Obwód łagodnego rozruchu silnika PWM zapobiegający wysokiemu zużyciu podczas włączania zasilania

W poście wyjaśniono skuteczny obwód łagodnego rozruchu silnika PWM, który można wykorzystać do włączenia ciężkich silników z łagodnym startem, a tym samym do zapobiegania pobieraniu przez sprzęt niebezpiecznych wysokich prądów.

Dlaczego miękki start

Silniki o dużej mocy np silniki pomp lub inne formy ciężkich silników przemysłowych mają tendencję do pobierania ogromnego prądu podczas początkowego włączania zasilania, co z kolei wpływa na powiązane bezpieczniki i przełączniki, powodując ich przepalanie lub degradację z upływem czasu. Aby zaradzić tej sytuacji, obwód miękkiego startu staje się bardzo niezbędny.

W kilku z moich poprzednich artykułów omawialiśmy na pokrewny temat, którego możesz się kompleksowo nauczyć dzięki następującym postom:

Obwód łagodnego rozruchu silników pomp

Obwód łagodnego startu do lodówek

Chociaż powyższe projekty są dość przydatne, można je uznać za nieco mało zaawansowane technicznie z ich podejściem.

W tym artykule zobaczymy, jak można zaimplementować ten proces przy użyciu bardzo wyrafinowanego Silnik oparty na PWM obwód sterownika miękkiego startu.

Korzystanie z koncepcji PWM

Pomysł polega na zastosowaniu stopniowo zwiększającego się PWM do silnika za każdym razem, gdy jest on włączany, działanie to pozwala silnikowi na osiągnięcie liniowo rosnącej prędkości od zera do maksimum w określonym przedziale czasu, który można regulować.

Uwaga: użyj konfiguracji Darlington BC547 na pinie nr 5 IC2 zamiast pojedynczego BC547. Spowoduje to skuteczniejszą odpowiedź w porównaniu z pojedynczym BC547

Przykładowy obwód zmiennego sterownika silnika 48 V z łagodnym startem

## PROSZĘ PODŁĄCZYĆ 1K OD STYKU 5 IC2 DO UZIEMIENIA, KTÓRYM POMYŚLNIE NIE JEST POKAZANY NA POWYŻSZEJ KONSTRUKCJI ##

Jak to działa

Odnosząc się do powyższego rysunku, wytwarzanie liniowo rosnącego PWM jest osiągane za pomocą dwóch układów scalonych 555 skonfigurowanych w ich standardowym trybie PWM.

Omówiłem już szczegółowo tę koncepcję w jednym z moich wcześniejszych artykułów wyjaśniających jak używać IC 555 do generowania PWM.

Jak widać na schemacie, konfiguracja wykorzystuje dwa układy scalone 555, przy czym IC1 jest okablowany jak astable, a IC2 jako komparator.

Układ IC1 generuje wymagane sygnały zegarowe o określonej częstotliwości (określonej przez wartości R1 i C2), które są podawane do pinu nr 2 układu IC2.

IC2 wykorzystuje sygnał zegarowy do generowania fal trójkątnych na swoim pinie # 7, aby można je było porównać z potencjałem dostępnym na jego pinie # 5 napięcia sterującego.

Pin # 5 uzyskuje wymagane napięcie sterujące przez NPN etap popychacza emitera wykonane za pomocą T2 i powiązanych komponentów.

Gdy zasilanie jest włączone, T2 jest zasilane narastaniem lub stopniowo rosnącym napięciem u podstawy przez R9 i dzięki proporcjonalnemu ładowaniu C5.

Ten potencjał narastający jest odpowiednio powielany na emiterze T2 w odniesieniu do napięcia zasilania na jego kolektorze, co oznacza, że ​​dane podstawowe są przekształcane w stopniowo rosnący potencjał w zakresie od zera do prawie poziomu napięcia zasilania.

To narastające napięcie na pinie # 5 układu IC 2 jest natychmiast porównywane z dostępną falą trójkątną na pinie # 7 układu IC2, która jest tłumaczona na liniowo rosnący PWM na pinie # 3 układu IC2.

Proces liniowego zwiększania PWM trwa do pełnego naładowania C5 i uzyskania stabilnego poziomu napięcia przez podstawę T2.

Powyższa konstrukcja dba o generowanie PWM przy każdym włączeniu zasilania.

Klip wideo:

Poniższy film przedstawia praktyczny wynik testu powyższego obwodu PWM zaimplementowanego na silniku 24 V DC. Film pokazuje reakcję regulacji potencjometru PWM obwodu na silniku, a także reakcję dodatkowej diody LED wskaźnika baterii, gdy silnik jest włączany i wyłączany .

Integracja kontrolera Triac Crossing zero

W celu realizacji silnika PWM efekt obwodu miękkiego startu , wyjście ze styku nr 3 układu IC2 musi być podłączone do obwodu sterownika zasilania triaka, jak pokazano poniżej:

Powyższy rysunek pokazuje, w jaki sposób można zaimplementować sterowanie PWM przy włączonym łagodnym rozruchu w ciężkich silnikach zgodnie z przeznaczeniem.

Na powyższym obrazku widzimy, jak izolatory sterownika triaka z detektorem przejścia przez zero mogą być wykorzystane do sterowania silnikami z liniowo rosnącymi PWM w celu wykonania efektu miękkiego startu.

Powyższa koncepcja skutecznie rozwiązuje problem nadprądowego załączenia rozruchu w silnikach jednofazowych.

Jednak w przypadku zastosowania silnika 3-fazowego można zastosować następującą koncepcję do implementacji proponowanego 3-fazowego łagodnego rozruchu silników.