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小型电动机的启动时间在几秒钟之内,大型电动机为几秒到几十秒。启动电流远远大于额定电流,一般为5一7倍。这么大的冲击电流会降低电网电压,对电源和其他用电设备都有较大的影响,还会使电动机发热、缩短使用寿命。 为限制启动时过大的冲击电流,一般采用电阻降压或自藕变压器降压等方法。本例介绍一种“线性固态继电器XSSR"制成的软启动电路,其启动过程避免了冲击电流,且成本低廉、简单可靠。 工作原理 用线性固态继电器制成的电动机启动器电路如图所示。 在启动时间内,XSSR一次侧的直流电流从零开始线性增长,以控制二次侧交流电动机的电流,使之从零开始,平滑线性增长到额定值,没有冲击电流,从而实现软启动。当启动结束后,自动将XSSR短路,全压投人运行。 开机延时功能由RP1、C1定时元件和反相放大器组成。接通电源的瞬间,电容器Cl上的电压为零,反相放大器输人端的电压从+12V逐渐下降,输出端电压逐渐从OV上升。延时长短由RP1调节。继电器K的动断触点K1并联在Cl上,目的是在关机后立即将电容上的电荷放掉。 三相电源分别经降压电阻、桥式整流器QD2一QD4和稳压管VD1一VD3送至光祸合器一次侧和指示灯VD4一VD6。三个光藕合器二次侧串联,只要发生断相,或某一相电压低于180V,都会自动切断全部三相电源,并使VD4 - VD6指示灯熄灭。 RN一RP6分别微调XSSR的一次侧电流,可使三相平衡。RP2作为初始电压设定,它决定了开机瞬间负载上的电压,一般定为OV。RP3作为最终输出电压设定,它决定了电动机进人稳定状态后的工作电压,可根据实际需要调整。 单刀双掷开关SA的作用是准备另一种调节方式,即外接计算机调节。可按设计要求,从计算机输出0 - lOV(或5V)来进行程序控制。输人的直流电压(0 - lOV)与输出的交流电压(0一380V)成线性比例关系。 元器件选择 ICl洗用LM7812三端集成稳压器:IC2选用CD4069六非门数字集成电路,使用中并联成一个反相器使用。 VD1一VD3选用180V、1W硅稳压二极管,如2DW62一180V、2DW一64、BWC64,BWC64D、IW200一210型等。VS1~VS3应根据电动机的功率大小来选择电流参数,一般要取5倍余量。要注意散热,散热片要有足够的面积,再用风扇进行冷却。 RP1一RP6选用WXl一1W线绕电位器。 QD1选用QL一1 A/50V型硅全桥,QD2一QD4选用QL一1 A/300V型硅全桥。 K选用工作电压为12V的JQX一4F型继电器。T用220V/14V, 5W优质电源变压器,要求长时间运行不过热。 XSSR是线性固态继电器,不能用一般固态继电器代替。 光藕合器选用二次侧是达林顿型,四脚引出式,如TRP521型。 制作与调试 将所有电子元器件安装在一块自制的印制电路板上,并将其装人大小合适的塑料或木制盒内,然后安装在电动机的配电盘上。 根据实际需要调整 RP1或改变C1的容量来决定开机延迟时间。调节RP2设定开机瞬间负载上的电压,一般定为OV。调节RP3设定电动机进人稳定状态后的工作电压,一般是全压运行。 试验时接上千瓦灯泡做负载进行观察。开机后灯丝从暗红色浙渐发光,亮度线性增加,按设定的延迟时间达到最大亮度,说明启动器电路正常。 |