Adicionando uma partida suave aos motores da bomba de água - reduzindo problemas de queima do relé

Experimente Nosso Instrumento Para Eliminar Problemas





Neste artigo, discutimos alguns exemplos inovadores e simples de circuitos de partida suave que podem ser implementados com motores de serviço pesado para que sejam capazes de iniciar com uma partida suave ou uma partida lenta e lenta em vez de uma partida repentina e irregular

Por que o Soft Start é Crucial para Motores Pesados

Quando sistemas de motores pesados ​​ou motores de alta corrente estão envolvidos, o surto de corrente de ativação inicial geralmente se torna um problema. Este surto tende a causar um arco enorme nos contatos do relé da bomba, causando corrosão e redução da vida útil devido ao estresse e ao desgaste.



O arco de alta corrente não só causa problemas de contato do relé, mas também afeta os circuitos eletrônicos circundantes, fazendo com que travem ou sejam perturbados devido à grande quantidade de interferência de RF gerada durante a ligação do motor.

No entanto, proteger o dispendioso relé do motor torna-se o principal problema em tais situações. Embora existam muitos contatores mecânicos disponíveis para controlar a tensão do motor, esses sistemas não são eficientes e são ineficazes contra as emissões de RF.



Esperamos que o circuito eletrônico simples apresentado abaixo seja capaz de eliminar todos os problemas relacionados com a geração de surtos LIGADOS do motor pesado e proteção de contato do relé.

A figura mostra um circuito de chave dimmer simples que incorpora uma configuração comum de triac e diac, que pode ser usada de forma muito eficaz para adicionar uma partida suave a qualquer motor CA de alta corrente e pesado.

Projetando um Soft Start usando Triac Phase Chopping

Aqui, o potenciômetro de controle foi substituído por uma caixa de LED / LDR. Como sabemos que em interruptores dimmer normais, uma resistência variável é usada para controlar as velocidades do ventilador. Aqui, a resistência variável é substituída por um arranjo LED / LDR. Isso significa que agora a velocidade do motor, ou em outras palavras, a corrente para o motor pode ser controlada controlando a intensidade do LED fechado através de um gatilho externo.

Isso é exatamente o que é feito aqui. Quando o relé do motor é LIGADO, por um interruptor ou por um circuito de controle eletrônico, como um circuito controlador de nível de água, o LED do interruptor dimmer conectado também é LIGADO simultaneamente.

O LED liga o triac e o motor conectado.

Sendo um dispositivo de estado sólido, o interruptor do dimmer atua um pouco mais rápido do que o relé e, portanto, o motor é primeiro ativado através do triac dimmer e logo após alguns milissegundos o triac é contornado pelos contatos do relé em questão.

O processo acima elimina completamente qualquer centelha do contato do relé, uma vez que o triac já absorveu grande parte da corrente e o relé só precisa assumir suavemente a condução do motor já ligado.

Aqui, o brilho do LED opto-acoplador é crucial e deve ser definido de forma que o triac esteja apenas 75% LIGADO.

Este ajuste salvará o triac de um transiente de corrente pesada inicial e ajudará todo o sistema a durar muitos anos.

O resistor R4 pode ser configurado apropriadamente para alcançar um brilho ideal sobre o LED.

Diagrama de circuito

Lista de Peças

R1 = 15K
R2 = 330K,
R3 = 10K,
Resistor de diac = 100 Ohms,
R4 = a ser ajustado conforme explicado,
C1 = 0,1uF / 400V
C2, C3 = 0,1uF / 250V,
L1 = choke de 10 amp / 220V
Triac (Alternistor) = 10 Amp 400V,
Diac = conforme o triac acima.

Atualizando Triac Soft Start com Relé

partida suave para motores com relé e triac

Uma pequena inspeção revela que o circuito realmente não requer o circuito optoacoplador. O circuito pode ser simplesmente organizado da seguinte maneira:

R2 deve ser selecionado de forma que o triac conduza apenas 75% da potência.

Quando a alimentação é LIGADA, o triac fornece uma partida inicial suave para o motor até a próxima fração de segundo, quando o relé também conduz, habilitando o motor com a potência total necessária. Isso protege completamente os contatos do atuador contra os surtos e faíscas de corrente iniciais,

Design Simplificado de Soft Start

Como sugerido corretamente pelo Sr. Jim, um torque inicial é imperativo para iniciar um motor de forma ideal, especialmente quando ele está carregado, se esse torque inicial estiver ausente. o motor pode parar com cargas pesadas sob seu cinto e pode começar a fumar dentro de minutos.

O circuito a seguir foi projetado para resolver os dois problemas juntos, ele inibe a corrente de pico inicial para a chave LIGA / DESLIGA e ainda permite que o motor dê partida com um 'chute' para que ele inicie sem problemas mesmo quando estiver carregado.

O projeto acima pode ser ainda mais simplificado removendo o relé, conforme mostrado abaixo:

Um technicallu mais som Circuito de partida suave do motor baseado em PWM também pode ser experimentado para obter um melhor controle, um melhor torque e uma partida confiável para o motor conectado, mesmo para motores trifásicos.

Partida suave usando corte de fase controlado

Outra forma de implementar triacs por meio de corte de fase escalonado, para iniciar o circuito de partida suave lenta e término lento ou parada lenta para motores de máquinas pesadas, de modo que os motores sejam capazes de passar por ações de parada de partida gradual em vez de ligar / desligar abruptamente.

A ideia é basicamente garantir um menor desgaste do motor e, além disso, economizar energia durante o curso das ações.

A ideia foi solicitada pelo Sr. Bernard Botte.

Caro Sr. Swagatam,
Desculpe pelo meu inglês, obrigado de qualquer maneira por qualquer resposta que você dará Antes da pergunta. Eu uso diferentes aparelhos para manusear madeira usando motor universal AC originalmente feito para uma faixa entre 230 a 240 volts 50hz (mas eu noto em certa parte do meu país 250V também) porque eu preciso muito de diferentes tipos de máquinas e isso era apenas para passatempo.

Compro as máquinas mais baratas que consigo encontrar (corrijo alguns problemas mecânicos) para outras máquinas. Eu uso também um dimmer (feito em casa baseado no sistema usado pelo aspirador de pó e modificado pelo NINA67) e funciona muito bem.


Mas eu também uso uma plaina / desengrossadeira com um motor girando a 18000 T / min. Parece feito para não pagar royalties para despejar direitos autorais. Antes de ter problemas, pensei que era um motor funcionando a 3000 t / min (2700) multiplicado por 2 (como os outros) com uma correia para atingir uma velocidade decente de 6000 t / m (5400) Desculpe, não. E eu não uso o dimmer.

O motor funciona a +/- 18000: 3 = 6000 !!! Sabendo o custo barato daquela máquina, eu a uso como um 'bom pai', não intensivamente etc. Mas um dia houve um fumo

A máquina fumega e eu desmonto a máquina para isolar o motor e expulsar o fogo. (a máquina estava na garantia mas eu preciso fazer muitos quilômetros para fazer a troca. E aí, eles não me dizem que era um problema conhecido e recorrente ... mas ... eles sabem disso!)

Na verdade, quando tudo estava frio. Eu olho para o eixo que gira, ele também parece atirar no lado oposto da correia da engrenagem a cada partida. Como se não houvesse um produtor.

Eu mostro o motor em uma empresa que vende diferentes tipos de motor.

Eles também fazem a recondicionamento, mas explicam-me que era um motor “exótico”, mas definiram o mesmo diagnóstico. Começo rápido Então, venho minha pergunta: você poderia fazer um esquema para ter uma “partida suave / final suave” para diferentes universalmotors na verdade se eu usar meu sistema dimmer baseado em BTA 16 800 cw (melhor que o outro mencionado acima), parece ok, mas eu fiz apenas 3 deles. Vou querer integrar isso em todas as grandes máquinas.

E use apenas o botão liga / desliga. Quero usar um botão para “ligar” e outro para “desligar” ou um botão liga / desliga.

Mas também um potenciômetro para selecionar o nível mínimo (dependendo da potência de cada motor) quando o motor começar a funcionar e um potenciômetro para selecionar o tempo (555) entre o início lento e a velocidade total (talvez também atinja o triac com um relé para tem velocidade máxima e um led verde se for relevante (mas vai ser bom) para desligar o tempo pode reduzir.Porque no final porque a corrente extra e problemas ligados.

Nota: Já vi esta aplicação com “fpla” ou processadores dedicados, mas tenho a certeza que também pode ser feita com componentes discretos. Porque não posso fazer isso: porque nunca estudo os motores correctamente mas sei por exemplo que não é correto dar partida no motor com sistema de cruzamento zero porque dá uma corrente máxima e isso causa o mesmo problema (FOGO!) com o par na partida e corrente máxima ...

Já vi este pedido em outro fórum tocando outro trabalho de madeira mecânica etc ... sem resposta e as pessoas dizem também se funciona com um potenciômetro, mas quando você muda de uma máquina para outra você pode cometer erros etc ... Atenciosamente, Botte Bernard (Bélgica), por favor não coloque meu endereço na net Nb eu gosto também na sua apresentação o datasheet porque não é tão fácil ter sem pagar

Bernard Botte

Projetando o circuito de controle de fase escalonado

A ideia solicitada de um circuito de comutação de motor de partida suave e parada suave pode ser implementada usando um conceito de interruptor dimmer simples baseado em triac, conforme apresentado nos seguintes diagramas:

Referindo-se aos diagramas acima, o primeiro diagrama mostra um dimmer de luz padrão ou um circuito de interruptor de dimmer de ventilador usando um triac resistente BTA41A / 600.

A seção que indica o “módulo 4 triac” é normalmente ocupada com um potenciômetro para permitir um ajuste de controle de velocidade manual, em que um ajuste de resistência inferior gera velocidade maior no motor do ventilador e vice-versa. Neste design de partida suave e parada suave, esta seção do potenciômetro é substituída pelo módulo 4 triac indicado, que pode ser visualizado de forma elaborada no segundo diagrama.

Aqui, vemos 4 triacs dispostos em paralelo com 4 resistores individuais de 220K em seu braço MT1 superior e 4 capacitores individuais em suas portas com valores diferentes e com uma espécie de ordem sequencial de alto para baixo. Quando S1 é LIGADO, o triac com o capacitor de valor mais baixo é LIGADO primeiro, permitindo uma partida de velocidade relativamente lenta no motor devido à comutação do resistor de 220K relevante em seu MT1.

Dentro de alguns milsegundos, o próximo triac subsequente conduz o que tem o próximo valor menor e adiciona seu próprio resistor 220K em paralelo com o resistor 220K anterior, permitindo que o motor ganhe um pouco mais de velocidade. De forma idêntica, o terceiro e o quarto triacs também ligam sequencialmente nos próximos milissegundos, adicionando assim mais dois resistores paralelos de 220K na faixa, o que finalmente permite que o motor atinja sua velocidade máxima.

O aumento de velocidade sequencial acima no motor permite que o motor atinja a chave de partida lenta pretendida LIGADA, conforme desejado pelo usuário.

Da mesma forma, quando a chave S1 é desligada, os capacitores relevantes desligam na mesma ordem, mas de forma descendente, o que inibe o motor de uma parada repentina, em vez disso, causa uma parada lenta gradual ou final lento em sua velocidade.

Feedback do Sr. Bernard:

Caro senhor Swag, Em primeiro lugar, obrigado pela sua resposta rápida. Porque você me disse que tem um problema de tempo, mudei meu sistema operacional para linux mint 18,1 'Serena', então eu tive que reinstalar todo o programa que preciso e testá-lo (configure-o!) Então, aparentemente, tudo parece estar funcionando bem ! Sobre o primeiro esquema, noto que você não dá nenhum valor aos esquemas do lado superior, então peguei em «Como fazer um circuito de interruptor de dimmer Triac mais simples»

Lista de peças para o circuito do dimmer de ventilador aprimorado acima (C1) C7 = 0,1u / 400V
(C2, C3) C8, C9 = 0,022 / 250V,
(R1) R9 = 15K,
(R2) R10 = 330K,
(R3) R11 = 33K,
(R4) R12 = 100 Ohms, VR1 = 220K ou 470K linear => Substituído pelo módulo genial 4 triacs
Diac = DB3,
Triac = BT136 => BTA41 600
L1 = 40uH

Sobre a segunda solução esquemática tão simples que nunca sonhei !!! para ser testado o mais rápido possível Genial! dizemos em francês.

Eu não sei se você pode usar condensadores polarizados para tais aplicações AC! E também aqueles 50 volts foram suficientes! Eu você tem um momento para explicar porque -

De qualquer forma, talvez eu tente neste fim de semana se eu tiver todos os componentes. Prefiro usar novos capacitores, meu estoque nunca muda desde 1993!

Na verdade, eu estava tentando maneiras diferentes usando, por exemplo, opto triac (MOC), mas também preciso escolher a frequência da rede AC, também outra baseada em seu circuito controlador de temperatura do forno esquemático, mas com contador ascendente 4516b e 555 etc. complicado

Muito Obrigado

Cumprimentos

B. barrel

Minha resposta:

Obrigado querido Bernard,

A imagem que você inseriu na conversa não foi anexada corretamente e, portanto, não estava aparecendo, mas eu a corrigi agora e a coloquei de volta no artigo.

Eu classifiquei os capacitores em 50 V porque R9 é suposto ser um resistor de 33K ou 68K, o que reduzirá a corrente significativamente e não permitirá que os capacitores queimem, isso é meu entendimento.

Usei capacitores polarizados porque a porta de um triac funciona com um drive DC, mas sim, você tem razão, para torná-la DC para os capacitores precisamos adicionar um 1N4007 em série com os resistores da porta 1K.

Agora, com relação a este projeto, se supor que a ideia não funcione muito bem ou não produza os resultados esperados, poderíamos modificar o drive de porta existente para os 4 triacs em drivers baseados em optoacoplador e realizar a mesma comutação sequencial retardada, mas através de um circuito DC externo. Portanto, este circuito tem, em última análise, o potencial para entregar os resultados pretendidos, desta ou daquela forma.




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