کنترل بهینه با استفاده از راه‌انداز موتور جریان مستقیم DC در کاربردهای صنعتی

نمایش تمام تامین کنندگان استارتر موتور DC

استارتر به معنای شروع کننده یا راه انداز است. درواقع استارتر های موتور DC به موتور DC یا دستگاه کنترل شده با موتور اجازه روشن یا خاموش شدن می دهند؛ به عبارت ساده تر آن را راه می اندازند. 

 راه اندازی یک موتور DC چالش های منحصر به فردی را ایجاد می کند. مسئله اصلی این است که موتورهای DC به جریان راه اندازی بزرگ و بالقوه آسیب رسان نیاز دارند که باید توسط خود استارتر محدود شود. در حالی که موتورهای کوچک را می توان با استفاده از سوئیچ یا کنتاکتور راه اندازی کرد، موتورهای بزرگ به یک استارتر اختصاصی مانند آنچه در این صفحه توضیح داده شده است نیاز دارند.

  به طور کلی می توان گفت که نقش اصلی استارتر DC محافظت از مدار موتور با کاهش جریان راه اندازی از طریق مقاومت است. طرح های شروع که این کار را انجام می دهند در زیر مورد بحث قرار می گیرند. 

ادامه این مطلب آشنایی فنی تر و دقیق تری با این نوع از استارترهاست و ممکن است برایتان خسته کننده باشد. 

اگر فقط به دنبال جست و جوی فنی و یافتن تامین کننده ی استارتر موتور DC هستید، به اینجا بروید!

 انواع استارتر

 سه نقطه ای

 استارتر های موتور سه نقطه ای با ایجاد مقاومت متغیر، جریان راه اندازی را محدود می کنند. این دستگاه ها به این دلیل نامیده می شوند که با استفاده از سه پایانه به موتور متصل می شوند: ترمینال آرمیچر (A) که به سیم پیچ آرمیچر متصل است. خط (L) متصل به قطب تغذیه مثبت؛ و ترمینال میدان (F) متصل به سیم پیچ میدان.

 همانطور که در بالا توضیح داده شد، هدف اصلی استارتر موتور DC ایجاد مقاومت متناسب با مقدار CEMF تولید شده است. استارتررهای سه نقطه ای این کار را با ایجاد مقاومت متغیر در پنج گل میخ در مسیر دسته استارترر انجام می دهند.

برای راه اندازی موتور، دسته استارتر فنری از OFF به اولین موقعیت منتقل می شود. در این مرحله، اولین مقاومت (R1 در بالا) مقاومت راه اندازی بالایی را ایجاد می کند، زیرا CEMF هنوز توسعه نیافته است. همانطور که دسته به آرامی به سمت موقعیت RUN حرکت می کند، مقاومت سری با افزایش سرعت موتور و افزایش CEMF کاهش می یابد. هنگامی که دسته به موقعیت RUN می رسد، مقاومت حذف می شود.

 دستگیره در موقعیت RUN در برابر نیروی فنر باقی می ماند زیرا سیم پیچ بدون ولتاژ (NVC) که در بالا نشان داده شده است در هنگام عبور جریان از طریق استارتر مغناطیسی می شود. NVC همچنین به عنوان یک محافظ در هنگام کار موتور عمل می کند. اگر منبع ولتاژ موتور به هر دلیلی قطع شود، NVC مغناطیس زدایی می شود و فنر دسته، دسته را به حالت OFF برمی گرداند و در واقع موتور را قطع می کند.

 این واقعیت که سیم پیچ بدون ولتاژ توسط جریان میدان مغناطیسی می شود نشان دهنده ایراد استارتر های سه نقطه ای است. سرعت موتور بوسیله تغییرات جریان حاصل از رئوستات میدانی کنترل می شود. از آنجایی که NVC به منبع ثابت جریان میدان متکی است، تغییرات سرعت ممکن است منجر به مغناطیس زدایی NVC، آزاد شدن دسته استارتر و قطع ناخواسته موتور شود. استارتررهای چهار نقطه ای با افزودن یک ترمینال اضافی بر این مشکل غلبه می کنند.

 چهار نقطه ای

 استارتر های چهار نقطه ای مشابه دستگاه های سه نقطه ای هستند، اما یک ترمینال اضافی (N) اضافه می کنند که منبع تغذیه را به سیم پیچ بدون ولتاژ متصل می کند. این استارتر‌ها معمولاً در کاربردهایی استفاده می‌شوند که انتظار می‌رود موتور بالاتر از سرعت معمولی کار کند. ترمینال N ضروری است زیرا سرعت های بالاتر جریان میدان را از طریق ترمینال F کاهش می دهد به طوری که دسته نمی تواند در موقعیت RUN باقی بماند. با ایجاد یک منبع جریان مستقل برای NVC، موتور می تواند بدون توجه به جریان میدان به طور مداوم کار کند و در اثر عملکرد با سرعت بالا یا تغییرات سرعت، بی جهت از بین نخواهد رفت.

 استارتر موتورهای سری

 در حالی که استارتر‌های سه و چهار نقطه‌ای معمولاً برای راه‌اندازی موتورهای شنت و ترکیبی استفاده می‌شوند، استارتر‌های چهار نقطه‌ای (با پایانه‌های F قطع شده) نیز می‌توانند برای راه‌اندازی موتورهای سری استفاده شوند، مشروط بر اینکه جریان راه‌اندازی از جریان نامی مقاومت راه‌انداز تجاوز نکند.

استارتر موتورهای سری اختصاصی اساساً نسخه های ساده شده یک استارتر سه نقطه ای هستند. آنها شامل دو ترمینال هستند: خط (L) که منبع تغذیه مثبت و دسته راه اندازی را وصل می کند و اتصال میدان/آرمیچر به خود موتور. به این دلیل گاهی اوقات به این دستگاه ها استارتر دو نقطه ای می گویند. استارتررهای سری مشابه انواع سه و چهار نقطه ای در کار هستند: دستگیره به سادگی از OFF به RUN منتقل می شود، در این مرحله با استفاده از NVC مغناطیسی در آنجا باقی می ماند.

 شروع کننده سری (دو نقطه ای)

 استارتر های الکترونیکی

 تمام استارتر‌های موتور بالا به صورت دستی کنترل می‌شوند که دسته استارتر توسط یک اپراتور حرکت می‌کند. در حالی که این استارتر‌ها هنوز در حال استفاده هستند، استارتر‌های نرم با کنترل الکترونیکی اخیراً معرفی شده‌اند.

 این دستگاه ها معمولاً برای راه اندازی موتورهای شنت استفاده می شوند و دارای یک سری مقاومت با تریستورهای موازی هستند. هنگامی که موتور روشن می شود، جریان راه اندازی بالا از کل سری مقاومت عبور می کند تا مقاومت به حداکثر برسد. سپس یک میکروکنترلر پالس‌های ولتاژ را در فواصل از پیش تعیین شده ارسال می‌کند تا تریستورها را به ترتیب شلیک کند و به تدریج جریان اطراف مقاومت‌ها را با توسعه CEMF قطع می‌کند. مانند استارتر‌های دستی بالا، استارترر جریان بالقوه آسیب‌رسان راه‌اندازی را محدود می‌کند و موتور را با شتاب "نرم" راه‌اندازی می‌کند.

 نمودار زیر یک استارتر شبیه به دستگاه توضیح داده شده در بالا را نشان می‌دهد، با این تفاوت که از تریستورهای جریان‌دار به جای میکروکنترلر استفاده می‌کند.

منبع: globalspec.com