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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Proteção do motor moedor de carne. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Motores elétricos As características de design do moedor de carne elétrico recomendam a introdução de um dispositivo de controle nele, que combina uma partida suave com proteção contra sobrecarga e superaquecimento. Essas funções são fornecidas pelo dispositivo descrito aqui. Ele pode ser usado para controlar motores de comutador excitados em série em outros eletrodomésticos. Este dispositivo de proteção foi desenvolvido para o moedor de carne elétrico EMSh-35/130 "RATEP" com motor comutador de 130 ou 145 W (DK76-60-15 ou DK77-65-15R), mas pode ser facilmente adaptado aos acionamentos de outros eletrodomésticos que funcionam a partir de uma rede de 220 V. A combinação de partida suave com proteção de corrente é importante em tal unidade de controle. O fato é que os motores do moedor de carne são feitos em um bloco com caixas de engrenagens, que contêm engrenagens de plástico para reduzir a velocidade do eixo de saída. Sobrecarregar a caixa de engrenagens na ausência de medidas de proteção leva à quebra dos dentes da engrenagem, como o elo mais fraco. A carga durante o processamento de alimentos muda de forma relativamente lenta, de modo que a proteção eletrônica de corrente desliga o motor em caso de emergência em tempo hábil. Outra coisa é a inclusão de um motor elétrico com eixo de saída inibido. A princípio, a armadura do motor gira enquanto as folgas nas engrenagens são selecionadas e, em seguida, é freada instantaneamente. A proteção de corrente para aumento de carga de choque não tem tempo para funcionar, enquanto a energia cinética acumulada pela armadura já é suficiente para quebrar as engrenagens. A partida suave com aceleração lenta da armadura fornece um aumento de carga "mais suave" [1], como resultado da qual a proteção de corrente desliga o motor também neste modo. Pode-se objetar que, para evitar quebras, é introduzida uma luva substituível entre o parafuso receptor de carne e o eixo da caixa de engrenagens, que quebra com uma carga menor do que a caixa de engrenagens permite. Mas esta solução não é isenta de inconvenientes. A luva é um fusível de uso único e pode estar escassa ou ausente na unidade. Seu efeito protetor é enfraquecido por uma grande multiplicidade de operação de acordo com o grau de sobrecarga (até 3 ... 5 vezes) e uma dispersão de características. A velocidade da proteção eletrônica é muito maior, é muito mais precisa na definição do limite e, finalmente, é mais universal. Funcionalmente, o dispositivo de proteção (veja o diagrama na Fig. 1) contém uma unidade de partida suave, sensores de corrente e temperatura, uma unidade de fixação e indicação de status. O dispositivo não fornece um modo de autoinicialização após a eliminação do mau funcionamento, pois a autocomutação de um aparelho elétrico não controlado por uma pessoa pode ser perigosa para ela.
Uma característica distintiva do nó de início suave em comparação com [2] é o controle lógico das entradas combinadas: a inferior de acordo com o circuito do elemento DD2.1 e a superior - o elemento DD2.2. Na presença de tensão de nível alto nas entradas, é permitida a geração de pulsos de abertura do triac, sendo proibida a geração de pulsos de abertura do triac. Além disso, foi aumentada a duração do arranque suave (constante de tempo do circuito C5R15), uma vez que a inércia do motor é superior à de uma lâmpada incandescente. O sensor de corrente é formado por um resistor R18 e transistores VT1.4, VT1.5. Ele gera uma alta tensão em qualquer polaridade da corrente de sobrecarga, e o valor limite da corrente de disparo é determinado pela relação entre a tensão de abertura dos transistores e a resistência do resistor. Na modalidade considerada, a corrente de sobrecarga é selecionada 1,8 vezes a corrente nominal consumida pelo motor e é 1,1 ... 1,2 A. Os resistores R17, R19 limitam as correntes de base de pico dos transistores e o resistor R20 permite refinar o limite de resposta . O circuito de integração C6R16 elimina o efeito de ruído de alta frequência e impulso induzido por um sensor de corrente ou temperatura. Como a constante de tempo do circuito em relação à frequência de 50 Hz é insignificante e a abertura dos transistores ocorre no valor da amplitude da corrente de carga senoidal, o motor é desligado pela proteção já do próximo meio ciclo após a sobrecarga foi registrada. Um capacitor C1 é introduzido no sensor de temperatura (R3-R1, RK1, HL1, C1.1, VT1) para reduzir o efeito de interferência e interferência em sua operação, e o termistor RK1 é colocado no motor. O valor limite da temperatura de resposta do sensor é 100°С. Novo no dispositivo é uma unidade de fixação e indicação de status, que contém um RS-trigger DD1.1 e DD1.3, um inversor DD1.2, um LED de duas cores HL2. Quando conectado à rede, o circuito C2R4 define o gatilho para um único estado na saída do elemento DD1.3 e inicia a partida suave. Observe que a constante de tempo necessária do circuito C2R4 é determinada não pela velocidade dos microcircuitos, mas pelos processos de reversão da magnetização do circuito magnético e o início do movimento da armadura no motor elétrico, que criam um curto-circuito term inrush da corrente consumida, que é muitas vezes maior que a nominal, portanto a proteção de corrente deve ser bloqueada por este tempo. No caso de um motor frio, a resistência do termistor RK1 é aumentada e o transistor VT1.1 é aberto. A tensão de alto nível em ambas as entradas do elemento DD1.1 define um nível baixo em sua saída e na entrada superior do elemento DD1.3 de acordo com o circuito, de modo que o estado de disparo não muda conforme o capacitor C2 é carregado. A ativação suave termina com a transição do triac para um estado permanentemente aberto. Pulsos de corrente de abertura do Triac fluem através do LED HL2, que indica o correto funcionamento do drive com luz verde. Este modo permanece até que os sensores sejam acionados ou até que a rede seja desligada. Como agora há uma alta tensão na entrada inferior do elemento DD1.3 de acordo com o circuito, a operação de qualquer um dos sensores leva ao aparecimento de um nível alto na entrada superior do elemento DD1.3 de acordo com o circuito, coloca o gatilho em um estado de nível baixo na saída DD1.3. Como resultado, a partir do próximo meio ciclo, o triac não ligará e o indicador HL2 indicará uma sobrecarga com luz vermelha. Seu brilho se deve à corrente que flui através do LED e do resistor R23 da saída do elemento DD2.4 para a saída do DD1.2 (na saída do elemento DD2.4, a tensão é alta e na saída de DD1.2 - baixo). Este modo também é mantido até que a rede seja desligada. Se as razões para a operação de proteção não forem eliminadas ao ligar novamente, o motor será desligado novamente. Um desenho da placa de circuito impresso do dispositivo é mostrado na fig. 2.
Os capacitores de cerâmica são selecionados entre K10-17 ou KM-6 de tamanho pequeno. O capacitor C5 pode ser K53-1, K53-4, etc. com uma corrente de fuga não superior a 0,5 μA ou K10-17, KM-6. Capacitor C11 - K73-17 (K73-16) para tensão nominal de 630 V. Termistor RK1 - MMT-1. Resistor R18 - C5-16V (C5-16MV). Fusível FU1 - um jumper de um núcleo do fio MGTF com seção transversal de 0,07 ... 0,12 mm2, colocado em um tubo isolante removido desse fio. Quando colocados fora da placa, o fusível e o porta-fusível podem ser de qualquer tipo. O triac é equipado com um dissipador de calor feito de uma placa de cobre (ou alumínio) com dimensões de 55x15x1 mm e montado com ele através de uma junta fixada à placa com um parafuso. O termistor é conectado ao enrolamento do estator do motor elétrico e, portanto, deve ter isolamento de condução de calor resistente ao calor de alta qualidade. Para fazer isso, é necessário colocar tubos de fluoroplástico em suas conclusões com condutores de extensão do fio MGTF e direcionar as próprias conclusões em uma direção. Em seguida, no corpo do termistor com um dos fios pressionado contra ele, coloque firmemente outro tubo de fluoroplástico de diâmetro maior. No enrolamento do estator, pressione o termistor no tubo, amarre-o ou cole-o com cola resistente ao calor para garantir o contato térmico e a fixação forte. A regulagem do dispositivo consiste na sua adaptação ao motor protegido, caso seja diferente dos tipos anteriores. As verificações e ajustes iniciais são melhor realizados usando uma lâmpada elétrica de potência adequada em vez de um motor. A resistência do resistor R18 é determinada pelo valor de amplitude da corrente de sobrecarga, que pode ser considerada como 1,5 ... 2 correntes nominais do motor. A dissipação de energia do resistor e as dimensões do dissipador de calor do triac são determinadas pelos valores da corrente de sobrecarga e pela queda de tensão entre eles. A corrente nominal do fusível deve ser aproximadamente o dobro da corrente de sobrecarga. Ligando o dispositivo e aumentando a corrente de carga com a ajuda de resistores adicionais ou um reostato, meça o limite de proteção atual. Dentro de pequenos limites, pode ser alterado selecionando um resistor R20. A temperatura de aquecimento permitida do fio do enrolamento do motor pode estar na faixa de 90...130°C. Para definir o limite de proteção contra superaquecimento, você pode aquecer o termistor usado em água fervente e determinar a resistência desejada do resistor R1 para uma temperatura de 100 ° C. Instale um resistor do próximo valor mais baixo em comparação com o valor medido no dispositivo. As propriedades inerciais dos motores são diferentes, portanto, a duração da partida suave deve ser esclarecida alterando os parâmetros do circuito C5R15. Com o aumento das classificações dos elementos, a duração da inicialização aumenta e vice-versa. Para determinar a constante de tempo ideal do circuito C2R4, você pode fazer o seguinte. Começando com uma capacitância do capacitor de 0,1 uF e aumentando-a; até 0,1 μF, determine o momento em que, estando o motor conectado à rede, a proteção de corrente não atua. Um capacitor com capacidade de 1,5 ... 2 vezes mais está instalado no dispositivo. Ao escolher capacitores cerâmicos dos grupos H50, H70, H90, deve-se ter em mente que a capacitância real pode diferir significativamente da indicada. O LED HL2 pode ser movido para fora da placa para indicar o estado do acionamento elétrico em um local mais conveniente para observação durante a operação. Durante a fabricação, ajuste e operação do dispositivo de proteção, deve-se lembrar que todos os seus elementos estão sob tensão de rede. Portanto, o dispositivo deve ser colocado em um invólucro feito de material isolante e os fios de conexão devem ser isolados de forma confiável. Literatura
Autor: V.Zhgulev
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