Полезное приспособление. Плавный пуск с регулировкой напряжения от 30 В до 220 В.

Как сделать плавный пуск и регулятор оборотов для болгарки

Все бюджетные варианты УШМ имеют несколько недостатков. Во-первых, не имеется системы плавного пуска. Это очень важная опция. Наверняка все из вас включали этот мощный электроинструмент в сеть, и при запуске наблюдали, как падает накал лампочки, которая также подключена к этой сети.

Такое явление происходит по той причине, что мощные электродвигатели в момент запуска потребляют огромные токи, из-за которых проседает напряжение сети. Это может вывести из строя сам инструмент, особенно китайского производства с ненадежными обмотками, которые могут в один прекрасный день сгореть во время пуска.

То есть система мягкого старта защитит и сеть, и инструмент. К тому же в момент запуска инструмента происходит мощная отдача или толчок, а в случае внедрения системы мягкого старта такого, разумеется, не будет.

Во-вторых, отсутствует регулятор оборотов, который позволит долго работать инструментом, не нагружая его.

Схема, представленная ниже, от промышленного образца:

Она внедряется производителем в дорогие приборы.

К схеме можно подключать не только «болгарку», но и, в принципе, любые приборы – дрель, фрезерные и токарные станки. Но с учетом того, что в инструменте должен стоять именно коллекторный двигатель.

С асинхронными двигателями такое не пройдет. Там необходим частотный преобразователь.

Итак, необходимо сделать печатную плату и приступить к сборке.

Скачать плату можно по следующей ссылке, что внизу статьи.

В качестве регулирующего элемента задействован сдвоенный операционный усилитель LM358, который с помощью транзистора VT1 управляет силовым симистором.

Итак, силовым звеном в этой схеме является мощный симистор типа BTA20-600.

Такого симистора не оказалось в магазине и пришлось купить BTA28. Он чуть мощнее того, что по схеме. В общем, для двигателей с мощностью до 1 кВт можно использовать любой симистор с напряжением не ниже 600 В и током от 10-12 А. Но лучше иметь некоторый запас и взять симисторы на 20 А, все равно они стоят копейки.

Во время работы симистор будет греться, поэтому на него необходимо установить теплоотвод.

Чтобы не было вопросов по поводу того, что двигатель при пуске может потреблять токи, которые значительно превышают максимальный ток симистора, и последний может попросту сгореть, помните, что схема имеет мягкий старт, и пусковые токи можно не принимать во внимание.

Наверняка всем знакомо явление самоиндукции. Этот эффект наблюдается при размыкании цепи, к которой подключена индуктивная нагрузка.

То же самое и в этой схеме. Когда резко прекращается подача питания на двигатель, ток самоиндукции с него может спалить симистор. А снабберная цепь гасит самоиндукцию.

Резистор в этой цепи имеет сопротивление от 47 до 68 Ом, а мощность от 1 до 2 Вт. Конденсатор пленочный на 400 В. В данном варианте самоиндукция как побочный эффект.

Резистор R2 обеспечивает токогашение для низковольтной цепи управления.

Сама схема в какой-то мере является и нагрузкой, и стабилизирующим звеном. Благодаря этому после резистора можно не стабилизировать питание. Хотя в сети есть такие же схемы с дополнительным стабилитроном, использовать его бессмысленно, поскольку напряжение на выводах питания операционного усилителя в пределах нормы.

Возможные варианты замен для маломощных транзисторов можно увидеть на следующей картинке:

Печатная плата, которая упоминалась ранее, представляет собой только плату для устройства плавного пуска, и в ней нет компонентов для регулировки оборотов. Это сделано специально, поскольку в любом случае регулятор нужно выводить с помощью проводов.

Настройка регулятора выполняется с помощью многооборотного подстроечного резистора на 100 кОм.

А основная регулировка уже с помощью резистора R5. Стоит сказать, что схема такого рода не позволит осуществлять регулировку от нуля, только от 30 до 100%.

Если нужен более мощный регулятор, то его можно собрать по следующей схеме:

Эта схема позволяет регулировать мощность практически от нуля, но для «болгарки» это не имеет смысла.

Вначале схема обязательно проверяется на работоспособность путем подключения в качестве нагрузки лампочки на 40-60 Вт 220 В.

Если все в порядке, то после отключения от сети сразу же нужно проверить симистор на ощупь – он должен быть холодным.

Далее, плата подключается к «болгарке» и производится запуск.

Если все работает нормально – «болгарка» запускается плавно, и регулируются обороты, — то пора приступать к тестам под нагрузкой.

Устройство плавный пуск — схема мягкого запуска болгарки УШМ

Устройство плавный пуск, схему которого мы представляем в данной статье, в частности предназначено для обеспечения плавного пуска при включении болгарки (УШМ). Здесь мы подробно рассмотрим возможность самостоятельной сборки модуля для мягкого пуска болгарки, причем из недорогих деталей, возможно даже имеющихся у вас в загашнике.

Системой плавного пуска, к сожалению обладают не все электроинструменты находящиеся сейчас в продаже, а ведь такое приспособление очень даже полезно для долговременной эксплуатации электрических машин обладающих высоким пусковым током.

Предложенная к повторению здесь схема, поможет усовершенствовать вашу домашнюю технику потребляющую большой ток, в частности такие устройства, в составе которых имеются любые электромоторы, мощные силовые трансформаторы, и при их включении образуется мощный пусковой импульс.

Как сделать устройство плавный пуск для болгарки — принципиальная схема, особенности использования

Если вам приходится постоянно пользоваться электроинструментом, то у вас несомненно возникал следующий момент, Двигатель болгарки или циркулярки, да в принципе любого другого оборудования, при включении стартует с заметным рывком, при этом даже освещение немного притухает. Такие резкие пусковые моменты не к чему хорошему не приводят, наоборот, провоцируют различные проблемы.

Основным врагом для электрического инструмента является слишком большое значение тока при запуске, который способен повредить электропроводку, особенно если сечение провода не соответствует норме. Другая неприятность от высокого импульсного тока, возникающего в цепи при запуске двигателя, это повреждение механических узлов инструмента, например: шестерни в редукторе болгарки. И наконец, комфортность при использовании значительно снижается, так как при включении болгарки ее необходимо крепко фиксировать в руках, особенно если это мощный агрегат, иначе ее может просто вырвать из рук.

В моделях известных фирм, производитель устанавливает устройство плавный пуск сразу, на заводе, следовательно, у таких болгарок и цена несколько выше. Но ведь не всегда, в силу определенных обстоятельств, можно приобрести такой инструмент, и как быть в такой ситуации? Варианты всегда найдутся — взяться за сборку схемы устройства мягкого пуска самостоятельно. Помимо применения такого устройства в электроинструментах, его с большим успехом можно использовать в цепи домашней электрической проводки.

Как всем известно, лампочки дома выходят из строя из-за большого импульсного тока, образующегося в тот момент, когда вы нажимаете на выключатель, и неважно, включение это или выключение. Поэтому конструкция плавного пуска экономит еще и ваш семейный бюджет за счет лампочек, которые теперь придется реже менять.

Устройство плавный пуск для болгарки — принципиальная схема

Схема устройства плавного пуска построена на широко известном двухканальном операционнике TL072, обладающим малым коэффициентом шума, а также незначительным температурным дрейфом. Данную микросхему можно легко приобрести практически в любом магазине по продаже радиоэлектронных компонентов. Впрочем, даже если будут затруднения с приобретением ОУ TL072, то его можно свободно заменить микросхемой LM358.

Теперь придвинемся немного поближе к самому принципу работы описываемого модуля плавного пуска. Временной промежуток для выхода двигателя на полные обороты определяется электролитическим конденсатором C1. Однако, если вам требуется большая задержка пуска в полные обороты, тогда можно увеличить значение емкости. Как показывает практика, наиболее приемлемым вариантом будет емкость 2,2 мкФ.

Электролиты С1 и С2 необходимо устанавливать с номинальным напряжением не менее 50v, С5 – не меньше 400v. Постоянный резистор R11, работающий в качестве элемента ограничивающего напряжение в цепи, должен быть установлен не менее 1 Вт, так как на нем будет падать приличное напряжение. Данная схема не очень привередлива, поэтому можно устанавливать любые транзисторы с малой мощностью.

Элементы Т1, Т2, Т4 имеют обратную проводимость n-p-n, желательно поставить биполярные, высокочастотные транзисторы BC457, если с такими проблема, то можно установить отечественного производства КТ3102. Транзистор Т4 с прямой проводимостью p-n-p, имеет аналоги BC557 и КТ3107, так что их также можно свободно устанавливать. Симметричный регулятор мощности Т5, можно заменить на любой другой соответствующий номинальному напряжению и мощности, например: BTA12 либо ТС-122.

Как изготовить конструкцию плавный пуск

Представленная здесь для повторения схема устройство плавный пуск выполнена на плате из стеклотекстолита размером 45х35 мм. Разводка печатной платы делалась с максимально возможным уплотнением дорожек, так чтобы ее размер мог разместится в ограниченном пространстве корпуса болгарки.

Исходя из назначения инструмента и большой мощности в нагрузке, силовые провода лучше впаять непосредственно в печатку, а если мощность незначительная, тогда можно установить соединительную колодку, для удобства. Печатная плата была создана по лазерно-утюжной технологии (ЛУТ), ниже представлены картинки.

Печатная плата: Скачать



После травления текстолита, дорожки на плате, лучше всего было бы их хорошенько облудить, тем самым придать дорожкам усиление. Все-таки ток в этом модуле будет солидный. Также, для удобства использования, микросхему TL072 можно монтировать в монтажную панельку, это облегчит замену на новую, в случае ее выхода из строя. Последовательность установки на печатку компонентов такая: в первую очередь в плату паяют резисторы, диоды, симистор, транзисторы и пленочные неполярные конденсаторы.

Затем устанавливается микросхема, потом уже электролитические конденсаторы и остальные вспомогательные элементы. Когда монтаж деталей будет закончен, плату обязательно нужно проверить визуально, на предмет наличия перемычек между дорожками. И напоследок очистить плату от излишек флюса и хорошо промыть ее спиртом.


Тестирование устройства после сборки

По завершению монтажа деталей на печатной плате, нужно проверить ее в работе с подключением напряжения питания. На случай возможного существования ошибок в схеме, и чтобы не спалить прибор при тестировании, необходимо подключить в качестве нагрузки лампочку мощностью 10 Вт, вместо болгарки, а затем подать сетевое напряжение 220v. Подключается плата с нагрузкой к цепи 220v по схеме последовательного соединения, а выходной разъем OUT должен быть пока не подключенным.

Если первое включение прошло благополучно и при этом ничего на плате не задымило, а лампочка не включилась, значит в схеме все нормально, значит можно подключать устройство плавный пуск напрямую к цепи 220v. Также, этой лампочкой можно проверить выход OUT, то-есть, когда вы включите конструкцию, лампочка будет плавно набирать мощность свечения до предела. И вот после этого теста можно будет с уверенностью подключать ваш электроинструменты или устройства.

Примечание: В процессе длительной работы системы плавный пуск, установленный на ней симистор будет немного греться. Поэтому, при компоновке деталей на печатной плате, желательно рассчитать место под радиатор для симистора, с условием того, что потом модуль поместится в корпус болгарки.

Считаем необходимостью напомнить, что любая доработка электрического инструмента в домашних условиях, должна полностью соответствовать требованиям технике безопасности. Поэтому, для защиты платы от влаги, на нее желательно нанести несколько слоев защитного лака или эпоксидки, такая защита придаст устройству больше надежности, а вам уверенности в работе.

Как работает устройство плавного пуска?

Обзор устройств плавного пуска –применение, принципы действия, разновидности, схемы включения

Проблема пускового тока

Одна из особенностей работы асинхронного двигателя, которую можно назвать недостатком – большой пусковой ток при старте, который может превышать номинальный в 8 и более раз. Это обусловлено принципом его работы – при подаче на него номинального напряжения он стремится сразу выйти на полную мощность. Данная особенность проявляется в большой мере при пуске через линейный контактор, это также называют прямым пуском двигателя.

В некоторых механизмах принципиально важно, чтобы пуск был плавный, без рывков и ударов. Это касается прежде всего технологического оборудования, у которого высокий момент инерции при запуске. Например, тяжелые маховики и конвейеры с продукцией, а также мощные насосы и вентиляторы.

Иными словами, большой пусковой ток и большой момент инерции механической нагрузки на валу двигателя – взаимосвязанные вещи, от который часто необходимо избавляться.

Кстати, в некоторых странах законодательно запрещено включать электродвигатели большой мощности прямой подачей напряжения, поскольку это создает помехи, падение напряжения и перегружает электросети, что может вызвать проблемы у других потребителей и даже стать причиной аварий.

Как обеспечить плавный пуск двигателя

Существуют несколько вариантов уменьшения пускового тока, которые используются на практике.

1. Применение преобразователей частоты. В этом случае можно обеспечить сколь угодно долгий разгон, а также ограничить превышение номинального тока, например, на уровне 110%. Это лучший способ плавного пуска, однако, он используется далеко не всегда, поскольку преобразователь частоты – дорогостоящее электронное устройство, которое имеет множество функций. Если нужно только ограничение пускового тока и плавный разгон, преобразователь частоты будет избыточен, и большинство его функций останутся не востребованы.

2. Схема «Звезда – Треугольник». Двигатель при этом должен быть таким, чтобы номинальное напряжение питания при включении его обмоток «треугольником» было 380 В. В этом случае двигатель запускается в два этапа. На этапе разгона обмотки включаются «звездой». Таким образом получается, что 380 В подается на схему, которая для нормальной работы требует напряжения порядка 660 В. Поскольку двигатель в «звезде» работает при пониженном напряжении, разгон (выход на рабочие обороты) получается сравнительно плавным. На втором этапе обмотки включаются «треугольником», и двигатель выходит на свою номинальную мощность. Минус этого способа – разгон получается ступенчатым, а пусковые токи могут принимать большое значение.

3. Когда речь идет только о минимизации пускового тока, наиболее оптимальный вариант – использование устройства плавного пуска (softstarter).

Ниже рассмотрим принципы работы устройств плавного пуска (УПП) и схемы их включения.

Как работает устройство плавного пуска

Рассмотрим пошагово, какие процессы происходят при работе УПП, и какие регулировки влияют на его работу.

Читайте также:  Вечная электролампочка

В минимальной конфигурации устройства плавного пуска (УПП) имеют три регулировки – время разгона, время торможения, и напряжение пуска.

При включении действующее напряжение на двигателе определяется регулировкой напряжения пуска, которое обычно составляет 30…80 % от номинала. Понижение напряжения и его регулировка производится тиристорами, которые открываются (пропускают ток) только в части полупериода сетевого напряжения. Фазой открытия тиристоров можно менять напряжение на двигателе.

Таким образом, регулируя фазу открытия тиристоров, можно менять ток и крутящий момент двигателя.

В зависимости от конкретного случая может потребоваться большой начальный момент, чтобы двигатель мог тронуться с места. Но для уменьшения пускового тока начальное напряжение лучше устанавливать минимально возможным.

При большом времени разгона пусковой ток будет минимальным. Однако, следует выбирать его оптимальным, обычно 10…20 секунд, в зависимости от типа нагрузки. При слишком большом времени разгона возможен излишний нагрев тиристоров. Критерием оптимального времени разгона служит время выхода двигателя на номинальные обороты и номинальный рабочий ток. По истечении времени разгона включается контактор байпаса, который может быть установлен внутри УПП, или быть внешним. Во время работы двигателя на номинальном режиме весь питающий ток идет только через этот контактор, при этом тиристоры в работе не участвуют.

Если пришел сигнал на остановку двигателя, контактор байпаса выключается. Вступают в работу тиристоры, которые работают в обратном режиме – постепенно уменьшают фазу (время открытия в течение полупериода) с максимальной до нуля. Если время торможения не важно, то можно его установить минимальным (0-2 секунды), это увеличит ресурс тиристоров, и улучшит тепловой режим электрощита в целом. Двигатель будет останавливаться на выбеге, к ак при питании через обычный контактор. Но если важно исключить гидроудар, или плавно замедлить движение объектов без их резкой остановки и падения, то функция плавной остановки будет очень полезной.

В УПП также могут присутствовать такие регулировки: управление крутящим моментом двигателя, конечное напряжение при останове, номинальный ток двигателя, ограничение пускового тока. Современные УПП имеют ЖК-дисплей и кнопки управления, которые позволяют конфигурировать несколько десятков различных параметров для тонкой настройки.

Схемы включения

Как во всех подобных устройствах, в схеме включения УПП имеется силовая часть, и часть управления.

Силовая часть схемы – это та часть, через которую проходит ток питания двигателя. Ток двигателя поступает через силовые клеммы L1, L2, L3 (или R, S, T) на входы тиристоров или контактора байпаса, и затем через выходные клеммы T1, T2, T3 (U, V, W) подается на двигатель.

Схема управления включает в себя в основном цепи запуска и остановки. Напряжение питания цепей управления обычно составляет 24…220 В, и может быть внешним, либо браться из УПП.

С участием УПП можно реализовать схему плавного пуска электродвигателя с реверсом. Для этого нужно на входе установить реверсивный контактор по классической схеме. Важно сделать блокировку для предотвращения реверса двигателя во время его вращения.

Допускается запускать УПП и начинать вращение двигателя подачей питания на цепи управления и силовые цепи. Это может быть удобно при дистанционной подаче силового питания. Однако, при этом следует предусмотреть меры безопасности – обслуживающий персонал должен понимать, что при подаче питания на УПП двигатель может начать вращаться.

Пример схемы

Рассмотрим для примера схему включения УПП ABBPSTX.

В силовую часть входят: автомат защиты двигателя (вводной), тиристоры и контактор байпаса (внутри УПС), и собственно двигатель.

Для питания цепей управления подается фазное напряжение 220В и нейтраль на клеммы 1, 2. В УПП имеется встроенный блок питания, который вырабатывает напряжение 24 В для питания органов управления. Допускается также применение внешнего БП 24 В, при этом напряжение на клеммы 1, 2 подавать не нужно.

При соответствующем подключении и настройках кнопки могут быть как с фиксацией, так и без. Управление может производиться не только с кнопок, но и через контакты реле или контроллера.

Имеются и другие входы для различных режимов работы, а также три выходных реле с сухими контактами, которые могут использоваться по необходимости для включения дополнительных контакторов и индикации.

Защита

В дешевых УПП часто не реализована защита от перегрузки по току, перегреву и короткому замыканию. В таких случаях необходимо устанавливать нужную защиту и включать УПП по схеме, рекомендованной производителем.

В состав защиты могут входить:

  • Мотор-автомат (автомат защиты двигателя),
  • Полупроводниковые предохранители, либо защитные автоматы с характеристикой «В»,
  • Тепловое реле,
  • Короткое либо межвитковое замыкание в обмотках двигателя,
  • Контактор аварийной цепи, выключающий питание УПП при срабатывании внутреннего аварийного реле либо нажатии кнопки «Аварийный останов».

Пример неправильной установки защиты, в результате которой произошел пожар:

Следует сказать, что даже если в УПП входят все виды защит, необходимо на вводе силового питания и питания схемы управления устанавливать соответствующие защитные автоматы либо предохранители.

Двухфазные УПП

В некоторых бюджетных моделях управление выходным напряжением происходит только по двум фазам. Таким образом, происходит экономия на тиристорах и на одном контакте контактора байпаса.

Это решение имеет право на жизнь, и главный плюс таких УПП – цена.

Однако, имеются минусы, о которых стоит знать:

  • При запуске и торможении происходит перекос фаз, который приводит к дополнительному нагреву двигателя,
  • Пусковой ток по «прямой» фазе почти не уменьшается,
  • Постоянное присутствие фазного напряжения на двигателе представляет опасность для персонала.

Заключение

УПП нашли достойное место там, где не нужна регулировка скорости вращения двигателя, но важным аспектом является минимизация пусковых перегрузок питающей сети и приводимых в движение механизмов. Однако, в последнее время их всё больше вытесняют преобразователи частоты, которые имеют гораздо более широкий спектр возможностей управления двигателем.

Полезный лайфхак: как самостоятельно сделать переноску с плавным пуском для электроинструмента

На чтение: 3 минуты Нет времени?

Бюджетные модели электроинструмента редко оснащаются блоком плавного пуска (БПП), благодаря которому дрель или болгарка работает без рывков и меньше изнашивается. Можно купить кнопку и установить её самостоятельно, но для этого потребуется доработка инструмента. К тому же так вы лишаетесь права на гарантийный ремонт. Выходом из этой ситуации является модернизация обычного удлинителя. Из сегодняшнего обзора редакции онлайн-журнала HouseChief.ru вы узнаете, как доработать стандартную электропереноску, чтобы включённый в неё инструмент работал плавно.

Читайте в статье

Что даёт электроинструменту плавный пуск

Перед тем как модернизировать переноску для электроинструмента и оснастить её блоком плавного пуска, нужно рассмотреть преимущества подобной переделки. Итак, плюсы внедрения устройства.

  1. Отсутствие скачка тока при включении электроинструмента, что позволяет предотвратить перегрузки бытовой сети.
  2. Меньше износ механических деталей инструмента.
  3. Реже выходят из строя обмотки ротора и статора.
  4. Меньше выгорают электрощётки.
  5. Отсутствует искрение на коллекторе якоря и выгорание его ламелей.
  6. При запуске дрель или болгарка не вырвется из рук, что необходимо с точки зрения техники безопасности.

Переноска с плавным пуском на базе блока KRRQD12A

Один из вариантов переноски с БПП для подключения электроинструмента – использование электронного блока KRRQD12A. Для модернизации понадобится:

  • непосредственно сам электронный блок;
  • удлинитель (заводской или самодельный);
  • паяльник с припоем;
  • розетка для наружного монтажа;
  • кусок провода ПВС 3 × 2,5;
  • нож;
  • изолента или термоусадка;
  • кусок фанеры или доски.

Процесс модернизации удлинителя

Переноска с БПП с регулятором скорости вращения

Предлагаем ознакомиться с ещё одним вариантом самодельной переноски с БПП и регулятором скорости вращения. Представленная ниже схема позволяет обеспечить электроинструменту плавный ход и выход на номинальную частоту вращения. Время разгона до заявленной скорости зависит непосредственно от ёмкости используемого конденсатора C3. Для регулировки частоты вращения используется переменный резистор R2 группы A.

Схема блока плавного пуска с регулятором частоты вращения

Можно установить блок плавного спуска непосредственно в рукоятку электроинструмента, но это более сложная модернизация и, как уже говорилось, она может привести к лишению права на гарантийный ремонт. Оптимальный вариант собрать блок плавного пуска с регулятором частоты вращений – это использовать разветвительную коробку. В данной схеме использован симистор TS122-25-5, но можно установить практически любой прибор с напряжением класса не менее четвёртого и током не ниже 1,5–2 номиналов.

Переноска с блоком плавного пуска и регулятором частоты вращения

Простейшая схема блока плавного пуска для использования в удлинителе

Блок плавного пуска с регулятором частоты вращения для электроинструмента, сделанный на базе тиристора КУ202, пользуется популярностью благодаря своей простоте исполнения. Для его создания и подключения не требуются особые навыки, а составляющие можно приобрести в любом магазине радиотоваров и на рынке. БПП состоит из диодного моста, переменного резистора для регулировки напряжения и схемы настройки тиристора.

Электросхема БПП с регулятором оборотов

Благодаря тому, что для реализации данной схемы БПП требуется небольшое количество деталей, а её размеры довольно компактны, она может быть встроена как в ручку электроинструмента, так и в корпус розетки удлинителя. Принцип работы блока плавного пуска состоит в регулировке частоты вращения ротора электроинструмента посредством ограничения мощности в ручном режиме. Данная схема предназначена для использования с электроинструментом мощностью до 1,5 кВт. Чтобы БПП работал с более мощным инструментом, требуется заменить тиристор на более мощный прибор. Необходимо учитывать и то, что схема управления будет отличаться от первоначальной.

Несколько слов в завершение

Как видим, блок плавного пуска очень важен для электроинструмента, и сделать его довольно легко. Он позволяет значительно продлить срок эксплуатации дрели, болгарки и тому подобного оборудования, облегчить работу с ними и обезопасить вас от травм. В обзоре представлены самые простые и доступные схемы блоков плавного пуска, которые вы можете сделать самостоятельно и быстро. Если у вас есть другие эффективные схемы, то поделитесь ими с нами и нашими читателями.

Устройство плавного пуска электродвигателя. Пример применения

Устройство плавного пуска ABB PSR-25-600

Всем привет! Сегодня будет статья, в которой показан реальный пример использования устройства плавного пуска (мягкого пускателя) на практике. Плавный пуск электродвигателя установлен мною на реальном устройстве, приводятся фото и схемы.

Что это за устройство, я ранее подробно рассказывал в статье про мягкий пускатель. Напоминаю, что мягкий пускатель и устройство плавного пуска суть одно и то же устройство. Названия эти берутся от английского Soft Starter. В статье я буду называть этот блок и так, и эдак, привыкайте). Информации по устройствам плавного пуска в интернете достаточно, рекомендую также почитать здесь.

Моё мнение по пуску асинхронных двигателей, подтвержденное многолетними наблюдениями и практикой. При мощности двигателя более 4 кВт стоит подумать, чтобы обеспечить плавный разгон двигателя. Это нужно при тяжелой, инерционной нагрузке, которая как раз и подключается на вал такого двигателя. Если двигатель используется с редуктором, то ситуация полегче.

Простейший и самый дешевый вариант плавного пуска – вариант с включением двигателя через схему “Звезда-Треугольник”. Более “плавные” и гибкие варианты – устройство плавного пуска и преобразователь частоты (в народе – “частотник”). Есть ещё древний способ, который уже почти не применяется – двухскоростные двигатели.

Кстати, верный признак того, что двигатель питается через частотник – хорошо слышимый писк с частотой около 8 кГц, особенно на низких оборотах.

Я уже использовал устройство плавного пуска от Schneider Electric, был такой положительный опыт в моей деятельности. Тогда нужно было плавно включать/выключать длинный круговой конвейер с заготовками (двигатель 2,2 кВт с редуктором). Жаль, что фотоаппарата тогда не было под рукой. Но в этот раз всё рассмотрим очень детально!

Зачем понадобился плавный пуск двигателя

Итак, проблема — на котельной есть насосы подпитки котла водой. Всего два насоса, и включаются они по команде от системы слежения за уровнем воды в котле. Одновременно может работать только один насос, выбор насоса осуществляет оператор котельной путем переключения водяных кранов и электрических переключателей.

Насосы приводятся в действие обычными асинхронными двигателями. Асинхронные двигатели 7,5 кВт включаются через обычные контакторы (магнитными пускателями). А поскольку мощность большая, то пуск очень жесткий. Каждый раз при пуске возникает ощутимый гидроудар. Портятся и сами двигатели, и насосы, и гидросистема. Иногда такое ощущение, что трубы и краны сейчас разлетятся вдребезги.

Кроме того, когда котёл остывший, и в него резко подается горячая вода (более 95 °С), то происходят неприятные явления, напоминающие взрывообразное бурление. Бывает и наоборот, воду с температурой 100 °С можно назвать холодной – когда в котле находится сухой пар с температурой почти 200 °С. В этом случае тоже происходят вредные гидроудары.

Всего на котельной два идентичных котла, но во втором установлены частотники на насосы. Котлы (точнее, парогенераторы) вырабатывают пар с температурой более 115 °С и давлением до 14 кгс/см2.

Жаль, что конструкцией котла в электросхеме не предусмотрено было плавное включение двигателей насоса. Хотя котлы итальянские, на этом было решено сэкономить…

Повторюсь, что для плавного включения асинхронных двигателей мы имеем на выбор такие варианты:

В данном случае необходимо было выбрать тот вариант, при котором бы было минимальное вмешательство в рабочую схему управления котлом.

Дело в том, что любые изменения в работе котла должны быть обязательно согласованы с производителем котла (либо сертифицированной организацией) и с надзорной организацией. Поэтому изменения должны быть внесены незаметно и без лишнего шума. Хотя, в систему безопасности я не вмешиваюсь, поэтому тут не так строго.

Мои постоянные читатели знают, что теперь, после сдачи экзаменов в Ростехнадзоре, я имею полное право выполнять работы по КИПиА в котельной.

Выбор устройства плавного пуска

Для начала посмотрим на шильдик двигателя:

Двигатель насоса, который подключается к схеме плавного пуска

Мощность двигателя – 7,5 кВт, обмотки соединены в схему “треугольник”, номинальный потребляемый при этом ток – 14,7А.

Читайте также:  6 идей бытовой автоматизации для изготовления своими руками (электронные схемы, описания работы)

Вот как выглядела система пуска (“жёсткая”):

Система прямого пуска двигателей насосов

Напоминаю, что у нас два двигателя, и запускаются они контакторами 07КМ1 и 07КМ2. Контакторы снабжены блоками дополнительных контактов – для индикации и контроля включения.

В качестве альтернативы было выбрано устройство плавного пуска ABB PSR-25-600. Его максимальный ток – 25 Ампер, так что запас у нас хороший. Особенно, если учесть, что работать придётся в тяжелых условиях – количество пусков/стопов, высокая температура. Фото – в начале статьи.

Вот наклейка на софтстартере с параметрами:

Soft Starter ABB PSR-25-600 – параметры

  • FLA – Full Load Amps – значение силы тока при полной нагрузке – почти 25А,
  • Uc – рабочее напряжение,
  • Us – напряжение цепи управления.

Установка УПП

Примерил для начала:

Пробная установка блока плавного пуска

По высоте подходит один в один, по ширине тоже, только длина чуть больше, но место есть.

Теперь вопрос по цепям управления. Контакторы в исходной схеме включались напряжением 24 VAC, а наши АББ управляются напряжением минимум 100 VAC. Налицо необходимость промежуточного реле либо изменения напряжения питания цепи управления.

Однако, на официальном сайте ABB я нашёл схему, где показано, что это устройство способно работать и при 24 VAC. Попытал счастья – не получилось, не запускается…

Что же, ставим промежуточное реле, которое приводит напряжение к нужному уровню:

Пример монтажа системы плавного пуска электродвигателей

Вот с другого ракурса:

Пример монтажа системы плавного пуска электродвигателей

Вот и всё. Промежуточные реле обозвал 07КМ11 и 07КМ21. Кстати, они также нужны и для дополнительных цепей. Через них включаются индикаторы, и сухие контакты для внешнего устройства (пока не используются, в старой схеме – оранжевые провода).

Когда хотел управление использовать напрямую, без реле (24 VAC), планировал индикаторы включения пустить через контакты Com – Run, которые теперь остались неиспользованные.

Схемы плавного пуска

Вот исходная схема.

Схема жесткого пуска двигателей, через контакторы (исходная)

А вот как нехитро я изменил схему:

Схема с плавным пуском двигателей на софтстартерах

По настройкам – коротко. Тут три регулировки – время разгона, время замедления, и начальное напряжение.

Можно было бы использовать одно устройство плавного пуска, и контакторы выбора двигателя (переключать одно устройство на два двигателя). Но это усложнит и сильно изменит схему, и понизит надежность. Что для такого стратегического объекта, как котельная, очень важно.

Осциллограммы напряжения

Орешек знанья твёрд, но всё же
мы не привыкли отступать!
Нам расколоть его поможет
киножурнал «Хочу всё знать!»

Собрать схему отверткой всякий может. А для тех, кто хочет увидеть напряжение и понять, какие реальные процессы происходят, без осциллографа не обойтись. Публикую осциллограммы на выходе 2Т1 устройства плавного пуска.

Двигатель выключен. Чистый синус.

Не правда ли, логическая нестыковка – двигатель выключен, а напряжение на нём есть?! Это особенность некоторых устройств мягкого пуска. Неприятная и опасная. Да, на двигателе есть напряжение 220В, даже когда он стоит.

Дело в том, что управление происходит только по двум фазам, а третья (L3 – T3) подключена к двигателю напрямую. А так как тока нет, то на всех выходах устройства действует напряжение фазы L3, которое проходит через обмотки двигателя. Та же ерунда бывает и в трехфазных твердотельных реле, вот моя статья.

Будьте осторожны! При обслуживании двигателя, подключенного к устройству мягкого пуска, отключайте вводные автоматы, и проверяйте отсутствие напряжения!

Запуск. Тиристоры режут фазу нещадно.

Поскольку нагрузка индуктивная, то синусоида не только режется на куски, но и сильно искажается.

Помеха прёт, и это надо учитывать – возможны сбои в работе контроллеров и другой слаботочки. Чтобы это влияние уменьшить, надо разносить и экранировать цепи, устанавливать дроссели на входе, и др.

Двигатель почти включен. Около 90% от энергии синуса.

Фото сделано да пару секунд до того, как включился внутренний контактор (байпас), который подал полное напряжение на двигатель.

Видео про работу и настройку УПП ABB

Фото корпуса

Ещё небольшой бонус – несколько фото внешнего вида устройства плавного пуска ABB PSR-25-600.

ABB PSR-25-600 – вид снизу

Опция – разъем и крепления для подключения вентилятора охлаждения, в случае больших нагрузок

ABB PSR-25-600 – входные силовые клеммы и клеммы питания и управления.

Крепёж на ДИН-рейку. Надежный и качественный, как и вся продукция ABB.

Пока всё, вопросы и критика в комментариях по плавному пуску электродвигателей приветствуются!

Скачать

Если тема интересует более глубоко, рекомендую ознакомиться с литературой, приведенной на странице Скачать.

Вот одна из книг, приведенных там:
• Ломоносов, В.Ю.; Поливанов, К.М.; Михайлов, О.П. Электротехника. / Ломоносов, В.Ю.; Поливанов, К.М.; Михайлов, О.П. Электротехника. Одна из лучших книг, посвящённых основам электротехники. Изложение начинается с самых основ: объясняется, что такое напряжение, сила тока и сопротивление, приводятся указания по расчёту простейших электрических цепей, рассказывается о взаимосвязи и взаимозависимости электрических и магнитных явлений.Объясняется, что такое переменный ток, как устроен генератор переменного тока. Описывается, что такое конденсатор и что собой представляет катушка индуктивности, какова их роль в цепях переменного тока. Объясняется, что такое трёхфазный ток, как устроены генераторы трёхфазного тока и как организуется его передача. Отдельная глава посвящена полупроводниковым приборам: в ней речь идёт о полупроводниковых диодах, о транзисторах и о тиристорах; об использовании полупроводниковых приборов для выпрямления переменного тока и в качестве полупроводниковых ключей. Коротко описываются достижения микроэлектроники. Последняя треть книги целиком посвящена электрическим машинам, агрегатам и оборудованию: в 10 главе речь идёт о машинах постоянного тока (генераторах и двигателях); 11 глава посвящена трансформаторам; о машинах переменного тока (однофазных и трёхфазных, синхронных и асинхронных) подробно рассказывается в 12 главе; выключатели, электромагниты и реле описываются в главе 13; в главе 14 речь идёт о составлении электрических схем. Последняя, 15 глава, посвящена измерениям в электротехнике. Эта книга – отличный способ изучить основы электротехники, понять основополагающие принципы работы электрических машин и агрегатов., zip, 13.87 MB, скачан: 831 раз./

Ещё пособие по двигателям:
• Пуск и защита двигателей переменного тока / Пуск и защита двигателей переменного тока. Системы пуска и торможения двигателей переменного тока. Устройства защиты и анализ неисправностей двигателей переменного тока. Руководство по выбору устройств защиты. Руководство от Schneider Electric, pdf, 1.17 MB, скачан: 579 раз./

Устройство плавного включения ламп накаливания

Принцип организации плавного включения

Общеизвестно, что лампочки накаливания чаще всего сгорают в момент включения – это их основной недостаток. Причина кроется в вольфрамовой нити – она не выдерживает накала при резком скачке нагреве и рвется. Проблему решает плавное включение, позволяющее повышать температуру постепенно. Для обеспечения оптимальных условий запуска используются различные блоки питания, диммеры и устройства плавного включения ламп.

Предназначение последних – замедлить при включении подачу тока на нить накаливания, разогревая ее постепенно. Это дает возможность избежать резких скачков напряжения, провоцирующих быстрый износ и разрыв из-за пониженного сопротивления холодного вольфрама.

При покупке готового устройства или монтаже схемы своими руками расчет мощности сводится к суммированию вольтажа всех потребителей, которые будут подключаться. Для достижения максимального уровня функциональности добавляется 20% (про запас).

Медленное (плавное) включение ламп накаливания

Плавный пуск или розжиг ламп накаливания, легко сделать своими руками. Для этого существует не одна схема. В некоторых случаях, после отключения подачи напряжения, делают и плавное выключение ламп.

Основные схемы:

  • Тиристорная;
  • На симисторе;
  • С использованием микросхем.

Тиристорная схема подключения, состоит из нескольких основных элементов. Диод, в количестве четырех штук. Диоды в данной схеме образуют диодный мост. Для обеспечения нагрузки, используют лампочки накаливания.

К плечам выпрямителя, подключается тиристор и цепочка сдвигающая. В этом случае, используют диодный мост, так как это обусловлено работой тиристора.

После того, произведен запуск, и на блок подано напряжение, электричество, проходит через нить накаливания лампы и подается на диодный мост. Далее, при помощи тиристора, емкость электролита заряжается.

После того, как достигнута необходимая величина напряжения, тиристор открывается и через него начинает проходить ток от лампы. Таким образом, происходит плавный запуск лампы накаливания.

Обратите внимание! В качестве составных элементов в различных схемах, могут использоваться отличные друг от друга детали. Такие как: mac 97 a 6, m 51957 b, av 2025 p, mc908 qy 4 pce,ba 8206 ba 4, ba 3126 n, 20 wz 51, 4n 37.

Схема с использованием симистора простая, так как симисторы является силовым ключом в схеме. Для регулировки тока управляющего электрода, используют резистор. Время срабатывания, задается при помощи нескольких элементов схемы, резистора и емкости, питающиеся от диода.

Для работы нескольких мощных ламп накаливания, используют различные микросхемы. Это достигается путем добавления в схему дополнительного силового симистора. Стоит отметить, что данные схемы работают не только с обычными лампами, но и с галогенными.

Варианты схем

В магазинах предлагается широкий выбор устройств плавного пуска для ламп от российских и зарубежных производителей. Монтаж не требует особой квалификации. Нужно сделать разрыв провода фазы, ведущего к лампе накаливания, и подключить прибор при помощи клеммников.

При отсутствии клеммников провода спаиваются.

Чаще всего на производствах используется одна из трех схем:

  • туристорная;
  • симисторная;
  • специализированная (обычно микросхема КР1182ПМ1или DIP8).

Справка! Во время эксплуатации устройство плавного пуска ламп не требует внимания, на заводские модели предоставляется гарантия на 3 года.

В сети 220 В

Самая простая схема плавного включения ламп туристорная.

Для самостоятельного изготовления требуются:

  • лампа накаливания;
  • 4 диода (для создания выпрямительного моста);
  • туристор;
  • конденсатор (10 мкФ);
  • 2 резистора (один из них переменной емкости).

Время включение определяет переменное сопротивление.

В момент включения ток проходит через лампочку, выпрямляется мостом, проходит через резистор и начинает скапливаться в конденсаторе. После достижения определенного порога зарядки ток подается на туристор, он немного открывается. По мере наполнения конденсатора туристор открывается все больше, лампочка постепенно загорается. Максимальная мощность света достигается при полной зарядке конденсатора.

Подключение с использованием блока защиты

Обычно для решения этой проблемы используется блок защиты, который и выполняет функцию УПВЛ. При использовании с лампами накаливания данного устройства напряжение при включении возрастает не так резко, а постепенно повышается. Таким образом, нить накаливания не испытывает излишних перегрузок, и срок эксплуатации лампочки возрастает.
Рассмотрим подробнее схему работы этого устройства на примере блока Uniel Upb-200W-BL, последовательно подключенного к лампе накаливания в 75 Вт. В этой схеме ток сначала проходит через блок и уже потом идет на лампу. В результате этого происходит дополнительное падение напряжения, и на лампу поступает не стандартные 220, а 171 В. Причем за счет прохождения тока через блок защиты рост напряжения до 171 В происходит плавно за 2-3 секунды.

Uniel Upb-200W-BL для плавного запуска

Снижение поступающего напряжения также способствует увеличению сроку эксплуатации лампочки. Но, с другой стороны, пониженное напряжение значительно снижает световой поток, примерно, на 70 процентов, а это существенный показатель. Поэтому при использовании блока защиты необходимо учитывать потери по освещенности и использовать более мощные, по сравнению с обычными, лампы.

Рассматриваемый в нашей схеме блок может выдерживать мощность до 200 Вт, значит, к нему можно подключать лампы примерно такой же мощности. Но лучше задать небольшой запас в 20-25 процентов и использовать в схеме лампы с суммарной мощностью не более 160 Вт. За счет запаса мощности лампы и сам блок прослужат дольше. Естественно, что и на сам блок не стоит подавать напряжение больше, чем 200 ВТ.

Обратите внимание! При понижении мощности лампы накаливания цветовая температура изменяется, и свет становится более красным. Изменения цвета освещения может сказаться на самочувствии человека.

Схема плавного включения ламп накаливания довольно простая. Блок устанавливается последовательно от выключателя к лампе, то есть в разрыв фазного провода.

Сам блок зашиты можно разместить в двух местах:

  1. рядом с осветительным прибором;
  2. у выключателя – в этом случае блок располагается в распределительной или установочной коробке.

Размещение блока защиты

Выбор места зависит от размеров блока защиты, для слишком большого прибора придется выделять отдельное место. Недостаток размещения в подрозетнике состоит в том, что блок зашиты не будет иметь достаточного доступа воздуха для охлаждения.

Внимание! Блок защиты нельзя устанавливать в помещениях с повышенной влажностью.

Устройства для постепенного пуска лампочек

Торговая сеть предлагает большой ассортимент разнообразных приборов, позволяющих осуществить пуск лампы накаливания постепенно. Все они отличаются по набору функций, качеству и цене. По внешнему виду это небольшие коробочки. Устройства промышленного производства подключаются к бытовой сети последовательно. По алгоритму работы они мало отличаются от блоков питания, но обладают меньшими размерами. Это позволяет поместить их под колпачок люстры, в подрозетник или распределительную коробку (самые мощные модели).

Чаще всего для каждого светильника приобретается отдельный прибор. Существуют блоки для нескольких ламп (люстр и подсветки). Целесообразно использование подобных приборов так же с галогеновыми лампочками и электроприборами, оснащенными ротором для запуска.

Важно! При выборе места для размещения необходимо обеспечить доступность на случай ремонта или замены. Это значит, что не стоит забивать устройство гипсокартоном или заклеивать обоями.

Блоки плавного включения не подходят для помещений с повышенным уровнем влажности. Каждый прибор подбирается в зависимости от нагрузки. Важно, чтобы было достаточно мощности для обслуживания всех источников света, для которых устройство предназначено. Для компенсации скачков напряжения желательно предусмотреть запас примерно 30%.

Принцип работы

Блок питания

Для меньшего износа нити накаливания необходимо сгладить скачок, т. е. обеспечить плавное включение и выключение ламп накаливания. Значит, нужно оптимальное соотношение температуры спирали и напряжения, что приведет к нормализации режима и, как следствие, сохранению работоспособности светового прибора на более долгий срок. Помочь может схема плавного включения ламп накаливания, если конкретно – нужно использовать специальный блок питания. В течение короткого времени нить накала разогреется до необходимого предела как температуры, так и напряжения, установленного человеком.

Читайте также:  Сборка схем - Электрозаборы, электроизгороди, электропастухи своими руками

Блок питания для плавного запуска

Если выставить уровень питания на 180 В, то, естественно, сила светового потока уменьшится на две трети, но при установке более мощных потребителей возможно добиться нужного уровня освещенности, обеспечивая плавный пуск ламп накаливания, при этом будет и экономия энергии, и продление срока эксплуатации самого светового прибора.

При приобретении такого блока плавного включения лампочек с нитью накаливания нужно уточнить, устойчиво ли устройство к высоким скачкам напряжения в сети. В идеале предельный запас по этому параметру должен превышать 25–30 %. И чем выше уровень этого показателя, тем больших размеров будет устройство. Необходимо учитывать этот факт, ведь блок плавного включения нужно где-то расположить.

Устройство плавного включения

Алгоритм работы устройства плавного включения лампы накаливания 220 В тот же, что и у блока питания, но УПВЛ имеет значительно меньшие размеры, благодаря чему его можно поместить и под колпак потолочного светильника, и непосредственно за выключатель (в тот же подрозетник), а также в соединительную коробку.

Подключать это устройство к сети 220 В нужно последовательно, соединив на фазный провод. А при условии, что напряжение на лампу подается в 12 В или 24 В, УПВЛ требуется его последовательное включение в схему до понижающего трансформатора.

Схема и внешний вид устройства плавного запуска лампы

Диммирование

Широко распространено использование в быту светорегуляторов или диммеров. Эти устройства также монтируются в схемы включения ламп накаливания и управляют уровнем подачи напряжения на светильник либо механическим (посредством вращения ручки), либо автоматическим способом. В цепь они чаще всего введены на место штатного выключателя (хотя есть более сложные модели, устанавливающиеся и на ввод напряжения в квартиру).

Самые простейшие диммеры – с поворотным механизмом регулировки. В таком устройстве возможна регулировка подачи от нуля до максимального напряжения в сети. Существуют такие приборы с дистанционным, сенсорным, звуковым и автоматическим (при помощи таймера) управлением.

Основные выводы

Вопросов по поводу устройств для плавного пуска ламп накаливания много. Многие сомневаются, стоит ли тратить время на изготовления или деньги на покупку. Хочется знать, какая будет экономия, за какой период времени окупятся затраты. Ответы на все эти вопросы каждый ищет сам. Однако уже доказано, что лампы накаливания служат дольше и экономится электроэнергия.

Кроме финансовых соображений существуют и другие. Плавное включение благоприятно воздействует на глаза и психику. Особенно это важно ночью – пока лампа не горит на полную мощность, глаза успевают адаптироваться к свету.

Лампы и светильникиВарианты схем подключения люминесцентной лампы с дросселем и стартером

Лампы и светильникиПравила параллельного и последовательного соединения ламп

Микросхемы для фазового регулирования

В радиотехнике разработаны специальные микросхемы, основной задачей которых является фазовое регулирование различных параметров. Одна из таких радиокомпонент – это микросхема КР1182ПМ1.

Она служит для плавного запуска ламп накаливания. Причем эта микросхема обеспечивает не только включение, но и плавное выключение прибора. КР1182ПМ1 рассчитана на ток до 150 Вт и имеет несколько выводов:

  • 2 силовых – для последовательного подключения в цепь с нагрузкой;
  • 2 вспомогательных;
  • 2 для регулировочного резистора и других радиокомпонент для управления.

Схема плавного включения ламп накаливания на КР1182ПМ1

КР1182ПМ1 включается в цепь следующим образом.

При размыкании выключателя S конденсатор С3 начинает плавно заряжаться до значения, которое определяется показателями резистора R2 и уровнем входного тока управляемого преобразователя напряжения в ток (УПНТ) в микросхеме. Выходной ток на УПНТ также плавно растет, а задержка включения тиристоров падает. Таким образом, лампочки включаются постепенно. При замыкании ключа C3 разрядится через R2, и этот процесс также будет происходить плавно.

Плавное включение позволит избежать выхода из строя и маломощных ламп накаливания, ведь проблемы с перегоранием не связаны с уровнем мощности. Даже если в устройстве подключения лампочки на 12В установлены через понижающий трансформатор, без плавного пуска лампа быстрее выйдет из строя.

Электрик в доме

Автор: admin, 22 Мар 2014

Предлагаю вашему вниманию два простых устройства плавного включения ламп накаливания, которые можно сделать своими руками. Устройства позволяют существенно повысить срок службы ламп накаливания. Дело в том, что даже если у вас исправен выключатель, патроны и отлично выполнены все соединения проводки, то всё равно лампы накаливания могут быстро перегорать из-за резкого скачка тока во время включения. Это происходит потому, что сопротивление вольфрамовой нити накаливания в холодном состоянии намного меньше, чем в разогретом. Поэтому в момент включения и происходит резкое увеличение тока. Другие причины перегорания ламп описаны в предыдущей статье.

Устройство плавного включения ламп накаливания на тиристоре

Устройство плавного включения на тиристоре

На схеме обозначено:

  • S1 — выключатель
  • L1 — лампа накаливания
  • D1-D4 — диоды Д226
  • VS1 — тиристор КУ202М
  • R1 — резистор МЛТ-1, 16 кОм
  • C1 — конденсатор К50-35, 10 мкФ, 300В
Работа схемы

В схеме лампа накаливания и управляющая розжигом лампы схема включены последовательно. После замыкания контактов выключателя S1 напряжение поступает на диодный мостик, выпрямляется мостиком и поступает на цепочку резистор (R1) — конденсатор (C1), в начале тиристор немного приоткрывается, далее в течении зарядки конденсатора на управляющий электрод тиристора подаётся всё большее положительное напряжение, после полной зарядки конденсатора тиристор полностью открывается и лампа зажигается на полную мощность.

Детали схемы

Лампа накаливания (или группа ламп, включённая параллельно) рассчитана на номинальное напряжение 220-240 В, мощность ламп определяется параметрами диодного моста и тиристора, при указанных деталях мощность не должна превышать 130 Вт.

Вместо указанных диодов Д226 можно применить любые другие выпрямительные, рассчитанные на обратное напряжение не ниже 300В и на ток, необходимый для нужной мощности ламп. Например мостик из диодов Д246Б выдержат мощность ламп до 2 кВт.

Тиристор КУ202М можно заменить на КУ202Н(К,Л), Т122-25-12, Т122-20-11, эти тиристоры выдержат мощность ламп минимум до 2 кВт.

Резистор любой, номинал резистора можно менять для изменения времени розжига лампы, мощность рассеяния не менее 1 Вт, лучше даже взять 2Вт.

Конденсатор тоже можно использовать любой, даже неполярный, на напряжение не ниже 300В, в принципе ёмкость можно уменьшить даже до 0,5 мкФ, в этом случае розжиг будет происходить почти мгновенно, но этого достаточно для увеличения срока службы ламп.

Также можно доработать схему и получить димер, для этого резистор R1 нужно заменить на последовательно соединённую цепочку из постоянного на 8-12 кОм и переменного на 5-8 кОм. Удобно будет использовать переменный резистор с встроенным выключателем.

Устройство плавного включения ламп на микросхеме

Устройство плавного включения на микросхеме

На схеме обозначено:

  • L1 — лампа накаливания
  • C1, C2 — конденсаторы К53-4, 1 мкФ, 16В
  • C3 — конденсатор К53-4, 100 мкФ, 16В
  • DD1 — микросхема К1182ПМ1
  • S1 — выключатель
  • R1 — резистор МЛТ-0,25, 4,7 кОм

Данная схема позволяет подключать нагрузку мощностью до 150 Вт, при напряжении 80-270 В.

Номиналы R1 и S1 можно изменять для изменения времени разгорания ламп. Также можно заменить резистор R1 на переменный и получится димер.

Оба представленных устройства не предназначены для люминесцентных, энергосберегающих и светодиодных ламп.

Видео плавного включения ламп накаливания (по первой схеме)
Будет интересно почитать:

Выбор автоматического выключателя

Как выбрать сварочный аппарат

Автоматический освежитель воздуха

Рубрики: Полезные устройства, Электронные устройства Метки: Устройства защиты, электроника

Онлайн помощник домашнего мастера

Плавное включение ламп: принцип работы системы и инструкция по подключению своими руками. 10 проверенных схем!

При использовании электроприборов необходимо обеспечить безопасные условия для их эксплуатации. Не является исключением и практика применения обычных ламп накаливания или галогенных модификаций. Показатели тока в момент включения превышают его номинальное значение.

При частом включении ламп это негативно влияет на их работоспособность и долговечность. В таких случаях целесообразно обеспечить плавное включение ламп накаливания.

Краткое содержимое статьи:

Для чего используется

Одной из причин, приводящих к поломке ламп накаливания, является резкий скачок тока, который происходит при включении. Этот факт нужно учитывать, отвечая на вопрос, как работает плавное включение ламп.

Если вольфрамовая нить лампы не нагрета, оставаясь в холодном состоянии, то у нее все равно присутствует некоторое сопротивление. Причем его величина достаточно высока, например для изделия с мощностью 75 Вт она равна 52,4 Ом. Можно рассчитать, что при стандартном напряжении в 220 В сила тока составит 4,19 А.

Теперь важно понять, что такой ток будет протекать определенный отрезок времени. Примерно он равен чуть менее секунды и зависит от того, как прогревается вольфрамовая нить.

Как только ее температура возрастает, одновременно увеличится сопротивление. В результате сила тока будет многократно ниже первоначальной, пусковой величины.

Если лампу регулярно включать-выключать, то под влиянием токовых скачков со временем она перегорит, не дотянув до номинально установленного срока службы.

Принцип действия

Блоки защиты для плавного включения действуют следующим образом. С их помощью происходит постепенное повышение напряжения, которое поступает к лампе, – с 0 В до, например, 171 В. В этом случае существенно ограничиваются пусковые токи. А лампочки зажигается плавно.

Однако при этом от вас потребуется использование более мощных ламп накаливания, поскольку при снижении питающего напряжения уменьшается световой поток. Хотя срок эксплуатации возрастет.

Каждое продающееся устройство для регулирования включения имеет определенные ограничения по мощности. Поэтому целесообразно заранее выяснить, какие параметры пусковых скачков напряжения в сети. Приобретать надо устройства, имеющие минимальный запас 30% по мощности.

Ну а перегружать такие устройства нельзя – они быстро могут выйти из строя. С увеличением допустимого ограничения возрастают и габаритные характеристики приспособления.

Если вам необходимо приобрести устройство плавного включения ламп, то можно остановить выбор на Uniel Upb-200W-BL, у которого ограничение по мощности составляет 200 Вт. Однако такое приспособление не будет работать с люминесцентными лампами и диммерами.

Неплохим вариантом является УПВЛ Гарант – это простое в монтаже и эксплуатации устройство, отличающееся повышенным качеством исполнения и долговечностью. Для защиты ламп накаливания и галогенных модификаций используется многофункциональное УПВЛ Navigator.

Особенности монтажа

После того, как вы приобрели блок защиты, необходимо определиться с местом и схемой установки. Ведь ошибки на этом этапе могут снизить эффективность всего решения.

Как найти место для установки

Монтировать данное приспособление можно на самых различных участках. Главное требование – не следует закрывать блок отделочными конструкциями. Поэтому не рекомендуется маскировать его гипсокартоном или натяжными полотнами.

Неплохим решением является монтаж устройства на потолке непосредственно возле светильника или у его основания. Ну а если вы выбрали компактную модификацию, то она вполне может поместиться в подрозетнике выключателя или же в распредкоробке.

Не забывайте, что важно не только обеспечить легкость доступа для тестирования исправности или замены, но и создать условия для охлаждения посредством естественной циркуляции воздуха.

Выбор схемы

Схема плавного включения ламп выбирается наиболее простая, обеспечивающая легкость и надежность эксплуатации. Однако иногда можно использовать интеграционный метод подключения вместе с симистором. Блоки УПВЛ могут заменяться и полевыми транзисторами. Для контроля напряжения в отдельных случаях задействуются автоматические устройства.

При решении задачи подключения ламп 220 В необходимо провод, который идет на блок защиты, подсоединить от фазы перед лампой. Он выполнит роль посредника между лампочкой и кабелем. Блок, таким образом, подключается последовательно к цепи, направленной к лампе.

Важно обеспечить запитку в разрыв провода фазного типа. Это и означает подключение последовательно с выключателем. Если же вы решили применять симистор, то к нему и надо подключать УПВЛ. Сделать это следует параллельно.

В случаях, когда напряжение электропитания светильников составляет 12 В или 24 В, то подключать блок следует до трансформатора понижающего действия. Причем делают это последовательно к его первичной обмотке.

Использование диммеров

Часто применяют контроллер для плавного включения ламп. Такой светорегулятор позволяет также управлять и яркостью освещения. Пользователь может заранее задать нужный режим или управлять включением-выключением при помощи хлопка или пульта. Все зависит от выбранной модели.

Светорегулятор ставится вместо стандартного выключателя. Подключение производится в разрыв фазного кабеля. В таком случае между диммером и нулем будет стоять лампочка, подсоединение к которой оказывается последовательным.

Диммер можно использовать и совместно с выключателем. Его обычно монтируют у двери. В таком случае его место в цепи будет на разрыве фазы и диммера. В некоторых случаях создается возможность регулирования включением люстры из двух мест квартиры. Для этого следует использовать два светорегулятора, которые соединены посредством распредкоробки.

Можно ли изготовить устройство своими руками

Если вы ищете способ изготовить приспособление, обеспечивающее плавное включение лампы, своими руками, то можно предложить такой достаточно простой вариант. Речь идет о тиристорной схеме. Предполагается, что после включения электропитания ток идет через лампу на мост выпрямительного типа. Посредством резистора происходит зарядка электролита.

Как только напряжение достигает заданной величины, происходит открытие порога тиристора. И ток уже движется непосредственно к лампе, что приводит к плавному разогреву вольфрамовой нити.

Существует и иной способ, требующий, однако, покупки специальной микросхемы КР1185ПМ1. Она действует для плавного запуска ламп с мощностью до 150 Вт. В противном случае потребуется силовой симистор.

Устройства для плавного включения ламп позволяют более экономно использовать электроэнергию, обеспечивая и долговечность ламп накаливания. Подключение к цепи не составляет особых сложностей, а сам блок достаточно компактен.

Ссылка на основную публикацию