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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Protection contre les perturbations des courants de démarrage des moteurs électriques. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / moteurs électriques Lorsque des appareils électroménagers sont connectés au réseau, des bruits impulsifs sont parfois visibles sur l'écran des téléviseurs et des écrans d'ordinateur, ce qui réduit la qualité et la stabilité de l'image. Les interférences impulsionnelles qui se produisent au moment de la fermeture des contacts des relais de démarrage ou des interrupteurs des moteurs électriques, d'une amplitude de plusieurs milliers de volts, avec un courant de démarrage quintuple pendant plusieurs millisecondes, pénètrent librement dans les circuits d'alimentation des équipements électroniques, les mettant mettre hors d'usage. Les filtres d'entrée de l'électronique radio grand public ne peuvent pas toujours protéger les composants électroniques des équipements radio. Des suppresseurs spéciaux sont disponibles dans le commerce qui sont équipés d'un circuit de protection contre les surtensions, mais ils ne protègent pas toujours avec succès l'électronique grand public de la pénétration du bruit impulsionnel et des surtensions. Il est souhaitable de créer un obstacle à la sortie des surtensions des appareils électroménagers équipés de moteurs électriques puissants. Avec une tension secteur réduite au moment du démarrage du moteur électrique, le courant de charge de démarrage diminuera jusqu'à l'état de fonctionnement, ce qui empêchera l'apparition d'interférences radio et de surtensions dans le secteur. Vous pouvez réduire le courant de démarrage de plusieurs manières : réduire la puissance de charge, réduire la tension aux contacts du relais de démarrage au moment de l'ouverture, ou effectuer l'accélération initiale de la vitesse du moteur avec un courant inférieur à celui de démarrage, transférer passer du mode statique au mode dynamique - le niveau d'interférence sera insignifiant. Une variante d'un dispositif électronique de réduction de bruit impulsionnel est réalisée sur la Fig.1.
Le circuit électronique a un circuit de rétroaction négative pour stabiliser la tension de sortie. Spécifications de l'appareil :
Conduire Le circuit se compose de filtres de réseau d'entrée et de sortie, composés de circuits LC, d'un parasurtenseur sur la LED HL2, d'une minuterie de démarrage du moteur programmable DA1 et d'un régulateur de courant à clé sur le thyristor VS1. L'appareil fonctionne en mode automatique. La minuterie ne s'allume qu'au moment où la charge apparaît sur les bornes X4, X1. La chute de tension secteur aux bornes du pont de diodes VD1 allumera le transformateur T2, la tension secondaire redressée par le pont de diodes VD4 traversera la résistance de limitation R 1 pour alimenter le temporisateur DA3. La diode zener VD13 maintient une tension de XNUMX V. Pour lisser l'ondulation de la tension redressée, un condensateur C5 est installé, la LED HL1 indique la présence d'une tension d'alimentation. Les circuits de l'optocoupleur U1 sont alimentés en tension non stabilisée directement à partir du pont de diodes VD2. Le fonctionnement de l'ensemble de l'appareil est contrôlé par une minuterie programmable sur une puce DA1 de type NE555P, son but est de : générer des impulsions rectangulaires pour commander un appareil à clé sur un thyristor VS1, allumer l'appareil avec une temporisation à partir du début de fermeture des contacts du relais de charge de démarrage et fourniture de tension de manière exponentielle avec une augmentation de la valeur nominale, stabilisation de la tension en charge. La résistance R15 définit, si nécessaire, le rapport cyclique de l'impulsion et R12 - le temps de retard à l'activation. Le générateur d'impulsions rectangulaires, créé sur le temporisateur DA1, produit des impulsions rectangulaires avec un rapport cyclique variable en fonction des calibres du circuit RC : R14, R15, C8. Le condensateur C7, connecté à la broche 4 DA1 - réinitialisant le temporisateur, permet après 5 ... 30 ms d'augmenter la tension à la charge, à travers le transistor clé, de manière exponentielle, à la valeur nominale, en contrôlant via l'optocoupleur à thyristor U1, le déclenchement angle du thyristor de puissance VS1. Une augmentation douce de la tension de zéro à la valeur maximale élimine la possibilité de créer une charge d'arc électrique sur les contacts du relais de démarrage avec des interférences radio et une surtension dans le secteur. Dans le même temps, la tension sur la sortie 3 DA1 est remise à zéro, quel que soit l'état des autres sorties. Une augmentation de la tension de l'erreur créée en augmentant la tension du secteur d'entrée sur l'enroulement secondaire du transformateur T1 entraîne l'ouverture du transistor VT2 - rétroaction, la tension sur la broche 5 de DA1 - la modification du circuit de temporisation diminue, ce qui affectera le cycle de service. La fréquence d'impulsion à la sortie 3 DA1 augmentera en raison d'une diminution du temps de pause dans le cycle de tension d'impulsion du générateur. La tension à la charge diminuera légèrement, ce qui compense l'augmentation de la tension secteur d'entrée. Les creux de tension secteur d'une durée inférieure à 5 ms n'affecteront pas le fonctionnement des circuits de stabilisation. Pour créer une tension initiale dans les circuits de charge, le transistor VT1, un régulateur de tension à clé, ouvre le thyristor VS1 non pas à partir du niveau zéro, mais à partir d'une valeur supérieure déterminée par la valeur de résistance de la résistance R9 - la polarisation de la tension de base. Un filtre de ligne est installé dans le circuit d'alimentation de la charge, composé d'inductances L1, L2 et de condensateurs C1, C2, C3, C6 pour limiter le bruit impulsionnel de conversion de la pénétration dans le réseau, leur amortissement partiel et l'élimination des surtensions. Le filtre de charge est un transformateur T2 avec des enroulements anti-parallèles et un condensateur Sat. Les fusibles FU1, FU2 protègent la ligne d'alimentation contre les courts-circuits accidentels dans la charge. Le condensateur C4 élimine les interférences des diodes de commutation du pont VD1. La résistance R1 du circuit parallèle du pont de diodes réseau VD1 facilite la commutation du thyristor VS1 sous charge. La limitation de la surtension de surtension se produit lorsque le bruit impulsionnel est déchargé via la LED bipolaire HL2 vers la résistance R16. Des études en laboratoire ont montré que les surtensions de 1500...2000 V, durant quelques millisecondes, sont réduites d'un facteur 30...40 lors de l'utilisation d'une telle protection. Les détails Des changements mineurs dans les valeurs nominales des éléments n'affectent pas le fonctionnement de l'appareil. Il est souhaitable d'installer le thyristor sur un radiateur mesurant 50 * 50 mm. Le transformateur de puissance T1 peut être utilisé à partir d'un adaptateur réseau d'une puissance allant jusqu'à 15 W, avec une tension secondaire de 13 ... 15V. Le filtre réseau est réalisé conformément à la recommandation de [1]. Bobines L1,12 avec 6 tours de fil d'un diamètre de 0,8 mm, T2 - avec 10 tours du même fil sur une bobine d'un diamètre de 10 mm, les transformateurs à deux enroulements des filtres de ligne des alimentations pour moniteurs et ordinateurs sont adapté. L'analogue de la minuterie intégrée est le microcircuit KR1006VI1. Résistances type MLT-0,12, R1 -2 W. Condensateurs électrolytiques K50-35 ou TAICON", le reste - KM. Condensateurs de filtrage C4, C6 - type haute tension K73-2 ou K73-17 pour une tension d'au moins 600 V. des places dans le boîtier peuvent être installées et KU202N avec un radiateur économique.Transformateur T1 de type TP106-202, TP1-112 avec une tension de sortie de 7 V à un courant de 121 mA. Ajustement Lors de la vérification de l'appareil, au lieu d'une charge, vous pouvez connecter une lampe électrique 220 V 100 W, allumer l'appareil sur le secteur et mesurer la tension aux bornes X3 et X4, elle ne doit pas être inférieure au secteur de plus de 5 V, sinon remplacer le thyristor ou modifier le rapport cyclique de l'impulsion avec une résistance d'ajustement R15 . Les tests du dispositif de protection lors du fonctionnement des appareils électroménagers ont montré que le temps de démarrage des moteurs électriques augmentait légèrement d'une fraction de seconde, mais cela n'affectait pas le mode de fonctionnement. Les interférences de l'écran de télévision et du moniteur d'ordinateur ont complètement disparu, la chute de tension du secteur due aux courants d'appel puissants a diminué. Le circuit du dispositif de protection est monté dans un boîtier en plastique de type BP-1. Des LED et une prise de charge sont installées sur le capot supérieur, le schéma de circuit est assemblé sur une carte de circuit imprimé, certains des composants radio sont installés par montage en surface. littérature
Auteurs : V.Konovalov, A.Vanteev, Irkoutsk-43, PO Box 380
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