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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Proteção contra interferência de correntes de partida de motores elétricos. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Motores elétricos Quando eletrodomésticos são conectados à rede, às vezes é visível ruído de impulso na tela de TVs e monitores de computador, o que reduz a qualidade e a estabilidade da imagem. A interferência de impulso que ocorre no momento do fechamento dos contatos dos relés de partida ou interruptores de motores elétricos, com amplitude de vários milhares de volts, com uma corrente de partida quíntupla com duração de vários milissegundos, penetra livremente nos circuitos de alimentação de equipamentos eletrônicos, colocando-os Fora de ação. Os filtros de entrada da eletrônica de rádio de consumo nem sempre protegem os componentes eletrônicos do equipamento de rádio. Supressores especiais estão disponíveis comercialmente e são equipados com um circuito de proteção contra surtos, mas nem sempre protegem com sucesso os eletrônicos de consumo da penetração de ruído de impulso e sobretensões. É desejável criar um obstáculo para a saída de picos de tensão de eletrodomésticos equipados com motores elétricos potentes. Com uma tensão de rede reduzida, no momento da partida do motor elétrico, a corrente de carga de partida diminuirá para o estado operacional, o que evitará a ocorrência de interferências de rádio e sobretensões na rede. Você pode reduzir a corrente de partida de várias maneiras: reduzir a potência da carga, reduzir a tensão nos contatos do relé de partida no momento da abertura ou realizar a aceleração inicial da velocidade do motor com uma corrente menor que a de partida, transferir do modo estático para o modo dinâmico - o nível de interferência será insignificante. Uma variante de um dispositivo eletrônico para reduzir o ruído de impulso é feita na Fig.1.
O circuito eletrônico possui um circuito de feedback negativo para estabilizar a tensão de saída. Especificações do dispositivo:
Condução O circuito consiste em filtros de rede de entrada e saída, consistindo em circuitos LC, um supressor de surto no LED HL2, um temporizador de partida do motor programável DA1 e um regulador de corrente chave no tiristor VS1. O dispositivo funciona em modo automático. O temporizador liga apenas no momento em que a carga aparece nas saídas ХЗ, Х4. A queda de tensão da rede na ponte de diodos VD1 ligará o transformador T1, a tensão secundária retificada pela ponte de diodos VD2 passará pelo resistor limitador R 4 para alimentar o temporizador DA1. O diodo zener VD3 mantém uma tensão de 13 V. Para suavizar a ondulação da tensão retificada, é instalado um capacitor C5, o LED HL1 indica a presença de tensão de alimentação. Os circuitos U1 do optoacoplador são alimentados por tensão não estabilizada diretamente da ponte de diodo VD2. A operação de todo o dispositivo é controlada por um temporizador programável em um chip DA1 do tipo NE555P, cujo objetivo é: gerar pulsos retangulares para controlar um dispositivo-chave em um tiristor VS1, ligando o dispositivo com um atraso de tempo desde o início do fechando os contatos do relé de carga de partida e fornecendo tensão exponencialmente com aumento do valor nominal, estabilização da tensão na carga. O resistor R15 define, se necessário, o ciclo de trabalho do pulso e R12 - o tempo de atraso de ativação. O gerador de pulso retangular, criado no temporizador DA1, produz pulsos retangulares com um ciclo de trabalho variável, dependendo das classificações do circuito RC: R14, R15, C8. O capacitor C7, conectado ao pino 4 DA1 - zerando o temporizador, permite após 5 ... 30 ms aumentar a tensão na carga, através do transistor chave, exponencialmente, ao valor nominal, controlando através do tiristor optoacoplador U1, o disparo ângulo do tiristor de potência VS1. Um aumento suave da tensão de zero ao valor máximo elimina a possibilidade de criar uma carga de arco elétrico nos contatos do relé de partida com subsequente interferência de rádio e sobretensão na rede elétrica. Ao mesmo tempo, a tensão na saída 3 DA1 é zerada, independente do estado das outras saídas. Um aumento na tensão do erro criado pelo aumento da tensão da rede de entrada no enrolamento secundário do transformador T1 leva à abertura do transistor VT2 - feedback, a tensão no pino 5 de DA1 - modificação do circuito do temporizador diminui, o que afetará o ciclo de trabalho. A frequência de pulso na saída 3 DA1 aumentará devido a uma diminuição no tempo de pausa no ciclo de tensão de pulso do gerador. A tensão na carga diminuirá ligeiramente, o que compensa o aumento na tensão da rede de entrada. Quedas de tensão de rede com duração inferior a 5 ms não afetarão a operação dos circuitos de estabilização. Para criar uma tensão inicial nos circuitos de carga, o transistor VT1, um regulador de tensão chave, abre o tiristor VS1 não do nível zero, mas de um valor mais alto determinado pelo valor de resistência do resistor R9 - o viés de tensão de base. Um filtro de linha é instalado no circuito de alimentação da carga, composto por indutâncias L1, L2 e capacitores C1, C2, C3, C6 para limitar o ruído do impulso de conversão da penetração na rede, seu amortecimento parcial e remoção de sobretensões. O filtro de carga é um transformador T2 com enrolamentos antiparalelos e um capacitor Sat. Os fusíveis FU1, FU2 protegem a linha de alimentação de curtos-circuitos acidentais na carga. O capacitor C4 elimina a interferência dos diodos de comutação da ponte VD1. O resistor R1 do circuito paralelo da ponte de diodo de rede VD1 facilita a comutação do tiristor VS1 sob carga. A limitação de sobretensão ocorre quando o ruído de impulso é descarregado através do LED bipolar HL2 para o resistor R16. Estudos de laboratório mostraram que picos de tensão de 1500...2000 V, com duração de alguns milissegundos, são reduzidos por um fator de 30...40 ao usar essa proteção. Detalhes Pequenas alterações nas classificações dos elementos não afetam a operação do dispositivo. É desejável instalar o tiristor em um radiador medindo 50 * 50 mm. O transformador de potência T1 pode ser utilizado a partir de um adaptador de rede com potência de até 15 W, com tensão secundária de 13 ... 15V. O filtro de rede é feito de acordo com a recomendação em [1]. Bobinas L1,12 com 6 voltas de fio com diâmetro de 0,8 mm, T2 - com 10 voltas do mesmo fio em uma bobina com diâmetro de 10 mm, transformadores de dois enrolamentos de filtros de linha de fontes de alimentação para monitores e computadores são adequado. O análogo do temporizador integral é o microcircuito KR1006VI1. Resistores tipo MLT-0,12, R1 -2 W. Capacitores eletrolíticos K50-35 ou TAICON", o resto - KM. Capacitores de filtro C4, C6 - tipo de alta tensão K73-2 ou K73-17 para uma tensão de pelo menos 600 V. locais no gabinete podem ser instalados e KU202N com um radiador de orçamento.Transformador T1 tipo TP106-202, TP1-112 com uma tensão de saída de 7 V a uma corrente de 121 mA. Ajuste Ao verificar o dispositivo, em vez de uma carga, você pode conectar uma lâmpada elétrica de 220 V 100 W, ligar a unidade na rede elétrica e medir a tensão nos terminais X3 e X4, ela não deve ser inferior à rede em mais de 5 V, caso contrário, substitua o tiristor ou altere o ciclo de trabalho do pulso com um resistor de compensação R15 . Testes do dispositivo de proteção durante a operação de eletrodomésticos mostraram que o tempo de partida dos motores elétricos aumentou ligeiramente em uma fração de segundo, mas isso não afetou o modo de operação. A interferência da tela da TV e do monitor do computador desapareceu completamente, a queda de tensão da rede devido a fortes correntes de irrupção diminuiu. O circuito do dispositivo de proteção é montado em uma caixa plástica do tipo BP-1. LEDs e um soquete de carga são instalados na tampa superior, o diagrama de circuito é montado em uma placa de circuito impresso, alguns dos componentes de rádio são instalados por montagem em superfície. Literatura
Autores: V.Konovalov, A.Vanteev, Irkutsk-43, PO Box 380
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