج المتحكم الدقيق من قبل الشركة المصنعة.

بالإضافة إلى الوظائف المدروسة ، تشتمل بعض الشركات المصنعة على مستشعرات مقاومة العزل في TPU وإمكانية تجفيف الملف بالتيار المباشر أو المتردد.

نظام التحكم

يحتوي جزء الواجهة في نظام التحكم ، كقاعدة عامة ، على جزأين: واجهة المشغل وواجهة الجهاز.

عادة ما يتم تنفيذ واجهة المشغل على أساس شاشة الكريستال السائل (LCD) ولوحة المفاتيح الموجودة على اللوحة الأمامية للجهاز. تُستخدم شاشة LCD ولوحة المفاتيح لبرمجة الجهاز ، وتعرض شاشة LCD معلومات حول أوضاع تشغيل الجهاز. عدد من الشركات المصنعة للأجهزة منخفضة التكلفة طاقة منخفضةتنفذ واجهة المشغل بناءً على مؤشر LED والمفاتيح الدقيقة (وصلات العبور القابلة للضبط).

تفترض واجهة الجهاز نظامًا مطورًا لإدخال إشارات التحكم وإخراج الإشارات حول حالة الجهاز. وبالتالي ، يمكن استقبال أوامر البدء / الإيقاف على شكل مستويات جهد ، أو إشارات تيار موحد ، أو إشارات اتصال جافة. تحتوي أحدث طرازات الأجهزة على قنوات اتصال تسلسلية تعتمد على حافلات RS-232 و RS-432 و CAN ، والتي يمكن من خلالها برمجة الجهاز ، بالإضافة إلى ضبط أوامر البدء / الإيقاف وقراءة المعلومات حول وضع التشغيل. يمكن أن يصل العدد الإجمالي لإشارات الإدخال والإخراج إلى 15-20 قناة.

المصنّعين

حاليًا ، يتم إنتاج TPU من قبل الشركات المصنعة العالمية مثل ABB و Siemens و Emotron AB و Softtronic و Telemecanique و Ansaldo وعدد من الشركات الأخرى. أتقنت الشركات الروسية أيضًا إنتاج TPU. تنتج معظم الشركات TPU في شكل كتلة أحادية ، والتي تضم وحدة الطاقة ونظام التحكم والعناصر المساعدة. وتجدر الإشارة إلى أن معظم الأجهزة الأجنبية لا تتضمن موصل تجاوز ، ولا يوفر نظام التحكم سوى عناصر تحكم لموصل خارجي.

كمثال TPU المحلييمكن تشغيل TPU4K بقوة 55-160 كيلو واط. إنه مبني وفقًا للمخطط الكلاسيكي ، ويحتوي على موصل تجاوز مدمج ويستخدم متحكم Atmel باعتباره جوهر نظام التحكم. يتم دمج واجهة المشغل ، بما في ذلك شاشة LCD ولوحة مفاتيح متصلة لوقت إدخال المعلمات وعدد من مقاييس الجهد التي تحدد الإعدادات الحالية لأوضاع التشغيل المختلفة. يحتوي TPU على وظائف الحماية التالية: ضد دائرة قصر ثابتة عند خرج TPU ؛ من التشويش على عمود المحرك أثناء بدء التشغيل ؛ ضد الحمل الزائد الحالي في وضع التشغيل ؛ من فشل المرحلة من عدم تشغيل موصل الالتفافية ؛ الحماية الحرارية للمحرك.

عندما يتم تشغيل أي حماية ، يعمل TPU على إجراء إيقاف المحرك وفقًا لخوارزمية محسّنة لنوع معين من محركات الأقراص. يعتبر TPU ثابتًا فيما يتعلق بتسلسل الطور عند الإدخال ، وبالتالي ، فإنه لا يحتاج إلى حماية ضد التدرج غير الصحيح لشبكة الإمداد. من بين وظائف الخدمة ، تجدر الإشارة إلى وجود خرج يشير إلى اكتمال عملية بدء التشغيل بدون مشاكل.

مجموعة متنوعة من أجهزة البدء من جهات تصنيع مختلفة ، لها نفس الخصائص التقنية تقريبًا ، تجبرنا على الاهتمام بالتكلفة وخصائص التشغيل و "المستخدم".

من الجدير بالذكر أن منتجات الشركات المصنعة المحلية أرخص بكثير من المنتجات الأجنبية. بالإضافة إلى ذلك ، تقوم بعض الشركات المصنعة المحلية ، على عكس الشركات الأجنبية ، بتضمين سعر الجهاز تكاليف التشغيل ، وتكييف المنتج مع محرك معين وتحسين خصائصه فيما يتعلق بآلية محددة. يسمح وجود متحكم دقيق للمصنعين المحليين الفرديين بتكييف الخوارزميات والمعلمات بسرعة مع متطلبات عميل معين ونوع معين من محرك الأقراص ، بينما لا يقدم ممثلو الشركات الغربية مثل هذه الخدمات.

أمثلة SCP:

1) بداية لينة SIRIUS 3RW40 مع وظائف متكاملة:

حماية محرك الحالة الصلبة وحماية الجهاز الزائد

الحد الحالي القابل للضبط لبدء التشغيل وإيقاف المحركات غير المتزامنة ثلاثية الطور

نطاق الطاقة المقدرة من 75 إلى 250 كيلو واط (عند 400 فولت)

مجالات الاستخدام:

المراوح والمضخات ومعدات البناء والمكابس والسلالم المتحركة وأنظمة تكييف الهواء وأنظمة النقل وخطوط التجميع والضواغط و

مبردات والمحركات.

2) بادئ التشغيل الناعم PSS عبارة عن سلسلة عالمية. شركة ABB

3) Altistart 48 مقبلات ومكابح ناعمة شنايدر إلكتريك

من يريد أن يجهد وينفق أمواله ووقته على إعادة تجهيز الأجهزة والآليات التي تعمل بالفعل على أكمل وجه؟ كما تبين الممارسة - كثير. على الرغم من أنه لا يواجه كل شخص في الحياة معدات صناعية مجهزة بمحركات كهربائية قوية ، إلا أنها تلتقي باستمرار بمحركات كهربائية ، وإن لم تكن شرهة وقوية ، في الحياة اليومية. حسنًا ، استخدم الجميع المصعد بالتأكيد.

الحقيقة هي أن أي محركات كهربائية تقريبًا ، في لحظة بدء أو إيقاف الدوار ، تتعرض لأحمال ضخمة. كلما زادت قوة المحرك والمعدات التي يقودها ، زادت تكلفة تشغيله.

من المحتمل أن يكون الحمل الأكثر أهمية الذي يقع على المحرك في وقت بدء التشغيل هو زيادة مضاعفة ، وإن كانت قصيرة الأجل ، عن تيار التشغيل المقدر للوحدة. بعد بضع ثوانٍ من التشغيل ، عندما يصل المحرك الكهربائي إلى سرعته الاسمية ، فإن التيار الذي يستهلكه سيعود أيضًا إلى المستويات الطبيعية. لضمان مصدر الطاقة اللازم يجب زيادة قدرة المعدات الكهربائية وخطوط التوصيلمما يرفع أسعارها.

عند بدء تشغيل محرك كهربائي قوي ، بسبب استهلاكه العالي ، يحدث "انخفاض" في جهد الإمداد ، مما قد يؤدي إلى حدوث أعطال أو تعطل المعدات التي تعمل به من نفس الخط. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تقليل العمر التشغيلي لمعدات الإمداد بالطاقة.

في حالات الطوارئ التي تسببت في احتراق المحرك أو ارتفاع درجة حرارته الشديدة ، قد تتغير خصائص فولاذ المحولاتلدرجة أنه بعد الإصلاح سيفقد المحرك ما يصل إلى ثلاثين بالمائة من الطاقة. في ظل هذه الظروف ، لم يعد مناسبًا لمزيد من التشغيل ويتطلب استبدالًا ، وهو أيضًا ليس رخيصًا.

ما هي البداية الناعمة؟

يبدو أن كل شيء على ما يرام ، والمعدات مصممة لهذا الغرض. ولكن هناك دائما "لكن". في حالتنا ، هناك عدة:

في لحظة بدء تشغيل المحرك الكهربائي ، يمكن أن يتجاوز تيار الإمداد المعدل المقدر بأربع مرات ونصف إلى خمس مرات ، مما يؤدي إلى تسخين كبير للملفات ، وهذا ليس جيدًا ؛
يؤدي بدء تشغيل المحرك عن طريق الاتصال المباشر إلى اهتزازات ، والتي تؤثر بشكل أساسي على كثافة نفس اللفات ، مما يزيد من احتكاك الموصلات أثناء التشغيل ، ويسرع من تدمير عزلها ، وبمرور الوقت ، يمكن أن يؤدي إلى دائرة قصر متقطعة ؛
تنتقل الهزات والاهتزازات المذكورة أعلاه إلى الوحدة المدفوعة بالكامل. إنه ليس صحيًا على الإطلاق ، لأنه قد يتسبب في تلف أجزائه المتحركة: الأنظمة التروسأو أحزمة القيادة أو أحزمة النقل أو تخيل نفسك تركب مصعدًا يرتعش. في حالة المضخات والمراوح ، فإن هذا يمثل خطر تشوه وتدمير التوربينات والشفرات ؛
لا تنس المنتجات التي قد تكون على خط الإنتاج. قد يسقطون أو ينهارون أو ينكسرون بسبب مثل هذه النفضة ؛
حسنًا ، ربما تكون آخر النقاط التي تستحق الاهتمام هي تكلفة تشغيل هذه المعدات. نحن لا نتحدث فقط عن الإصلاحات الباهظة الثمن المرتبطة بالأحمال الحرجة المتكررة ، ولكن أيضًا عن كمية ملموسة من الكهرباء المستهلكة بشكل غير فعال.

يبدو أن جميع الصعوبات التشغيلية المذكورة أعلاه متأصلة فقط في قوية ومرهقة معدات صناعية، ومع ذلك ، فهو ليس كذلك. كل هذا يمكن أن يكون مصدر إزعاج لأي شخص عادي. بادئ ذي بدء ، هذا ينطبق على الأدوات الكهربائية.

تتضمن تفاصيل استخدام وحدات مثل المنشار الكهربائي ، والمثاقب ، والمطاحن وما شابه ذلك دورات بدء وإيقاف متعددة خلال فترة زمنية قصيرة نسبيًا. يؤثر أسلوب التشغيل هذا ، بالقدر نفسه ، على متانتها واستهلاكها للطاقة ، فضلاً عن نظيراتها الصناعية. ومع ذلك ، لا ينبغي أن ننسى تلك الأنظمة بداية ناعمة غير قادر على التحكم في سرعة المحركأو عكس اتجاههم. من المستحيل أيضًا زيادة عزم بدء التشغيل أو تقليل التيار إلى ما دون المطلوب لبدء دوران دوار المحرك.

خيارات لأنظمة بدء التشغيل الناعم للمحركات الكهربائية

نظام ستار دلتا

أحد أكثر أنظمة البدء استخدامًا للمحركات الصناعية غير المتزامنة. ميزتها الرئيسية هي البساطة. يبدأ المحرك عند تبديل لفات النظام النجمي ، وبعد ذلك ، عند ضبط السرعة الاسمية ، يتحول تلقائيًا إلى تبديل دلتا. هذا النوع من البداية يسمح لك بتحقيق تيار أقل بمقدار الثلث تقريبًامن البداية المباشرة للمحرك الكهربائي.

ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة ليست مناسبة للآليات ذات القصور الذاتي الدوراني الصغير. وتشمل هذه ، على سبيل المثال ، المراوح والمضخات الصغيرة بسبب صغر حجم ووزن توربيناتها. في وقت الانتقال من تكوين "النجم" إلى تكوين "دلتا" ، فإنها ستقلل السرعة بشكل حاد أو تتوقف تمامًا. نتيجة لذلك ، بعد التبديل ، تتم إعادة تشغيل المحرك الكهربائي بشكل أساسي. وهذا يعني ، في النهاية ، أنك لن تحقق وفورات في مورد المحرك فحسب ، بل ستحصل على الأرجح على فائض من الكهرباء.

بداية ناعمة للمحرك الإلكتروني

يمكن إجراء البداية الناعمة للمحرك باستخدام التيرستورات المضمنة في دائرة التحكم. هناك ثلاثة مخططات لمثل هذا الإدراج: مرحلة واحدة ، مرحلتان وثلاث مراحل. يختلف كل منهم في وظيفته والتكلفة النهائية ، على التوالي.

هذه المخططات عادة تمكن من تقليل بدءا الحالي ما يصل إلى اثنين أو ثلاثة اسمي. بالإضافة إلى ذلك ، من الممكن تقليل التسخين الكبير المتأصل في نظام دلتا النجم المذكور أعلاه ، مما يساهم في زيادة عمر خدمة المحركات الكهربائية. نظرًا لحقيقة أن بدء تشغيل المحرك يتم التحكم فيه عن طريق تقليل الجهد ، فإن تسريع الدوار يتم بسلاسة ، وليس بشكل مفاجئ ، كما هو الحال في المخططات الأخرى.

بشكل عام ، يتم تعيين العديد من المهام الرئيسية لأنظمة بدء تشغيل المحرك:

الرئيسي - خفض تيار البدء إلى ثلاثة أو أربعة اسمي ؛
تقليل جهد إمداد المحرك ، في وجود القدرات والأسلاك المناسبة ؛
تحسين معلمات البدء والفرملة ؛
الحماية الطارئة للشبكة ضد الأحمال الزائدة الحالية.

دائرة انطلاق أحادية الطور

تم تصميم هذا المخطط لبدء تشغيل المحركات الكهربائية بقوة لا تزيد عن أحد عشر كيلووات. يستخدم هذا الخيار إذا كان من الضروري تخفيف التأثير عند بدء التشغيل ، ولا يهم الكبح والبدء الناعم وخفض تيار البدء. بادئ ذي بدء ، بسبب استحالة تنظيم الأخير في مثل هذا المخطط. ولكن نظرًا للإنتاج الأرخص من أشباه الموصلات ، بما في ذلك التيرستورات ، فقد توقف إنتاجها ونادرًا ما يتم العثور عليها ؛

دائرة انطلاق على مرحلتين

تم تصميم هذا المخطط لتنظيم وبدء تشغيل المحركات بقوة تصل إلى مائتين وخمسين واط. مثل أنظمة البداية الناعمة مجهزة في بعض الأحيان مع موصل الالتفافيةلتقليل تكلفة الجهاز ، فإن هذا لا يحل مشكلة إمداد الطاقة غير المتماثل للمراحل ، مما قد يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة ؛

دائرة انطلاق ثلاثية الطور

هذه الدائرة هي نظام بدء التشغيل المرن الأكثر موثوقية وتنوعًا للمحركات الكهربائية. يتم تقييد الطاقة القصوى للمحركات التي يتم التحكم فيها بواسطة هذا الجهاز بشكل حصري من خلال أقصى قدر من التحمل الحراري والكهربائي للتيرستورات المستخدمة. له براعة تسمح لك بتنفيذ الكثير من الوظائفمثل: الفرامل الديناميكية أو flyback أو الحد من التوازن حقل مغناطيسيوالحالية.

عنصر مهم في آخر الدوائر المذكورة هو موصل الالتفافية ، والذي تم ذكره سابقًا. هو يسمح بضمان النظام الحراري الصحيح لنظام التشغيل الناعم للمحرك الكهربائي، بعد وصول المحرك إلى سرعة التشغيل العادية ، مما يمنعه من السخونة الزائدة.

تم تصميم البداية الناعمة للمحركات الكهربائية الموجودة اليوم ، بالإضافة إلى الخصائص المذكورة أعلاه ، لتشغيلها المشترك مع وحدات تحكم وأنظمة أتمتة مختلفة. لديهم القدرة على التشغيل بأمر من المشغل أو نظام التحكم العالمي. في ظل هذه الظروف ، في وقت تشغيل الأحمال ، قد يحدث تداخل يمكن أن يؤدي إلى حدوث أعطال في الأتمتة ، وبالتالي ، فإن الأمر يستحق الاهتمام بأنظمة الحماية. يمكن أن يؤدي استخدام دوائر البداية الناعمة إلى تقليل تأثيرها بشكل كبير.

مطبعة

محرك كهربائي

مقبلات ناعمة: الاختيار الصحيح

ناقشنا سابقًا خصائص محولات التردد ، واليوم جاء دور المبتدئين الناعمين (مبتدئين لينة ، مبتدئين - مصطلح واحد لم يستقر بعد ، وفي هذه المقالة سنستخدم مصطلح "بداية ناعمة" - SCP) .

في بعض الأحيان ، يتعين على المرء أن يسمع الرأي القائل بأنه من السهل اختيار بداية ناعمة ، كما يقولون ، هذا ليس محول تردد ، وهنا من الضروري فقط تنظيم بدء التشغيل. هذا ليس صحيحا. يعد اختيار المبدئ الناعم أكثر صعوبة. دعنا نحاول معرفة ما هو هذا التعقيد.

الغرض من SCP

كما يوحي الاسم ، تتمثل مهمة الجهاز في تنظيم بداية بسيطة. المحرك التعريفي التيار المتناوب. الحقيقة هي أنه أثناء البدء المباشر (أي عندما يكون المحرك متصلاً بالتيار الكهربائي باستخدام مشغل تقليدي) ، يستهلك المحرك تيار بدء يتجاوز التيار المقنن بمقدار 5-7 مرات، ويطور عزم بدء تشغيل أعلى بكثير من عزم الدوران الاسمي. كل هذا يؤدي إلى مجموعتين من المشاكل:

1) البداية سريعة جدًا ، وهذا يؤدي إلى مشاكل مختلفة - صدمات هيدروليكية ، اهتزازات في الآلية ، اختيار صدمة رد الفعل العكسي ، كسر أحزمة النقل ، إلخ.

2) البداية ثقيلة ولا يمكن إكمالها. هنا ، تحتاج أولاً إلى تعريف مصطلح "البداية الصعبة" وإمكانيات "التيسير" بمساعدة المبدئ الناعم. تتضمن "البداية الثقيلة" عادةً ثلاثة أنواع من البداية:

أ) بدء التشغيل ، "ثقيل" بالنسبة لشبكة الإمداد - تتطلب الشبكة تيارًا بالكاد يمكنها توفيره أو لا يمكنها توفيره على الإطلاق. الميزات المميزة: أثناء بدء التشغيل ، يتم إيقاف تشغيل الأوتوماتا عند مدخلات النظام ، وأثناء بدء التشغيل ، وتنطفئ الأضواء وتنطفئ بعض المرحلات والموصلات ، ويتوقف مولد الإمداد. على الأرجح ، ستقوم UPP بالفعل بتصحيح الأمر هنا. ومع ذلك ، يجب أن نتذكر أنه في أفضل الأحوال ، يمكن تقليل تيار البدء إلى 250 ٪ من تيار المحرك المقنن ، وإذا لم يكن ذلك كافيًا ، فهناك حل واحد فقط - من الضروري استخدام محول التردد.
ب) لا يمكن للمحرك بدء تشغيل الآلية عند بدء التشغيل المباشر - فهو لا يدور على الإطلاق أو "يتجمد" بسرعة معينة ويبقى عنده حتى يتم تشغيل الحماية. للأسف ، لن يساعده المبدئ الناعم - فالمحرك لا يحتوي على عزم دوران كافٍ على العمود. من الممكن أن يتعامل محول التردد مع المهمة ، لكن هذه الحالة تتطلب التحقيق.
ج) يعمل المحرك على تسريع الآلية بثقة ، ولكن ليس لديه وقت للوصول إلى التردد الاسمي - يتم تشغيل الآلة الأوتوماتيكية عند الإدخال. يحدث هذا غالبًا على مراوح ثقيلة بسرعة عالية إلى حد ما. من المرجح أن تساعد البداية الناعمة هنا ، لكن خطر الفشل لا يزال قائماً. كلما اقتربت الآلية من السرعة الاسمية في وقت عملية الحماية ، زاد احتمال النجاح.

تنظيم بدء التشغيل مع بداية ناعمة

مبدأ تشغيل المبدئ الناعم هو أن الجهد الموفر من الشبكة من خلال المبدئ الناعم للحمل مقيد بمفاتيح طاقة خاصة - التيرستورات (أو الثايرستور المتصل الموازي) - انظر الشكل. 1. نتيجة لذلك ، يمكن تعديل الجهد على الحمل.

قليل من النظرية: عملية البدء هي عملية تحول طاقة كهربائيةمصدر الطاقة في الطاقة الحركية للآلية التي تعمل بالسرعة المقدرة. بطريقة مبسطة للغاية ، يمكن وصف هذه العملية على النحو التالي: أثناء التسارع ، تزداد مقاومة المحرك R من صغيرة جدًا عند توقف المحرك إلى كبيرة جدًا عند السرعة المقدرة ، وبالتالي فإن التيار ، وفقًا لقانون أوم ، يساوي إلى:

أنا = U / R (1)

اتضح أنه كبير جدًا ، ونقل الطاقة

E \ u003d P x t \ u003d I x U x t (2)

سريع جدا. إذا تم تثبيت بداية ناعمة بين الشبكة والمحرك ، فإن الصيغة (1) تعمل عند إخراجها ، وتعمل الصيغة (2) عند الإدخال. من الواضح أن التيار في كلتا الصيغتين هو نفسه. يحد المشغل الناعم من الجهد على المحرك ، ويزيده تدريجياً مع تسارعه بعد زيادة المقاومة ، وبالتالي يحد من التيار المستهلك. لذلك ، وفقًا للصيغة (2) ، مع وجود طاقة ثابتة مطلوبة E و جهد الشبكة U ، كلما انخفض التيار I ، زاد وقت بدء التشغيل t. من هذا يمكن ملاحظة أنه من خلال تقليل الجهد ، كل من المشاكل المرتبطة بالبدء السريع للغاية والمشاكل المرتبطة بها أيضًا تيار عاليتستهلك من الشبكة.

ومع ذلك ، فإن حساباتنا لم تأخذ في الاعتبار الحمل الذي يحتاج إلى عزم دوران إضافي للإسراع ، وبالتالي ، تيار إضافي ، لذلك من المستحيل تقليل التيار كثيرًا. إذا كان الحمل مرتفعًا ، فقد لا يكون عزم الدوران الموجود على عمود المحرك كافيًا حتى مع بدء التشغيل المباشر ، ناهيك عن بدء التشغيل بجهد منخفض - هذا هو خيار البدء الصعب "ب" الموضح أعلاه. إذا تبين ، مع انخفاض التيار ، أن عزم الدوران كافٍ للتسارع ، لكن الوقت في الصيغة (2) يزداد ، فقد تعمل الآلة - من وجهة نظرها ، وقت تدفق التيار ، الذي يتجاوز بشكل كبير القيمة الاسمية طويلة بشكل غير مقبول (خيار البداية الصعبة "ج").

الخصائص الرئيسية للمبتدئين الناعمين. إمكانية السيطرة الحالية. في جوهرها ، هذه هي قدرة المبدئ الناعم على تنظيم الجهد بحيث يتغير التيار وفقًا لخاصية معينة. يشار إلى هذه الوظيفة عمومًا على أنها البداية في الوظيفة الحالية. أبسط المشغلات اللينة ، التي ليس لديها مثل هذه الفرصة ، تقوم ببساطة بتنظيم الجهد كدالة للوقت - أي يزداد الجهد على المحرك تدريجياً من البداية إلى الاسمية لفترة زمنية معينة. في كثير من الحالات ، يكون هذا كافيًا ، خاصةً عند حل مشاكل المجموعة 1. ولكن إذا كان السبب الرئيسي لتركيب المبدئ الناعم هو القيد الحالي ، فإن التنظيم الدقيق لا غنى عنه. هذه الوظيفة مهمة بشكل خاص عندما ، بسبب الطاقة المحدودة للشبكة (محول صغير ، مولد ضعيف ، كابل رفيع ، إلخ) ، يكون تجاوز الحد الأقصى للتيار المسموح به محفوفًا بحادث. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للمبتدئين مع التحكم الحالي تحقيق زيادتها السلسة في بداية عملية البدء ، وهو أمر مهم بشكل خاص عند التشغيل من المولدات الحساسة جدًا لارتفاع الحمل المفاجئ.

الحاجة إلى التحويل.

في نهاية عملية البدء والوصول الفولطيةعلى المحرك ، من المستحسن إزالة المبدئ الناعم من دائرة الطاقة. لهذا الغرض ، يتم استخدام موصل الالتفافية ، الذي يربط بين المدخلات والمخرجات للمبتدئين الناعمين على مراحل (انظر الشكل 2).

بناءً على الأمر من المبدئ الناعم ، يتم إغلاق هذا الموصل ، ويتدفق التيار حول الجهاز ، مما يسمح لعناصر الطاقة الخاصة به بالتبريد تمامًا. ومع ذلك ، حتى في حالة عدم وجود دائرة تحويل ، عندما يتدفق التيار الاسمي عبر التيرستورات أثناء تشغيل المحرك بالكامل تيار الطاقة، فإن تسخينها بالمقارنة مع وضع بدء التشغيل صغير ، وبالتالي ، فإن العديد من المشغلات اللينة تسمح بالتشغيل دون تحويل. سعر هذا الاحتمال هو تيار مصنّف أقل قليلاً وزيادة كبيرة في الوزن والأبعاد بسبب المشتت الحراري المطلوب لإزالة الحرارة من مفاتيح الطاقة. بعض المشغلات اللينة مبنية على المبدأ المعاكس - تم بالفعل تضمين موصل الالتفافية فيها ، ولم يتم تصميمها للعمل بدون تجاوز ، وبالتالي ، نظرًا لتقليل مشعات التبريد ، تصبح أبعادها ضئيلة. هذا له تأثير إيجابي على كل من السعر ونظام الاتصال الناتج ، لكن وقت التشغيل في وضع البدء أقل مقارنة بالأجهزة الأخرى.

عدد الأطوار القابلة للتعديل.

وفقًا لهذه المعلمة ، يتم تقسيم المبتدئين إلى مرحلتين وثلاث مراحل. في مرحلتين ، كما يوحي الاسم ، يتم تثبيت المفاتيح على مرحلتين فقط ، بينما يتم توصيل المفتاح الثالث مباشرة بالمحرك. الايجابيات - انخفاض التدفئة وتقليل الحجم والسعر.

السلبيات - غير خطي وغير متماثل في استهلاك الطور الحالي ، والذي ، على الرغم من تعويضه جزئيًا بواسطة خوارزميات تحكم خاصة ، لا يزال يؤثر سلبًا على الشبكة والمحرك. ومع ذلك ، مع عمليات الإطلاق غير المتكررة ، يمكن إهمال أوجه القصور هذه.

تحكم رقمي.يمكن أن يكون نظام التحكم في المبدئ الناعم رقميًا وتناظريًا. عادة ما يتم تنفيذ المشغلات الرقمية اللينة على معالج دقيق وتسمح بالتحكم المرن للغاية في عملية تشغيل الجهاز وتنفيذ مجموعة متنوعة من ميزات إضافيةوالحماية ، فضلاً عن توفير إشارة ملائمة والتواصل مع أنظمة التحكم ذات المستوى الأعلى. في التحكم في المشغلات التناظرية اللينة ، يتم استخدام العناصر التشغيلية ، وبالتالي فإن ثرائها الوظيفي محدود ، ويتم الإعداد بواسطة مقاييس الجهد والمفاتيح ، وعادة ما يتم الاتصال بأنظمة التحكم الخارجية باستخدام أجهزة إضافية.

وظائف اضافيه

حماية.باستثناء الخاص بك الوظيفة الأساسية- تنظيم بدء التشغيل الناعم - تحتوي المشغلات اللينة على مجموعة حماية للآلية والمحرك. كقاعدة عامة ، يشتمل هذا المجمع على حماية إلكترونية ضد الحمل الزائد وفشل دائرة الطاقة. قد تشتمل المجموعة الإضافية على حماية ضد تجاوز وقت بدء التشغيل ، وضد اختلال توازن الطور ، وتغير تسلسل الطور ، والتيار المنخفض جدًا (الحماية ضد التجويف في المضخات) ، ومن ارتفاع درجة حرارة مشعات البداية الناعمة ، ومن تقليل تردد الشبكة ، وما إلى ذلك. يمكن توصيل العديد من الطرز بمقاوم حراري أو مرحل حراري مدمج في المحرك. ومع ذلك ، يجب أن نتذكر أن المبدئ الناعم لا يمكنه حماية نفسه أو الشبكة من دائرة كهربائية قصيرة في دائرة التحميل. بالطبع ، ستتم حماية الشبكة بواسطة آلة تمهيدية ، لكن المبدئ الناعم سيفشل حتماً في حالة حدوث ماس كهربائي. يمكن أن يكون بعض العزاء هو أن دائرة كهربائية قصيرة مع التثبيت المناسب لا تحدث على الفور ، وفي عملية تقليل مقاومة الحمل ، سيتم إيقاف تشغيل المبدئ الناعم بالتأكيد ، ولكن لا يجب عليك تشغيله مرة أخرى دون تحديد سبب الإغلاق .

انخفاض السرعة.بعض المشغلات اللينة قادرة على تنفيذ ما يسمى بالتحكم في التردد الزائف - نقل المحرك إلى سرعة منخفضة. قد يكون هناك العديد من هذه السرعات المخفضة ، ولكن يتم تحديدها بدقة دائمًا ولا يمكن للمستخدم تعديلها.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن التشغيل بهذه السرعات محدود للغاية بالوقت. كقاعدة عامة ، يتم استخدام هذه الأوضاع في عملية التصحيح أو عندما يكون من الضروري ضبط الآلية في الموضع المطلوبقبل بدء العمل أو في نهايته.

الكبح. يمكن تطبيق عدد غير قليل من الطرز على لف المحرك العاصمة، الأمر الذي يؤدي إلى كبح مكثف لمحرك الأقراص. عادة ما تكون هذه الميزة مطلوبة على الأنظمة ذات تحميل نشط- المصاعد ، الناقلات المائلة ، أي الأنظمة التي يمكن أن تتحرك من تلقاء نفسها في حالة عدم وجود فرامل. في بعض الأحيان ، تكون هذه الوظيفة ضرورية لبدء التشغيل المسبق لمروحة تدور في الاتجاه المعاكس بسبب السحب أو عمل مروحة أخرى.

اضغط زر البداية.يتم استخدامه في الآليات ذات عزم الدوران العالي. تتمثل الوظيفة في حقيقة أنه في بداية بدء التشغيل ، يتم تطبيق جهد التيار الكهربائي الكامل على المحرك لفترة قصيرة (أجزاء من الثانية) ، وتتعطل الآلية ، وبعد ذلك يحدث المزيد من التسارع في المحرك. الوضع العادي.

توفير الطاقةفي المضخة وتحميل المروحة. نظرًا لأن المبدئ الناعم عبارة عن منظم للجهد ، عند التحميل الخفيف ، يمكن تقليل جهد الإمداد دون المساس بتشغيل الآلية.

يوفر هذا توفيرًا للطاقة ، لكن لا ينبغي أن ننسى أن الثايرستور في وضع تحديد الجهد عبارة عن حمل غير خطي للشبكة مع كل العواقب المترتبة على ذلك.

هناك فرص أخرى يدرجها المصنعون في منتجاتهم ، لكن حجم مقال واحد لا يكفي لإدراجها.

طريقة الاختيار

عد الآن إلى حيث بدأنا - لاختيار جهاز معين.

تنطبق هنا أيضًا العديد من النصائح المقدمة لاختيار محول التردد: أولاً حدد السلسلة التي تفي بالمتطلبات الفنية للوظائف ، ثم حدد منها تلك التي تغطي نطاق الطاقة لمشروع معين ، ومن البقية ، حدد السلسلة المطلوبة وفقًا لمعايير أخرى - الشركة المصنعة ، والمورد ، والخدمة ، والسعر ، والأبعاد ، إلخ.

إذا كنت بحاجة إلى تحديد بداية ناعمة لمضخة أو مروحة لا تبدأ أكثر من مرتين أو ثلاث مرات في الساعة ، فيمكنك ببساطة اختيار نموذج يكون التيار المقنن فيه مساويًا أو أكبر من التيار المقدر للمحرك الذي يتم تشغيله. تغطي هذه الحالة حوالي 80٪ من الطلبات ولا تتطلب استشارة أخصائي. إذا تجاوز عدد مرات بدء التشغيل لكل ساعة 10 ، فيجب مراعاة الحد الحالي الضروري وتأخير البدء المطلوب. في هذه الحالة ، فإن مساعدة المورد أمر مرغوب فيه للغاية ، والذي ، كقاعدة عامة ، لديه برنامج لاختيار النموذج المطلوب ، أو على الأقل خوارزمية حسابية. البيانات اللازمة للحساب: التيار المقنن للمحرك ، عدد مرات البدء في الساعة ، مدة البدء المطلوبة ، الحد الحالي المطلوب ، مدة التوقف المطلوبة ، درجة الحرارة المحيطة ، التحويل المتوقع.

إذا بدأ المحرك أكثر من 30 مرة في الساعة ، فمن الجدير التفكير في استخدام محول التردد كبديل ، لأن اختيار نموذج بادئ أكثر قوة قد لا يحل المشكلة. وسيكون سعره قابلاً للمقارنة بالفعل بسعر المحول مع وظائف أقل بشكل ملحوظ وتأثير خطير على جودة الشبكة.

اتصال

بالإضافة إلى الاتصال الواضح للجهاز بالشبكة والمحرك ، من الضروري تحديد التحويل.

على الرغم من حقيقة أن موصل الالتفاف سوف يقوم بتبديل التصنيف ، وليس تيار بدء المحرك ، إلا أنه لا يزال من المرغوب فيه استخدام نموذج مصمم لبدء التشغيل المباشر - على الأقل لتنفيذ عملية الطوارئ. عند الاتصال ، انتبه انتباه خاصإلى التدريجي - إذا قمت بالاتصال عن طريق الخطأ ، على سبيل المثال ، المرحلة أ عند إدخال المبدئ الناعم مع مرحلة أخرى عند الإخراج ، فعند أول تشغيل للموصل الجانبي ، ستحدث دائرة كهربائية قصيرة وسيتم تعطيل الجهاز.

تسمح بعض المشغلات اللينة بما يسمى بالاتصال بستة أسلاك ، ويظهر الرسم التخطيطي لها في الشكل. 3. يتطلب هذا الاتصال مزيدًا من الكابلات ، ولكنه يسمح باستخدام المبدئ الناعم مع محرك أكبر بكثير من المبدئ اللين نفسه.

عند تثبيت المبدئ الناعم ، يجب وضع خاصية أخرى في الاعتبار ، مما يؤدي غالبًا إلى سوء الفهم (انظر البداية الثقيلة "c"). عند حساب آلة تمهيديةبالنسبة لمحرك متصل مباشرة بالتيار الكهربائي ، يؤخذ في الاعتبار التيار المقدر للمحرك ، الذي يتدفق لفترة طويلة ، وتيار البدء ، الذي يتدفق لبضع ثوانٍ فقط. عند استخدام المبدئ الناعم ، يكون تيار البدء أقل بكثير ، لكنه يتدفق لفترة أطول - حتى دقيقة أو أكثر. لا يستطيع الأوتوماتون "فهم" هذا ويعتبر أن الإطلاق قد اكتمل منذ فترة طويلة ، وأن التيار المتدفق ، وهو أعلى بعدة مرات من التيار المقدر ، هو نتيجة حالة طوارئ ، ويوقف تشغيل النظام. لتجنب ذلك ، إما أن تقوم بتثبيت آلة خاصة لها القدرة على تعيين وضع إضافي لعملية البدء الناعم ، أو اختيار جهاز به التصنيف الحاليالمطابق لتيار البدء عند استخدام بادئ التشغيل الناعم. في الحالة الثانية ، لن تكون هذه الآلة قادرة على حماية المحرك من الأحمال الزائدة ، ولكن المبدئ الناعم نفسه يؤدي هذه الوظيفة ، بحيث لا تتأثر حماية المحرك.

دعونا نلخص. إذا كانت الآلية ، التي يجب أن تكون بدايتها أكثر سلاسة ، تتناسب مع جميع القيود المذكورة في هذه المقالة ، والإمكانيات التي توفرها طرز المبتدئين اللينة المتاحة تناسبك ، فإن اختيارك هو بداية سهلة. سيكون التوفير في التكلفة مقارنة باستخدام محول التردد (استبدال محول الإمداد ، وزيادة طاقة المولد ، واستبدال الكبل بآخر أكثر سمكًا - اختر حالتك). إذا لم يكن المبدئ الناعم مناسبًا لسبب ما ، فعليك الانتباه مرة أخرى إلى محولات التردد ، والتي ، على الرغم من كونها باهظة الثمن ، إلا أنها أكثر فاعلية.

رسلان خوسينوف ، دكتوراه ، المدير الفني لشركة Santerno CJSC (موسكو)

دعاية

محرك كهربائي 25.07.2017 أعلنت شركة Yaskawa Electric Corporation عن إنشاء أول محرك مؤازر في العالم مزود بمضخم أشباه موصلات نيتريد الغاليوم. يبلغ حجم محرك سيرفو Σ-7 F نصف حجم محركات الأقراص التقليدية ، مما يتيح حلولًا أكثر إحكاما وفعالية.

مع بدء التشغيل المباشر للمحركات الكهربائية عالية الطاقة ، تحدث انخفاضات كبيرة في الجهد ، والتي يمكن أن تؤدي إلى الإغلاق الطارئ للمحطات الفرعية. في الآلات ذات الطاقة المتوسطة والمنخفضة ، يمكن أن يؤدي البدء المباشر إلى تلف الأجهزة الميكانيكية المختلفة للنظام نتيجة القفزة الحادة في عزم دوران المحرك. علاوة على ذلك ، لا يعد البدء المباشر مناسبًا جدًا للمحرك نفسه ، مما يقلل من مدة خدمته.

لتقليل تأثير تيار التدفق على الشبكة والأجزاء الميكانيكية للأنظمة ، يتم استخدام الأجهزة للحد من تدفق التيار. يمكن أن تكون هذه الوسائل للآلات غير المتزامنة ذات الدوارات ذات الدائرة القصيرة أو أكثر جهاز حديثبداية لينة أو كما يطلق عليها - منظم الجهد الثايرستور.

المبدئ الناعم بسيط للغاية - الرسم البياني أدناه:

يتم تضمينه فقط في ظهر إلى ظهر في كل مرحلة من مراحل الآلة غير المتزامنة. مبدأ تشغيل المبدئ الناعم بسيط للغاية - يتم تنظيم الجهد على ملف المحرك بزاوية فتح الثايرستور.

وبالتالي ، من الممكن الحصول على زيادة سلسة في تيار البداية ، وبالتالي ، عزم الدوران.

بعد أن يتسارع المحرك الكهربائي إلى السرعة المطلوبة ، يتم ضبط زاوية فتح الثايرستور على الحد الأقصى ويعمل الجهاز في الوضع العادي. ولكن ، في وضع التشغيل هذا ، يتم تسخين مفاتيح الطاقة ، الأمر الذي يتطلب تركيب مفاتيح أكثر قوة وتنفيذ نظام تبريد قسري. هذا يجعل المبدئ الناعم أكبر وأكثر تكلفة. لحل هذه المشكلة ، توصلوا إلى الحل التالي - بعد البدء ، يتم تحويل مفاتيح الطاقة باستخدام موصل. يسمح ذلك بإخراج صمامات الطاقة من التشغيل في حالة التشغيل المستقر لنظام الدفع الكهربائي ، مما يلغي مشاكل التهوية.

حيث: KM - قواطع تحويل الثايرستور.

لمزيد من بساطة الدائرة ، يتم التحكم في الجهد على مرحلتين:

يتمتع هذا النظام بالمزايا التالية:

تقليل الاندفاعات الحالية في الجزء الثابت للماكينة في وقت البدء ؛
إجراء سيطرة كاملة على الأحمال الزائدة للآلة الكهربائية ؛
القضاء على الاهتزازات في المحرك الكهربائي ، مما يضمن عمر خدمة أطول للمعدات ؛
في خطوط الأنابيب وعند بدء تشغيل المضخات ، يتم التخلص من الصدمات الهيدروليكية ؛
متي حالات الطوارئقد يوفر هذا الجهاز أقصى أداء ؛

عيوب:

على عكس البادئ الناعم ، لا يمكنه تنظيم سرعة الآلة غير المتزامنة في ظروف الحالة المستقرة (قابلة للتطبيق فقط لبدء التشغيل والفرملة) ؛
لا يعكس المحرك. لتنفيذ العكس ، من الضروري تثبيت عكسات إضافية ؛
توليد التوافقيات الأعلى ، مما يؤثر سلبًا على كل من المحرك الكهربائي والشبكة ؛
عزم دوران صغير نسبيًا ؛

يعد البدء الناعم للمحرك التعريفي مهمة صعبة دائمًا ، لأن بدء تشغيل المحرك التعريفي يتطلب الكثير من التيار وعزم الدوران ، مما قد يؤدي إلى حرق لف المحرك. يقترح المهندسون باستمرار الحلول التقنية الممتعة وينفذونها للتغلب على هذه المشكلة ، مثل استخدام دائرة تبديل ، ومحول تلقائي ، وما إلى ذلك.

حاليًا ، تُستخدم هذه الأساليب في العديد من المنشآت الصناعية من أجل التشغيل السلس للمحركات الكهربائية.

من الفيزياء ، يُعرف مبدأ تشغيل المحرك الكهربائي التعريفي ، وجوهره كله هو استخدام الفرق بين ترددات دوران المجالات المغناطيسية للجزء الثابت والدوار. يساهم المجال المغناطيسي للعضو الدوار ، الذي يحاول اللحاق بالمجال المغناطيسي للجزء الثابت ، في إثارة تيار بدء كبير. يعمل المحرك بأقصى سرعة ، بينما تزيد قيمة عزم الدوران أيضًا بعد التيار. نتيجة لذلك ، قد يتلف ملف الوحدة بسبب ارتفاع درجة الحرارة.

وبالتالي ، يصبح من الضروري تثبيت بداية ناعمة. تساعد المشغلات اللينة للمحركات غير المتزامنة ثلاثية الطور على حماية الوحدات من التيار العالي الأولي وعزم الدوران الناتج عن تأثير الانزلاق للمحرك التعريفي.

الميزات المفيدة لاستخدام دائرة ذات بداية ناعمة (SCD):

تقليل تيار البدء ؛
خفض تكاليف الطاقة ؛
تحسين الكفاءة
تكلفة منخفضة نسبيًا
تحقيق أقصى سرعة دون الإضرار بالوحدة.

كيف تبدأ بسلاسة تشغيل المحرك؟

هناك خمس طرق أساسية للبدء الناعم.

يمكن إنشاء عزم دوران مرتفع عن طريق إضافة مقاومة خارجية لدائرة الدوار كما هو موضح في الشكل.

من خلال تضمين محول تلقائي في الدائرة ، يمكن الحفاظ على تيار البدء وعزم الدوران عن طريق تقليل الجهد الأولي. انظر إلى الصورة أدناه.

البدء المباشر هو أسهل وأرخص طريقة لأن المحرك التعريفي متصل مباشرة بمصدر الطاقة.
التوصيلات بتكوين ملف خاص - الطريقة قابلة للتطبيق على المحركات المعدة للتشغيل في ظل الظروف العادية.

يعد استخدام SCP هو الأكثر تقدمًا من بين جميع الطرق المدرجة. هنا ، تعمل أجهزة أشباه الموصلات مثل الثايرستور أو SCR التي تنظم سرعة المحرك التعريفي على استبدال المكونات الميكانيكية بنجاح.

جهاز التحكم في سرعة محرك المجمع

تعتمد معظم دوائر الأجهزة المنزلية والأدوات الكهربائية على محرك كهربائي جامع 220 خامسا. هذا الطلب تفسره العالمية. يمكن تشغيل الوحدات بالجهد المباشر أو المتناوب. ترجع ميزة الدائرة إلى توفير عزم دوران فعال لبدء التشغيل.

لتحقيق بداية أكثر سلاسة ولديك القدرة على ضبط السرعة ، يتم استخدام أدوات التحكم في السرعة.

يمكن بدء تشغيل محرك كهربائي بيديك ، على سبيل المثال ، بهذه الطريقة.

استنتاج

تم تصميم وصنع المشغلات اللينة للحد من الزيادة في أداء بدء تشغيل المحرك. خلاف ذلك ، يمكن أن تؤدي الظواهر غير المرغوب فيها إلى تلف الوحدة أو احتراق اللفات أو ارتفاع درجة حرارة دوائر العمل. من أجل عمر خدمة طويل ، من المهم أن يعمل المحرك ثلاثي الطور بدون زيادة في الطاقة ، في وضع بدء التشغيل الناعم.

بمجرد أن يلتقط المحرك التعريفي السرعة المطلوبة ، يتم إرسال إشارة لفتح مرحل الدائرة. تصبح الوحدة جاهزة للعمل بأقصى سرعة دون ارتفاع درجة الحرارة وفشل النظام. يمكن أن تكون الأساليب المقدمة مفيدة في حل المشاكل الصناعية والمنزلية.