En myk start er en hvilken som helst enhet som styrer akselerasjonen til en elektrisk motor ved å kontrollere den påførte spenningen.
La oss nå få en kort tilbakekalling av behovet for å ha en startpakke for en hvilken som helst motor.
En induksjonsmotor kan starte selv på grunn av samspillet mellom den roterende magnetfeltstrømmen og rotorviklingsstrømmen, noe som forårsaker en høy rotorstrøm når momentet økes. Som et resultat trekker statoren høy strøm, og når motoren når full hastighet, trekkes en stor mengde strøm (større enn merkestrømmen), og dette kan føre til oppvarming av motoren og til slutt skade den. For å forhindre dette er det nødvendig med motorstartere.
Motorstart kan være på 3 måter
- Påføre full belastningsspenning med tidsintervaller: Direkte start på nettet
- Bruker redusert spenning gradvis: Star Delta Starter og Soft starter
- Bruker delvikling starter: Autotransformator starter
Definere myk start
La oss nå rette oppmerksomheten mot myk start.
I tekniske termer er en myk start en hvilken som helst enhet som reduserer dreiemomentet som brukes på elektromotoren. Den består vanligvis av solid state-enheter som tyristorer for å kontrollere påføringen av forsyningsspenning til motoren. Starteren arbeider med det faktum at dreiemomentet er proporsjonalt med kvadratet til startstrømmen, som igjen er proporsjonal med den påførte spenningen. Dermed kan dreiemomentet og strømmen justeres ved å redusere spenningen når motoren startes.
Det kan være to typer kontroller med soft starter:
Åpne kontrollen : En startspenning påføres med tiden, uavhengig av strømmen som trukkes eller motorens hastighet. For hver fase er to SCR-er koblet rygg mot rygg, og SCR-ene blir utført i utgangspunktet med en forsinkelse på 180 grader i løpet av de respektive halvbølgesyklusene (som hver SCR utfører for). Denne forsinkelsen reduseres gradvis med tiden til den påførte spenningen ramper opp til full forsyningsspenning. Dette er også kjent som Time Voltage Ramp System. Denne metoden er ikke relevant da den ikke styrer motorakselerasjonen.
Lukket sløyfekontroll : En hvilken som helst av motorens utgangskarakteristikker som strømmen trukkes eller hastigheten overvåkes, og startspenningen blir modifisert tilsvarende for å få ønsket respons. Strømmen i hver fase overvåkes, og hvis den overskrider et bestemt settpunkt, stoppes tidsspenningsrampen.
Dermed er det grunnleggende prinsippet for den myke starteren ved å kontrollere ledningsvinkelen til SCR-ene. Påføringen av forsyningsspenningen kan kontrolleres.
2 komponenter til en grunnleggende myk startpakke
- Strømbrytere som SCR-er som må fasestyres slik at de brukes for hver del av syklusen. For en 3-faset motor er to SCR-er koblet rygg mot rygg for hver fase. Bytteinnretningene må klassifiseres minst tre ganger mer enn linjespenningen.
- Kontrolllogikk ved bruk av PID-kontrollere eller mikrokontrollere eller annen logikk for å kontrollere påføringen av portspenning til SCR, dvs. for å kontrollere avfyringsvinkelen til SCR for å få SCR til å lede den nødvendige delen av forsyningsspenningen.
Arbeidseksempel på elektronisk softstart-system for 3-faset induksjonsmotor
Systemet består av følgende komponenter.
- To rygg-til-rygg-SCR-er for hver fase, dvs. 6 SCR-er totalt.
- Kontrolllogikkretser i form av to komparatorer - LM324 og LM339 for å produsere nivået og rampespenningen og en optoisolator for å kontrollere påføringen av gate spenning til hver SCR i hver fase.
En strømforsyningskrets for å gi den nødvendige likestrømforsyningsspenningen.
Blokkdiagram som viser elektronisk softstart-system for 3-faset induksjonsmotor
Nivåspenningen genereres ved hjelp av komparatoren LM324 hvis inverterende terminal blir matet ved hjelp av en fast spenningskilde og den ikke-inverterende terminalen blir matet gjennom en kondensator koblet til samleren til en NPN-transistor. Lading og utlading av kondensatoren fører til at utgangen fra komparatoren endres tilsvarende og spenningsnivået endres fra høyt til lavt. Denne utgangsnivåspenningen tilføres den ikke-inverterende terminalen til en annen komparator LM339 hvis inverterende terminal blir matet ved bruk av en rampespenning. Denne rampespenningen produseres ved hjelp av en annen komparator LM339 som sammenligner den pulserende likestrømsspenningen påført sin inverterende terminal med den rene DC-spenningen ved sin ikke-inverterende terminal og genererer et nullspenningsreferansesignal som blir konvertert til et rampesignal ved lading og utlading av en elektrolyttkondensator.
3rdkomparator LM339 produserer et signal med høy pulsbredde for hver høyspenningsspenning, som avtar gradvis når nivåspenningen reduseres. Dette signalet blir invertert og påført Optoisolator, som gir portpulser til SCR-ene. Når spenningsnivået faller, øker pulsbredden til Optoisolator og mer pulsbredden, mindre er forsinkelsen og gradvis utløses SCR uten forsinkelse. Dermed ved å kontrollere varigheten mellom pulser eller forsinkelse mellom påføringer av pulser, blir avfyringsvinkelen til SCR styrt og påføringen av forsyningsstrøm styrt, og dermed styrt motorens utgangsmoment.
Hele prosessen er et styresystem med åpen sløyfe der tidspunktet for påføring av gateutløserpulser til hver SCR styres basert på hvor tidligere rampespenningen synker fra nivåspenningen.
Fordeler med myk start
Nå som vi har lært om hvordan en elektronisk mykstartsystem fungerer, la oss huske noen få grunner til at det foretrekkes fremfor andre metoder.
- Forbedret effektivitet : Effektiviteten til softstartsystemet ved bruk av solid state-brytere skyldes mer den lave on-state spenningen.
- Kontrollert oppstart : Startstrømmen kan reguleres jevnt ved enkelt å endre startspenningen, og dette sikrer jevn start av motoren uten rykk.
- Kontrollert akselerasjon : Motorakselerasjon styres jevnt.
- Lav pris og størrelse : Dette sikres ved bruk av solid state-brytere.
