Какие существуют способы управления пусковым током асинхронного двигателя
Методы контроля пускового тока в асинхронных двигателях
1. Использование характеристик компонентов
Индуктивные компоненты: Индукторы препятствуют изменению скорости потока тока, снижая пиковые значения тока. Для асинхронных двигателей индукторы, подключенные последовательно в цепи, могут подавлять пусковые токи. Когда ток внезапно увеличивается, самоиндукционное электродвижущее напряжение, генерируемое индуктором, противодействует быстрому росту тока, тем самым уменьшая величину и длительность пускового тока. Например, этот метод часто используется в пусковых цепях больших асинхронных двигателей для защиты компонентов цепи от воздействия пусковых токов.
Конденсаторные компоненты: Конденсаторы могут накапливать энергию. Выбор подходящего значения емкости позволяет накапливать электрическую энергию в конденсаторе и медленно ее высвобождать. При параллельном подключении конденсатора к цепи двигателя в цепи асинхронного двигателя он может выступать в роли буфера, поглощая часть электрической энергии в момент включения цепи, чтобы предотвратить прямой проход чрезмерного тока через двигатель, тем самым снижая пиковое напряжение и пиковый ток, достигая цели контроля пускового тока.
Термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC): При отсутствии тока термистор NTC имеет высокое значение сопротивления. При подаче питания высокое сопротивление позволяет пропустить небольшой ток, который инициирует самонагрев, вызывая снижение собственного сопротивления и постепенное увеличение тока, проходящего через нагрузку. Размещение термистора NTC последовательно в пусковой цепи асинхронного двигателя позволяет использовать его характеристики для ограничения пускового тока при запуске. Однако производительность NTC зависит от температуры окружающей среды, что делает его менее подходящим для применения в условиях широкого диапазона рабочих температур.
2. Применение технологий управления цепью
Управление частотой переключения: Непосредственно контролировать скорость возрастания напряжения на выходе путем управления скоростью включения выключателей. Для асинхронных двигателей, уменьшение скорости переключения (dVout/dt), при постоянной емкости нагрузки Cload, приведет к уменьшению пускового тока Iinrush. Этот метод эффективно контролирует пусковой ток при запуске двигателя.
Линейный мягкий пуск или управление dV/dt: Многие интегрированные силовые выключатели имеют линейное управление временем возрастания выходного напряжения. Для асинхронных двигателей, линейное управление временем возрастания выходного напряжения (то есть управление постоянной скоростью dVout/dt) обеспечивает, что Iinrush также остается постоянным при постоянной Cload. Это позволяет точно рассчитывать пусковой ток и может удовлетворять требованиям, когда указаны максимальные ограничения пускового тока и максимальное время включения, особенно если методы, такие как управление временной постоянной RC, недостаточны.
Постоянный ток / регулирование ограничения тока: При питании чисто емкостных нагрузок (которые можно аппроксимировать как емкостные при запуске двигателя), метод управления пусковым током с помощью постоянного тока даст результаты, аналогичные линейному мягкому пуску. Используя постоянный Iinrush для зарядки двигателя, при заданной Cload, он будет заряжаться с постоянной скоростью dv/dt, тем самым контролируя пусковой ток. Однако, при добавлении других нагрузок, помимо конденсатора, это будет отличаться от метода линейного мягкого пуска.
III. Использование специальных компонентов и цепей
Диоды TVS: Диоды TVS — это быстродействующие подавители. Когда входное напряжение в цепи асинхронного двигателя превышает определенное значение, они предоставляют низкоомный путь, мгновенно поглощая большое количество тока, чтобы предотвратить перенапряжение и, таким образом, избежать повреждения двигателя и его цепи пусковыми токами, вызванными перенапряжением.
Варистор на основе оксида металла (MOV): Отзывчивый на постоянное напряжение при отказе или мгновенное перенапряжение. В цепях асинхронных двигателей он может подавлять перенапряжение, постоянно существуя с низким сопротивлением, тем самым предотвращая повреждение двигателя пусковыми токами, вызванными перенапряжением.
Внутренняя цепь подавления мощности: Эта цепь подавляет пусковые токи, захватывая их в линиях после себя. Например, на печатной плате, где расположен асинхронный двигатель, внутреннюю цепь подавления мощности можно создать, установив индуктивные компоненты, чтобы подавлять пусковые токи.
IV. Оптимизация конструкции проводки
При проектировании печатных плат или проводки, связанной с асинхронными двигателями, используйте метод проводки, который противодействует пусковым токам. Например, расположите линии платы как можно более параллельно и сохраняйте расстояние между соседними линиями максимально постоянным. Рациональная методика проводки помогает уменьшить пусковые токи, вызванные такими факторами, как электромагнитные помехи, тем самым контролируя пусковые токи в асинхронных двигателях до некоторой степени.
