In diesem Beitrag wird eine effektive Softstartschaltung für PWM-Motoren erläutert, mit der schwere Motoren mit einem Softstart aktiviert werden können, um zu verhindern, dass das Gerät gefährliche hohe Ströme zieht.
Warum ein sanfter Start?
Hochleistungsmotoren wie z Pumpenmotoren oder andere Formen schwerer Industriemotoren neigen dazu, während des anfänglichen Einschaltens einen großen Strom zu ziehen, was sich wiederum nachteilig auf die zugehörigen Sicherungen und Schalter auswirkt, wodurch diese entweder über die Zeit durchbrennen oder sich verschlechtern. Um Abhilfe zu schaffen, ist eine Sanftanlaufschaltung unbedingt erforderlich.
In einigen meiner vorherigen Artikel haben wir uns mit einem verwandten Thema befasst, das Sie in den folgenden Beiträgen umfassend lernen können:
Sanftanlauf für Pumpenmotoren
Sanftanlauf für Kühlschränke
Obwohl die obigen Entwürfe sehr nützlich sind, können diese mit ihrem Ansatz als etwas Low-Tech angesehen werden.
In diesem Artikel werden wir sehen, wie der Prozess mit einem sehr ausgefeilten implementiert werden kann PWM-basierter Motor Softstart-Steuerkreis.
PWM-Konzept verwenden
Die Idee dabei ist, bei jedem Einschalten eine schrittweise inkrementierende PWM auf einen Motor anzuwenden. Diese Aktion ermöglicht es dem Motor, innerhalb eines festgelegten Zeitraums eine linear ansteigende Drehzahl von null auf maximal zu erreichen, die einstellbar sein kann.
Hinweis: Bitte verwenden Sie eine Darlington BC547-Konfiguration an Pin 5 von IC2 anstelle eines einzelnen BC547. Dies führt zu einer effektiveren Reaktion im Vergleich zu einem einzelnen BC547
Beispielschaltung für eine variable 48V Motorsteuerung mit Sanftanlauf
## BITTE ANSCHLIESSEN SIE EIN 1K VON PIN5 VON IC2 AN DEN BODEN, DER IM OBEN GENANNTEN DESIGN FEHLERHAFT NICHT ANGEZEIGT IST ##
Wie es funktioniert
Unter Bezugnahme auf die obige Abbildung wird die Erzeugung der linear inkrementierenden PWM mit Hilfe von zwei 555-ICs erreicht, die in ihrem Standard-PWM-Modus konfiguriert sind.
Ich habe das Konzept bereits in einem meiner früheren Artikel ausführlich erläutert Verwendung des IC 555 zur Erzeugung von PWM.
Wie im Diagramm zu sehen ist, werden in der Konfiguration zwei 555-ICs verwendet, wobei IC1 als stabil und IC2 als Komparator verdrahtet ist.
IC1 erzeugt die erforderlichen Taktsignale mit einer gegebenen Frequenz (bestimmt durch die Werte von R1 und C2), die an Pin # 2 des IC2 angelegt wird.
IC2 verwendet das Taktsignal, um Dreieckswellen über seinen Pin Nr. 7 zu erzeugen, so dass diese mit dem an seinem Steuerspannungsstift Nr. 5 verfügbaren Potential verglichen werden können.
Pin 5 erfasst die erforderliche Steuerspannung über einen NPN Emitterfolgerstufe hergestellt mit Hilfe von T2 und den dazugehörigen Komponenten.
Wenn die Stromversorgung eingeschaltet wird, wird T2 über R9 und aufgrund des proportionalen Ladens von C5 mit einer Rampe oder einer allmählich ansteigenden Spannung an seiner Basis gespeist.
Dieses Anstiegspotential wird in Bezug auf die Versorgungsspannung an seinem Kollektor über den Emitter von T2 angemessen dupliziert, was bedeutet, dass die Basisdaten in ein allmählich ansteigendes Potential umgewandelt werden, das von Null bis fast zum Versorgungsspannungspegel reicht.
Diese Anstiegsspannung an Pin Nr. 5 von IC 2 wird sofort mit der verfügbaren Dreieckswelle an Pin Nr. 7 von IC2 verglichen, die in eine linear inkrementierende PWM an Pin Nr. 3 von IC2 übersetzt wird.
Der linear inkrementierende Prozess der PWMs wird fortgesetzt, bis C5 vollständig aufgeladen ist und die Basis von T2 einen stabilen Spannungspegel erreicht.
Das obige Design kümmert sich bei jedem Einschalten um die PWM-Erzeugung.
Videoclip:
Das folgende Video zeigt ein praktisches Testergebnis der obigen PWM-Schaltung, die in einem 24-V-Gleichstrommotor implementiert ist. Das Video zeigt die PWM-Poti-Einstellreaktion der Schaltung am Motor sowie eine zusätzliche LED-Reaktion der Batterieanzeige während der Motor ist ein- und ausgeschaltet .
Integration eines Nulldurchgangs-Triac-Controllers
Um den PWM-Motor zu implementieren Softstart-Schaltungseffekt Der Ausgang von Pin 3 von IC2 muss an eine Triac-Leistungstreiberschaltung angelegt werden, wie unten gezeigt:
Das obige Bild zeigt, wie die PWM-Steuerung für das Einschalten mit weichem Start für den beabsichtigten Zweck bei schweren Motoren implementiert werden kann.
In der Abbildung oben sehen wir, wie Triac-Treiber-Isolatoren mit Nulldurchgangsdetektor zum Antreiben der Motoren mit den linear inkrementierenden PWMs zum Ausführen eines Softstart-Effekts verwendet werden können.
Das obige Konzept kümmert sich effektiv um den Start bei Überstrom bei Einphasenmotoren.
Wenn jedoch ein 3-Phasen-Motor verwendet wird, kann die folgende Idee zur Implementierung des vorgeschlagenen 3-Phasen-Sanftanlaufs an Motoren verwendet werden.
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