Elektronische Starter für Einphasen-Induktionsmotor mit Schutz

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Im Allgemeinen verwenden wir häufig Motoren in vielen elektrische und elektronische Geräte wie Lüfter, Kühler, Mischer, Mühle, Rolltreppe, Aufzug, Kräne und so weiter. Es gibt verschiedene Arten von Motoren wie Gleichstrommotoren und Wechselstrommotoren basierend auf ihrer Versorgungsspannung. Darüber hinaus werden diese Motoren anhand unterschiedlicher Kriterien in verschiedene Typen eingeteilt. Betrachten wir, dass Wechselstrommotoren weiter klassifiziert werden als Induktionsmotoren , Synchronmotoren und so weiter. Unter all diesen Motortypen mussten einige Motortypen unter bestimmten Bedingungen betrieben werden. Zum Beispiel verwenden wir einen elektronischen Anlasser für einen Einphasenmotor, um einen reibungslosen Start zu ermöglichen.

Einphasenmotor

Einphasenmotor

Einphasenmotor



Die Elektromotoren, die für ihren Betrieb die einphasige Stromversorgung nutzen, werden als einphasige Motoren bezeichnet. Diese werden in verschiedene Typen eingeteilt, aber die häufig verwendeten Einphasenmotoren können als Einphasen-Induktionsmotoren und Einphasen-Synchronmotoren betrachtet werden.


Wenn wir a Drehstrommotor Normalerweise wird mit einer dreiphasigen Stromversorgung gearbeitet, bei der zwischen den drei Phasen eine Phasenverschiebung von 120 Grad zwischen zwei beliebigen Phasen vorliegt und dann ein rotierendes Magnetfeld erzeugt wird. Aufgrund dessen wird der Strom im Rotor induziert und bewirkt eine Wechselwirkung zwischen Stator und Rotor, wodurch sich der Rotor dreht.



Bei einphasigen Motoren, die nur mit einphasiger Stromversorgung betrieben werden, gibt es verschiedene Möglichkeiten, diese Motoren zu starten. Eine Möglichkeit ist die Verwendung der einphasigen Motoren. Motor startet . Bei all diesen Verfahren wird meist eine zweite Phase erzeugt, die als Hilfsphase oder Startphase bezeichnet wird, um ein rotierendes Magnetfeld im Stator zu erzeugen.

Startmethoden des Einphasenmotors

Es gibt verschiedene Methoden zum Starten der 1-ϕ-Motoren: Sie sind wie folgt:

  • Split Phase oder Resistance Start
  • Kondensatorstart
  • Permanenter Split-Kondensator
  • Kondensator Kondensatorlauf starten
  • Elektronischer Anlasser für Einphasenmotor

Split Phase oder Resistance Start


Split Phase oder Resistance Start

Split Phase oder Resistance Start

Dieses Verfahren wird hauptsächlich in einfachen Industriemotoren eingesetzt. Diese Motoren bestehen aus zwei Wicklungssätzen, nämlich Startwicklung und Haupt- oder Laufwicklung. Die Startwicklung besteht aus einem kleineren Draht, mit dem sie im Vergleich zur Laufwicklung einen hohen Widerstand gegen elektrischen Fluss bietet. Aufgrund dieses hohen Widerstands wird ein Magnetfeld in der Startwicklung durch den Strom früher als in der Laufwicklungsmagnetfeldentwicklung entwickelt. Somit sind zwei Felder 30 Grad voneinander entfernt, aber dieser kleine Winkel selbst reicht aus, um den Motor zu starten.

Kondensatorstart

Kondensatorstartmotor

Kondensatorstartmotor

Die Wicklungen des Kondensatorstartmotors sind dem Split-Phase-Motor fast ähnlich. Die Pole des Stators sind um 90 Grad voneinander entfernt. Zum Aktivieren und Deaktivieren der Startwicklungen wird ein normalerweise geschlossener Schalter verwendet und der Kondensator in Reihe mit der Startwicklung geschaltet.

Aufgrund dieses Kondensators führt der Strom zur Spannung, daher wird dieser Kondensator zum Starten des Motors verwendet und nach Erreichen der 75% der Nenndrehzahl des Motors vom Stromkreis getrennt.

Permanenter Split-Kondensator (PSC)

PSC-Motor (Permanent Split Capacitor)

PSC-Motor (Permanent Split Capacitor)

Bei einem Kondensatorstartverfahren muss ein Kondensator getrennt werden, nachdem der Motor eine bestimmte Motordrehzahl erreicht hat. Bei diesem Verfahren wird jedoch ein Laufkondensator in Reihe mit der Startwicklung oder der Hilfswicklung geschaltet. Dieser Kondensator wird kontinuierlich verwendet und benötigt keinen Schalter zum Trennen, da er nicht nur zum Starten des Motors verwendet wird. Das Anlaufdrehmoment des PSC ist ähnlich wie bei den Überlaufmotoren, jedoch mit geringem Anlaufstrom.

Kondensator Kondensatorlauf starten

Kondensatorstart Kondensatorlaufmotor

Kondensatorstart Kondensatorlaufmotor

Die Merkmale der Kondensatorstart- und PSC-Methoden können mit dieser Methode kombiniert werden. Der Betriebskondensator ist in Reihe mit der Startwicklung oder der Hilfswicklung geschaltet, und ein Startkondensator ist beim Starten des Motors mit einem normalerweise geschlossenen Schalter in der Schaltung verbunden. Der Startkondensator sorgt für eine Startverstärkung des Motors und der PSC für einen hohen Lauf des Motors. Es ist teurer, ermöglicht aber dennoch ein hohes Anlauf- und Ausfalldrehmoment sowie reibungslose Laufcharakteristika bei hohen Nennleistungen.

Schutzschema des Einphasen-Induktionsmotors

Der Anlasser ist ein Gerät, mit dem der Elektromotor durch Auslösen vor gefährlichen Überlastungen geschaltet und geschützt wird. Es reduziert den Anlaufstrom zu den AC-Induktionsmotoren und reduziert auch das Motordrehmoment.

Elektronische Starterschaltung funktioniert

Elektronischer Starter wird verwendet für Motorschutz vor Überlastung und Kurzschluss . Ein Stromsensor im Stromkreis wird verwendet, um den vom Motor aufgenommenen Strom zu begrenzen, da in einigen Fällen, z. B. bei einem Ausfall des Lagers, einem Pumpendefekt oder aus anderen Gründen, der vom Motor aufgenommene Strom seinen normalen Nennstrom überschreitet. Unter diesen Bedingungen ist die Stromsensor löst den Stromkreis zum Schutz des Motors aus. Der elektronische Anlasser für das Motorschaltbild ist unten dargestellt.

Elektronischer Starterkreis

Elektronische Starterschaltung

Der Schalter S1 dient zum Einschalten der Versorgung über die Kontakte Transformator T2 und N / C des Relais RL1. Die Gleichspannung, die über den Kondensator C2 durch den Brückengleichrichter erzeugt wird, erregt das Relais RL2. Mit der Erregung des Relais RL2 erregt die an C2 entwickelte Spannung das Relais RL3 und somit wird der Motor versorgt. Wenn der Motor einen Überstrom zieht, entwickelt sich die Spannung über dem Sekundär des Transformators T2 zieht das Relais RL1 an, um die Relais RL2 und RL3 auszulösen.

Sanftanlauf des Induktionsmotors durch ACPWM

Das vorgeschlagene System soll einen sanften Start des einphasigen Induktionsmotors unter Verwendung einer sinusförmigen PWM-Spannung beim Starten des Motors ermöglichen. Dieses System vermeidet die häufig verwendeten TRIAC-Phasenwinkel-Steuerantriebe und liefert beim Starten des einphasigen Induktionsmotors eine variable Wechselspannung. Ähnlich wie bei der TRIAC-Steuermethode wird die Spannung während des Starts in sehr kurzer Zeit von Null bis Maximum variiert.

Da verwenden wir in dieser Technik die PWM-Technik das erzeugt viel niedrigere Harmonische höherer Ordnung. In diesem Projekt wird die Netzwechselspannung direkt mit einer sehr geringen Anzahl von moduliert aktive und passive Leistungskomponenten . Daher sind keine Wandlertopologie und keine teuren herkömmlichen Wandler erforderlich, um Ausgangsspannungswellenformen zu erzeugen. Ein Schaltplan für einphasige Motorstarter ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Sanftanlauf des Induktionsmotors durch ACPWM

Sanftanlauf des Induktionsmotors durch ACPWM

In diesem Antrieb ist die Last in Reihe mit den Eingangsanschlüssen des Brückengleichrichters geschaltet und ihre Ausgangsanschlüsse sind mit der PWM-Steuerung verbunden Leistungs-MOSFET (IGBT oder Bipolar oder Leistungstransistor). Wenn dieser Leistungstransistor ausgeschaltet ist, fließt kein Strom durch die Brückengleichrichter und somit bleibt die Last im AUS-Zustand. Wenn der Leistungstransistor eingeschaltet ist, werden die Ausgangsanschlüsse des Brückengleichrichters kurzgeschlossen und der Strom fließt durch die Last. Wie wir wissen, kann der Leistungstransistor durch die PWM-Technik gesteuert werden. Daher kann die Last durch Variieren des Arbeitszyklus der PWM-Impulse gesteuert werden.

Die neue Steuerungstechnik dieses Antriebs ist für Verbraucher- und Industrieprodukte (Kompressoren, Waschmaschinen, Ventilatoren) vorgesehen, bei denen die Systemkosten berücksichtigt werden müssen.

Vielen Dank für Ihr Interesse am Erlernen des Motorstarters. Wir hoffen, dass dieser Artikel eine kurze Vorstellung von der Rolle des Starters beim Schutz des Motors vor hohen Anlaufströmen und beim reibungslosen und weichen Betrieb des Induktionsmotors enthält. Für jede technische Hilfe zu diesem Artikel im Detail sind wir immer dankbar, wenn Sie Ihre Kommentare im folgenden Kommentarbereich veröffentlichen.