آموزش الکترونیکالکترونیک

ساختار و عملکرد مدار استارتر آنلاین مستقیم

Direct Online Starter یا DOL یک سیستم الکترومکانیکی ساده است که برای سوئیچینگ و محافظت از موتورهای القایی طراحی شده است.

همه ما می دانیم که موتورها به طرز وحشتناکی برق مصرف می کنند و این مصرف زیاد برق نتیجه جریانی است که توسط سیم پیچ موتور گرفته می شود. بنابراین هرچه جریان کشیده شده توسط موتور بیشتر، انرژی مصرف شده توسط آن بیشتر و گرمای تولید شده نیز بیشتر خواهد بود. این گرما معمولاً از طریق تابش یا انتقال مستقیم تماس در محیط پخش می شود. اما در برخی موارد که تهویه مناسبی وجود ندارد یا محیط گرم است، ممکن است سیم پیچ آرماتور به دلیل گرمای بیش از حد بسوزد.

بنابراین جریان سیم پیچی موتور باید از نزدیک کنترل شود تا از جریان زیاد برای مدت زمان طولانی جلوگیری شود. بنابراین، برای جلوگیری از جاری شدن جریان های طولانی برای مدت زمان طولانی، موتورها معمولاً با انواع مختلفی از سیستم های حفاظتی ایجاد می شوند.

معمولاً این سیستم های حفاظتی برای موتور های صنعتی سه فاز که بار هایی با توان بالا را تحریک می کنند مورد نیاز است. و استارتر آنلاین مستقیم مکانیسمی است که برای موتور های القایی قفس سنجابی سه فاز، محافظت اضافه بار ایجاد می کند.

وظایف اصلی ارائه شده به موتور القایی سه فاز توسط استارتر آنلاین مستقیم بدین صورت می باشد :

برای یادگیری کامل آردوینو (برنامه نویسی حرفه ای، ارتباط با اندروید، ساخت ربات) ، روی دوره آموزش آردوینو کلیک کنید.

همچنین اگر میخواهید الکترونیک را با فیلم های آموزشی یاد بگیرید، روی دوره آموزش الکترونیک کلیک کنید.

  • محافظت در برابر جریان اضافه یا محافظت در برابر اتصال کوتاه.
  • محافظت در برابر بار اضافه.
  • تنظیم سوئیچینگ موتور عایق شده.

محافظت در برابر جریان اضافه یا محافظت در برابر اتصال کوتاه : استارتر DOL از MCCB (قطع کننده مدار) و تنظیم فیوز تشکیل شده است تا در صورت اتصال کوتاه، موتور را از منبع تغذیه جدا کند.

محافظت در برابر بار اضافه : استارتر DOL از یک تنظیم الکترو – مکانیکی تشکیل شده است که اگر موتور بیش از حد بارگیری شود یا موتور بیش از مقدار مشخصی جریان دریافت کند، موتور را از منبع تغذیه جدا می کند.

تنظیم سوئیچینگ موتور عایق شده : از آنجا که موتور های پرقدرت خطرناک هستند، استارتر های DOL به گونه ای طراحی شده اند که به مشتری این امکان را می دهند که موتور را غیر مستقیم روشن و خاموش کند.

سه ویژگی ذکر شده در بالا برای موتور های القایی کم و متوسط ​​مورد استفاده در صنایع، مهم هستند. بنابراین استارترهای DOL محبوب اند و بسیار مورد استفاده قرار می گیرند.

عملکرد استارتر آنلاین مستقیم

برای جلوگیری از سردرگمی، ما استارتر اصلی DOL را جدا کرده و در مورد هر بخش آن بحث خواهیم کرد.

ساختار داخلی مدار استارتر مستقیم آنلاین که در زیر بحث می کنیم فقط برای درک اصل کار است، ممکن است طراحی اصلی استارتر متفاوت باشد.

مطلب پیشنهادی:  خازن چیست و چگونه کار میکند؟ آشنایی با خازن ها

بخش MCCB (قطع کننده مدار مورد استفاده) و FUSE :

عملکرد استارتر آنلاین مستقیم

شکل فوق اتصالات مدار بین MCCB، فیوز ها و موتور را نشان می دهد. وظیفه اصلی این بخش از استارتر DOL محافظت از موتور در برابر خرابی و اتصال کوتاه است.

MCCB در اینجا برای مطابقت با دسته بندی موتور انتخاب می شود و در صورت بروز هرگونه خطا در اتصالات یا سیم پیچ موتور، این MCCB بلافاصله قطع می شود و کل سیستم را از خط اصلی برق جدا می کند. MCCB معمولاً اولین لایه محافظتی برای کل سیستم است که در بالا نشان داده شده است. این ها همچنین برای ایمنی در خانه هایمان نیز نصب می شوند.

همچنین اگر در مورد این مطلب سوالی داشتید در انتهای صفحه در قسمت نظرات بپرسید

فیوز های موجود در مدار برای محافظت از موتور و سایر دستگاه ها در برابر اتصال کوتاه در اینجا وجود دارند. در صورت بروز اتصال کوتاه این فیوز ها بلافاصله منفجر شده و موتور را از خط برق جدا می کنند. همچنین، حد مجاز فیوز باید دقیقاً انتخاب شود تا از ترکیدن نامنظم در حین کار جلوگیری شود. این امر می تواند در مورد جریان هجومی گسترده هنگام راه اندازی موتور اتفاق بیفتد، بنابراین انتخاب فیوز های دارای درجه بندی مناسب مهم است. در اینجا در مورد انواع مدار های محافظتی بیشتر بدانید.

بخش کنتاکتور الکترومغناطیسی

بخش کنتاکتور الکترومغناطیسی

در شکل بالا، ساختار داخلی ساز و کار کنتاکتور نشان داده شده است که در 3 استارتر آنلاین مستقیم وجود دارد و به یک موتور القایی متصل است.

در اینجا برق سه فاز از طریق سه تماس فلزی معمولاً باز یعنی “”C1، C2″” و “C3” به موتور متصل می شود. بنابراین در شرایط استراحت، هیچ جریانی در مدار جاری نمی شود و موتور خاموش می ماند. همچنین در این زمان، دکمه “روشن” باز خواهد شد و هیچ جریانی از سیم پیچ عبور نمی کند.

حال، اگر دکمه “روشن” را فشار دهیم، آنگاه سیم پیچ در اینجا همانطور که در زیر نشان داده شده است به دلیل جریان جاری مغناطیسی می شود.

مدار استارتر آنلاین مستقیم برای موتور القایی

از آنجا که سیم پیچ در اینجا یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند، بلوک فلزی با یک فنر معلق شده و جذب سیم پیچ خواهد شد و به سمت آن حرکت می کند. اکنون که بلوک فلزی در حال حرکت است، کل تنظیمات کنتاکتور نیز همانند شکل در کنار آن حرکت می کند.

در نتیجه این حرکت، تماس های فلزی C1، C2 و C3 پایانه های باز موجود بین خط برق و پایانه های استاتور را کوتاه می کند بنابراین موتور روشن می شود. به عبارتی ساده تر، پس از فشار دکمه به صورت شاخص، موتور به دلیل حرکت کنتاکتور سه فاز از منبع نیرو می گیرد. همچنین، با حرکت کنتاکتور سه فاز، فنر کشیده شده و بر روی بلوک فلزی نیرویی وارد می کند تا دوباره در موقعیت اولیه قرار گیرد.

پس از فشردن لحظه ای دکمه روشن و رها کردن آن، جریان سیم پیچ که باید صفر باشد همچنان جریان خواهد داشت زیرا پس از انتقال کنتاکتور سه فاز به موقعیت نهایی، مسیر دیگری برای جریان وجود خواهد داشت. در شکل، مدار بسته ای را می بینید که برای جریان جاری از طریق تماس فلزی «SW» تشکیل شده است.

مطلب پیشنهادی:  دانلود کتاب پارسه ماشین های الکتریکی تمامی فصل ها

بنابراین پس از یک بار فشار دادن “دکمه روشن”، کنتاکتور سه فاز با کمک تماس فلزی “SW” خودش را قفل می کند و اتصال بین برق سه فاز و موتور را حفظ می کند.

اکنون، برای متوقف کردن موتور، باید دکمه دیگری را مطابق مدار زیر به مدار بالا اضافه کنیم.

اضافه کردن دکمه برای متوقف کردن موتور القایی

در اینجا “دکمه خاموش” به عنوان یک اتصال کوتاه در حالت استراحت عمل می کند و بنابراین تغییری در عملکرد مداری که در بالا بحث کردیم وجود نخواهد داشت. اما هنگامی که دکمه خاموش را فشار دهیم، حلقه مدار شکل گرفته بین خط برق و سیم پیچ شکسته می شود، که این منجر به صفر شدن جریان از طریق سیم پیچ می شود. اکنون که جریان از طریق سیم پیچ صفر است، سیم پیچ شروع به مغناطیسی زدایی خود می کند و هنگامی که سیم پیچ حالت مغناطیسی خود را از دست داد، کنتاکتور سه فاز به دلیل نیرویی که فنر کشیده به آن وارد می کند، به موقعیت اولیه خود برمی گردد. بدیهی است اکنون که کنتاکتور سه فاز برای استراحت به عقب برگشته است، ولتاژ تغذیه موتور شکسته می شود و در نتیجه حرکات روتور متوقف می شود.

حتی پس از آزاد شدن دکمه توقف، کنتاکتور سه فاز در حالت استراحت باقی می ماند تا اینکه دکمه شروع دوباره فشار داده شود تا سیم پیچ مغناطیسی شود. از این رو می توان نتیجه گرفت که با استفاده از این تنظیم، می توانیم با فشار دادن یک دکمه موتور را برای همیشه روشن کرده و با فشردن دکمه دیگر موتور را برای همیشه متوقف کنیم.

بخش حفاظت از اضافه بار

بخش حفاظت از اضافه بار

قسمت اصلی بخش حفاظت از اضافه بار، سه سیم پیچ G1، G2 و G3 است که در شکل نشان داده شده است. این سه سیم پیچ همان جریان سیم پیچ آرماتور را دارند چرا که به صورت سری با موتور القایی سه فاز بسته شده اند. بنابراین، هر زمان که موتور از خط برق نیرو می گیرد، این سه سیم پیچ مغناطیسی می شود. هر زمان که مغناطیسی شوند، حلقه های فلزی ثابت شده بر روی میله توسط سیم پیچ ها جذب می شوند. به طور معمول، این مشکلی نخواهد بود اما با بارگیری بیش از حد موتور به صورت بارزی خواهد شد.

بنابراین برای درک عملکرد این بخش، بگذارید در نظر بگیریم که موتور مدتی قبل روشن شده و بیش از حد بار دارد. اکنون که موتور به شدت بارگیری می شود، سیم پیچ آرماتور جریان های سنگینی را از منبع تغذیه می کشد و در نتیجه سیم پیچ های G1، G2 و G3 را به طور غیرمستقیم مغناطیسی می کند. در حضور این میدان مغناطیسی شدید، حلقه های فلزی بر مخالفت فنر غلبه می کنند تا خود را با سیم پیچ های مربوطه تراز کنند. هنگامی که حلقه های فلزی به موقعیت نهایی تغییر می کنند، “تماس OL” نیز با آن ها تغییر می کند تا حلقه “COIL-L” را بشکند.

بنابراین نتیجه نهایی بارگیری شدید موتور، شکستن حلقه جریان ایجاد شده بین خط برق و ‘COIL-L’ است. در اینجا می توانیم ببینیم که این عملکرد در واقع همان فشار دادن دکمه توقف است که در بالا ذکر کردیم. نتایج نهایی در هر دو حالت، برای همیشه خاموش شدن موتور است.

مطلب پیشنهادی:  نماد های کنترل منطق رله RLC ، کارکرد و مثال

از این رو بارگیری بیش از حد موتور باعث قطع شدن خط برق و خاموش شدن موتور می شود.

مدار کنترل کننده استارتر مستقیم آنلاین

تاکنون، ما سه بخش را مطالعه کرده ایم که هر کدام عملکرد خاصی را ارائه می دهند. ما باید این بخش ها را به هم بپیوندانیم تا یک استارتر DOL ایجاد کنیم.

مدار کنترل کننده استارتر مستقیم آنلاین

در اینجا می توانید ساختار داخلی نهایی استارتر آنلاین دایرکت را مشاهده کنید.

در نتیجه نهایی :

  • بخش MCCB-FUSE اتصال کوتاه و محافظت در برابر خطا را برای موتور فراهم می کند.
  • تنظیم کنتاکتور سه فاز، سوئیچینگ دوپایا ساده و ایمن را برای موتور فراهم می کند.
  • تنظیم کنتاکتور O.L، از موتور در برابر سوختن اضافه بار محافظت می کند.

مزایای استارتر آنلاین مستقیم

  • مقرون به صرفه ترین و ارزان ترین استارتر : از بین تمام استارتر های موجود برای موتور القایی سه فاز، استارتر DOL ارزان ترین و مقرون به صرفه ترین است.
  • کار با آن آسان است : استارتر فقط دو دکمه روشن و خاموش و یک دکمه برای تنظیم ایمنی اضافه بار دارد که کارکرد آن را آسان می کند.
  • تعمیر و نگهداری آسان :  از آنجا که ساختار داخلی استارتر ساده است، مهندسان به راحتی می توانند عیب ها را پیدا کرده و آن ها را برطرف کنند.
  • از آنجا که هیچ محافظتی در هنگام راه اندازی وجود ندارد، موتور ثابت شده با استارتر100 ٪DOL  گشتاور شروع را فراهم می کند.
  • ابعاد DOL کوچک است و آن را جمع و جور و قابل اعتماد می کند.

معایب استارتر آنلاین مستقیم

  • از آنجا که هیچ حفاظتی در راه اندازی وجود ندارد، استارتر DOL جریان شروع را محدود نمی کند.
  • گشتاور شروع زیاد غیرضروری در هنگام راه اندازی موتور.
  • فقط برای موتورهای کم قدرت و متوسط ​​مناسب است.
  • از آنجا که هیچ محافظتی در هنگام راه اندازی وجود ندارد، خط برق متصل به موتور هنگام راه اندازی موتور افت ولتاژ را پیدا می کند. این نوسان ولتاژ ممکن است به سایر تجهیزات الکتریکی تغذیه شده با همان منبع آسیب برساند.
  • موتور تحت تنش حرارتی قرار می گیرد که بر عمر موتور تأثیر می گذارد.
  • تنش مکانیکی در موتور به دلیل گشتاور شروع غیرضروری زیاد هنگام راه اندازی موتور، افزایش می یابد.

میخواهید برنامه نویسی STM32 را یاد بگیرید؟

دوره آموزش STM32

میخواهید الکترونیک را یاد بگیرید؟

دوره آموزش الکترونیک
دوره آموزش آردوینو

میخواهید آردوینو را به صورت پروژه محور یاد بگیرید؟ برای مشاهده توضیحات روی دوره مورد نظر کلیک کنید

محمد رحیمی

محمد رحیمی

محمد رحیمی هستم. سعی میکنم در آیرنکس مطالب مفید را قرار دهم. (در خصوص سوال در مورد این مطلب از قسمت نظرات همین مطلب اقدام کنید) سعی میکنم تمام نظرات را پاسخ دهم.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *