Ajout d'un démarrage progressif aux moteurs de pompe à eau - Réduction des problèmes de brûlure des relais

Dans cet article, nous discutons de quelques exemples de circuits de démarrage progressif innovants et simples qui peuvent être mis en œuvre avec des moteurs à usage intensif afin qu'ils puissent démarrer avec un démarrage progressif ou un démarrage lent et lent au lieu d'un démarrage soudain et cahoteux.

Pourquoi le démarrage progressif est essentiel pour les moteurs lourds

Lorsque des systèmes de moteurs lourds ou des moteurs à courant élevé sont impliqués, la surtension de courant de mise en marche initiale devient souvent un problème. Cette surtension a tendance à infliger un arc énorme à travers les contacts du relais de la pompe, provoquant de la corrosion et une réduction de sa durée de vie en raison des contraintes et de l'usure.

L'arc à courant élevé provoque non seulement des problèmes de contact de relais, mais affecte également les circuits électroniques environnants, les faisant se bloquer ou être perturbés en raison d'une grande quantité d'interférences RF générées lors de la mise en marche du moteur.

Cependant, la protection du relais moteur coûteux devient le principal problème dans de telles situations. Bien qu'il existe de nombreux contacteurs mécaniques disponibles pour contrôler la contrainte du moteur, ces systèmes ne sont pas efficaces et sont inefficaces contre les émissions RF.

Nous espérons que le circuit électronique simple présenté ci-dessous est capable d'éliminer tous les problèmes liés à la génération de surtensions de mise en marche du moteur lourd et à la protection des contacts de relais.

La figure montre un simple circuit de gradateur incorporant une configuration triac et diac ordinaire, qui peut être très efficacement utilisé pour ajouter un démarrage progressif à tout moteur à courant alternatif lourd à courant élevé.

Conception d'un démarrage progressif à l'aide du découpage de phase Triac

Ici, le potentiomètre de contrôle a été remplacé par un boîtier LED / LDR. Comme nous savons que dans les gradateurs normaux, une résistance variable est utilisée pour contrôler la vitesse du ventilateur. Ici, la résistance variable est remplacée par une disposition LED / LDR. Cela signifie maintenant que la vitesse du moteur, ou en d'autres termes, le courant du moteur peut être contrôlée en contrôlant l'intensité de la LED incluse via un déclencheur externe.

C'est exactement ce qui se fait ici. Lorsque le relais du moteur est allumé, soit par un interrupteur, soit par un circuit de commande électronique tel qu'un circuit de contrôleur de niveau d'eau, la LED du variateur connecté est également allumée simultanément.

La LED allume le triac et le moteur connecté.

Étant un dispositif à semi-conducteurs, le gradateur agit un peu plus vite que le relais et, par conséquent, le moteur est d'abord activé via le gradateur triac et juste après quelques millisecondes, le triac est contourné par les contacts de relais concernés.

Le processus ci-dessus élimine complètement toute étincelle du contact du relais puisque le triac a déjà absorbé une grande partie du courant et que le relais n'a qu'à reprendre doucement la conduction du moteur déjà activée.

Ici, la luminosité de la LED de l'optocoupleur est cruciale et doit être réglée de telle sorte que le triac ne soit allumé qu'à 75%.

Cet ajustement sauvera le triac du transitoire de courant intense initial et aidera l'ensemble du système à durer de nombreuses années.

La résistance R4 peut être réglée de manière appropriée pour obtenir une lueur optimale sur la LED.

Schéma

Liste des pièces

R1 = 15 K
R2 = 330 K,
R3 = 10K,
Résistance diac = 100 Ohms,
R4 = à ajuster comme expliqué,
C1 = 0,1 uF / 400 V
C2, C3 = 0,1 uF / 250 V,
L1 = self de 10 ampères / 220 V
Triac (Alternistance) = 10 Amp 400V,
Diac = selon le triac ci-dessus.

Mise à niveau de Triac Soft Start avec relais

Une petite inspection révèle que le circuit ne nécessite en fait pas du tout le circuit optocoupleur. Le circuit peut être agencé simplement de la manière suivante:

R2 doit être sélectionné de telle sorte que le triac ne conduise que 75% de la puissance.

Lorsque l'alimentation est activée, le triac fournit un démarrage initial progressif au moteur jusqu'à ce que dans la fraction de seconde suivante, lorsque le relais conduit également, permettant au moteur de disposer de la pleine puissance requise. Cela protège complètement les contacts de l'actionneur des surtensions et des étincelles de courant initiales,

Conception simplifiée de démarrage progressif

Comme le suggère à juste titre Monsieur Jim, un couple initial est impératif pour initier un moteur de manière optimale surtout lorsqu'il est chargé, si ce couple initial est absent. le moteur pourrait caler avec de lourdes charges sous sa ceinture et pourrait commencer à fumer en quelques minutes.

Le circuit suivant est conçu pour résoudre les deux problèmes ensemble, il inhibe le courant de surtension initial vers l'interrupteur ON / OFF et permet pourtant au moteur de démarrer avec un `` coup de pied '' afin qu'il démarre sans problème même lorsqu'il est chargé.

La conception ci-dessus peut être encore simplifiée en retirant le relais, comme indiqué ci-dessous:

Un technicallu plus de son Circuit de démarrage progressif du moteur basé sur PWM peut également être essayé pour obtenir un meilleur contrôle, un meilleur couple et un démarrage fiable du moteur connecté, même pour les moteurs triphasés.

Démarrage progressif à l'aide du découpage de phase contrôlé

Une autre façon de mettre en œuvre des triacs par découpage de phase par étapes, pour initier un démarrage progressif lent et une fin lente ou un circuit d'arrêt lent pour les moteurs de machines lourdes afin que les moteurs puissent passer par des actions d'arrêt progressif au lieu de s'allumer / s'éteindre brusquement.

L'idée vise essentiellement à réduire l'usure du moteur et à économiser de l'électricité pendant le déroulement des actions.

L'idée a été demandée par M. Bernard Botte.

Cher M. Swagatam,
Désolé pour mon anglais, merci quand même pour toute réponse que vous donnerez avant la question. J'utilise différents appareils pour manipuler le bois en utilisant un moteur à courant alternatif universel conçu à l'origine pour une plage comprise entre 230 et 240 volts 50hz (mais je remarque aussi dans certaines régions de mon pays 250V) car j'ai besoin de beaucoup de types de machines différents et c'était uniquement pour loisir.

J'achète les machines les moins chères que je puisse trouver (je corrige certains problèmes mécaniques) pour d'autres machines. J'utilise aussi un variateur (fait maison basé sur le système utilisé par l'aspirateur et modifié par NINA67) et il fonctionne très bien.

Mais j'utilise aussi une raboteuse / dégauchisseuse utilisant un moteur tournant à 18000 T / min. Il semble qu'il ne paie aucune redevance pour expulser les droits d'auteur. Avant d'avoir des problèmes, je pensais que c'était un moteur tournant à 3000 t / min (2700) multiplié par 2 (comme les autres) avec une courroie pour atteindre une vitesse décente de 6000 t / m (5400) Désolé non. Et je n’utilise pas le variateur.

Le moteur tourne à +/- 18000: 3 = 6000 !!! Connaissant le coût bon marché de cette machine, je l'utilise comme un «bon père» pas intensivement, etc.Mais un jour il y avait une fumée

La machine fume et je démonte la machine pour isoler le moteur pour expulser le feu. (la machine était sous garantie mais j'ai besoin de faire beaucoup de kilomètres pour faire un échange. Et là, ils ne me disent pas que c'était un problème bien connu et récurrent… mais… ils le savent!)

En fait, quand tout était froid. Je regarde l'axe qui tourne, il semble également tirer sur le côté opposé de la courroie d'engrenage à chaque démarrage Comme s'il n'y avait pas de cultivateur.

Je montre le moteur dans une entreprise qui vend différents types de moteurs.

Ils font aussi la remise à neuf mais ils m'expliquent que c'était un moteur «exotique» mais ils ont posé le même diagnostic. Commencez trop vite Alors venez ma question: pourriez-vous s'il vous plaît faire un schéma pour avoir un «démarrage progressif / fin progressif» pour différents universalmotors en fait si j'utilise mon système de gradateur basé sur BTA 16 800 cw (mieux que l'autre mentionné ci-dessus) cela semble correct mais je n'en ai fait que 3. Je veux intégrer cela dans chaque grosse machine.

Et n'utilisez que l'interrupteur marche / arrêt. Je veux donc utiliser un bouton pour «allumer» et un pour «éteindre» ou un interrupteur marche / arrêt.

Mais aussi un potentiomètre pour sélectionner le niveau minimum (en fonction de la puissance de chaque moteur) au démarrage du moteur et un potentiomètre pour sélectionner le timing (555) entre le démarrage lent et la pleine vitesse (peut-être aussi raccourcir le triac avec un relais pour avoir une pleine vitesse et une led verte si cela est pertinent (mais ce sera bien) pour éteindre le timing peut-être réduire.Pourquoi à la fin parce que le courant supplémentaire et les problèmes se sont liés.

Note: j'ai vu cette application avec des processeurs «fpla» ou dédiés mais je suis sûr que cela peut aussi être fait avec des composants discrets. Pourquoi je ne peux pas faire ça: parce que je n'étudie jamais correctement les moteurs mais je sais par exemple que ce n'est pas correct de démarrer le moteur avec un système de passage à zéro car il donne un courant maximum et qui font le même problème (FEU!) avec le couple au démarrage et le courant maxi ...

J'ai vu cette demande dans un autre forum toucher d'autres métiers de mécanicien bois etc… sans réponse et les gens disent aussi si ça marche avec un potentiomètre mais quand on passe d'une machine à une autre on peut faire des erreurs etc… Cordialement Botte Bernard (Belgique) s'il vous plait ne pas mettre mon adresse sur le net Nb j'aime aussi dans ta présentation la fiche technique car ce n'est pas si facile de l'avoir sans payer

Bernard Botte

Conception du circuit de commande de phase échelonné

L'idée demandée d'un circuit de commutation de moteur à démarrage progressif et arrêt progressif peut être mise en œuvre à l'aide d'un concept de variateur simple basé sur un triac, comme présenté dans les schémas suivants:

En se référant aux schémas ci-dessus, le premier schéma montre un variateur de lumière standard ou un circuit de commutateur de gradateur de ventilateur utilisant un triac robuste BTA41A / 600.

La section qui indique le «module 4 triac» est normalement occupée par un potentiomètre pour permettre un réglage manuel de la commande de vitesse, dans lequel un réglage de résistance plus faible génère une vitesse plus élevée sur le moteur du ventilateur et vice versa. Dans cette conception à démarrage progressif et arrêt progressif, cette section de potentiomètre est remplacée par le module à 4 triac indiqué qui peut être visualisé de manière détaillée dans le deuxième diagramme.

Ici, nous voyons 4 triacs disposés en parallèle ayant 4 résistances individuelles de 220K à leur bras supérieur MT1, et 4 condensateurs individuels à leurs portes avec des valeurs différentes, et avec une sorte d'ordre séquentiel de haut en bas. Lorsque S1 est activé, le triac ayant le condensateur de valeur la plus basse passe en premier, permettant un démarrage à vitesse relativement lente sur le moteur en raison de la commutation de la résistance de 220K concernée à son MT1.

En quelques millièmes de secondes, le triac suivant conduit qui a la valeur la plus petite suivante et ajoute sa propre résistance de 220K en parallèle avec la résistance de 220K antérieure, permettant au moteur de gagner plus de vitesse. De manière identique, les troisième et quatrième triacs s'allument également séquentiellement dans les quelques millisecondes suivantes, ajoutant ainsi deux autres résistances parallèles de 220K dans la plage, ce qui permet enfin au moteur d'atteindre sa vitesse maximale.

L'augmentation de vitesse séquentielle ci-dessus sur le moteur permet au moteur d'atteindre l'interrupteur de démarrage lent prévu sur MARCHE, comme souhaité par l'utilisateur.

De la même manière, lorsque l'interrupteur S1 est éteint, les condensateurs concernés s'éteignent dans le même ordre mais de manière descendante, ce qui empêche le moteur d'un arrêt brusque, au lieu de cela, il provoque un arrêt lent par pas ou une fin lente sur sa vitesse.

Commentaires de M. Bernard:

Cher monsieur Swag, Tout d'abord, merci pour votre réponse rapide. Parce que vous me dites que vous avez un problème de synchronisation, j'ai changé mon système d'exploitation en linux mint 18,1 'Serena' donc j'ai dû réinstaller tout le programme dont j'ai besoin et le tester (configurez-le!) Donc, apparemment, tout semble fonctionner correctement ! À propos du premier schéma, je remarque que vous n'accordez aucune valeur aux schémas de la face supérieure, je le prends donc dans «Comment faire un circuit de gradateur à triac le plus simple»

Liste des pièces pour le circuit de gradateur de ventilateur amélioré ci-dessus (C1) C7 = 0,1u / 400V
(C2, C3) C8, C9 = 0,022 / 250 V,
(R1) R9 = 15 K,
(R2) R10 = 330 K,
(R3) R11 = 33K,
(R4) R12 = 100 Ohms, VR1 = 220K ou 470K linéaire => Remplacé par le module genial 4 triacs
Diac = DB3,
Triac = BT136 => BTA41 600
L1 = 40uH

A propos de la deuxième solution schématique si simple que je n'ai jamais rêvé !!! à tester dès que possible Genial! on dit en français.

Je ne sais pas si vous pouvez utiliser des condensateurs polarisés pour de telles applications AC! Et aussi que 50 volts suffisaient! J'ai un moment pour expliquer pourquoi -

Bref, je l’essaierai peut-être ce week-end si j’ai tous les composants. Je préfère utiliser de nouveaux condensateurs mon stock ne change jamais depuis 1993!

En fait, j'essayais différentes manières en utilisant par exemple l'opto triac (MOC), mais je dois également choisir la fréquence du réseau AC, également une autre basée sur votre circuit de contrôleur de température de four schématique mais avec un compteur décroissant 4516b et 555, etc. compliqué

Merci beaucoup

Salutations

Baril

Ma réponse:

Merci cher Bernard,

L'image que vous aviez insérée dans la conversation ne s'est pas attachée correctement et par conséquent elle ne s'affichait pas, mais je l'ai corrigée maintenant et l'ai publiée dans l'article.

J'ai évalué les bouchons à 50V parce que R9 est censé être une résistance de 33K ou 68K qui fera chuter le courant de manière significative et ne permettra pas aux condensateurs de brûler, c'est ce que je comprends.

J'ai utilisé des condensateurs polarisés parce que la porte d'un triac fonctionne avec un variateur CC, mais oui vous avez raison, afin de le rendre DC pour les condensateurs, nous devons ajouter un 1N4007 en série avec les résistances de la porte 1K.

Maintenant, en ce qui concerne cette conception, si l'idée ne fonctionne pas très bien ou ne produit pas les résultats attendus, nous pourrions modifier l'entraînement de porte existant pour les 4 triacs en pilotes basés sur l'optocoupleur, et effectuer la même commutation retardée séquentielle mais via un circuit CC externe, ce circuit a donc le potentiel de fournir les résultats escomptés, que ce soit de cette façon ou de cette manière.