Metoder för att kontrollera spänningsstöt i växelströmsmotorn

1. Använd komponentegenskaper

• Induktiva komponenter: Induktorer hindrar hastigheten av strömflödesförändringar, vilket minskar strömpekar. För växelströmsmotorer kan induktorer anslutna i serie i kretsen dämpa spänningsstöt. När strömmen plötsligt ökar motverkar den självinducerade elektromotoriska kraften som genereras av induktorn det snabba ökandet av strömmen, vilket därmed minskar storleken och varaktigheten av spänningsstöten. Till exempel används denna metod ofta i startkretsarna för stora växelströmsmotorer för att skydda kretsens komponenter från spänningsstötens påverkan.

• Kapacitiva komponenter: Kapacitorer kan lagra energi. Genom att välja lämplig kapacitansvärde kan elektrisk energi lagras i kapacitorn och släppas ut långsamt. När en kapacitor är ansluten parallellt med motorväxeln i en växelströmsmotor kan den fungera som en buffert, absorbera en del av den elektriska energin vid tändning av kretsen för att förhindra att alltför mycket ström passerar direkt genom motorn, vilket minskar spänningstoppen och strömpeken och uppnår syftet med att kontrollera spänningsstöt.

• Negativ temperaturkoefficient (NTC) termistor: När ingen ström flödar har NTC-resistorn ett högt värde. När den är ansluten till ström, tillåter den höga resistansen en liten mängd ström att passera, vilket initierar självdoppning, vilket leder till att dess egen resistans minskar och låter mer ström passera genom belastningen. Genom att placera en NTC-termistor i serie med startkretsen för en växelströmsmotor kan dess egenskaper användas för att begränsa spänningsstöten vid start. NTC-prestandan är dock beroende av omgivande temperatur, vilket gör den mindre lämplig för tillämpningar med ett brett temperaturområde.

2. Anta kretsstyrningsteknik

• Styrning av växlingsfrekvens: Styr direkt hastigheten för spänningstilltag vid utgången genom att styra hastigheten för att slå på växlingar. För växelströmsmotorer resulterar en minskad växlingshastighet (dVout/dt), med fastlastkapacitans Cload, i en minskning av inrush-strömmen Iinrush. Denna metod kontrollerar effektivt inrush-strömmen vid start av motorn.

• Linjär mjukstart eller dV/dt-styrning: Många integrerade strömbrytare har en linjär styrning av utgångsspänningstilltagstiden. För växelströmsmotorer, genom att linjärt styra utgångsspänningstilltagstiden (dvs. styrning av konstant dVout/dt-hastighet) säkerställs att Iinrush också är konstant när Cload är konstant. Detta möjliggör noggrann beräkning av inrush-strömmen och kan möta kraven i fall där en maximal inrush-strömgräns och en maximal tändtid är specificerade, särskilt om metoder som RC-tidskonstantstyrning inte räcker.

• Konstant ström / strömbegränsningsreglering: När man matar ren kapacitiv last (som kan approximeras som kapacitiv under motorstigning), kommer metoden med konstant ström för att kontrollera inrush-strömmen att ge resultat liknande en linjär mjukstarter. Genom att använda en konstant Iinrush för att ladda motorn, för en given Cload, kommer den att laddas med en konstant dv/dt, vilket kontrollerar inrush-strömmen. Men när andra laster introduceras utöver kondensatorn, kommer det att skilja sig från metoden med linjär mjukstarter.

III. Använda speciella kretskomponenter och kretsar

• TVS-dioder: TVS-dioder är snabbt reagerande dämpare. När ingångsspänningen i en växelströmsmotor-krets överstiger en viss spänning, ger de en lågimpedansväg, tar tillfälligt upp en stor mängd ström för att förhindra överspänning och därigenom undvika att spänningsstöt orsakad av överspänning skadar motorn och dess krets.

• Metalloxidvaristor (MOV): Reagerar på permanent felspänning eller tillfällig överspänning. I växelströmsmotor-kretsar kan de dämpa överspänning genom att beständigt existera med låg resistanshastighet, vilket förhindrar att spänningsstöt orsakad av överspänning skadar motorn.

• Intern strömavbrottskrets: Denna krets dämpar spänningsstöt genom att fånga dem i nedre ledningar. Till exempel, på kretskortet där en växelströmsmotor finns, kan en intern strömavbrottskrets bildas genom att sätta upp induktiva komponenter för att dämpa spänningsstöt.

IV. Optimering av kablage

• När du designer kretskort eller kablage relaterat till växelströmsmotorer, använd en kablagemetod som motverkar spänningsstöt. Till exempel, ordna kretslinjerna så parallella som möjligt och håll avståndet mellan grannlinjer så konsekvent som möjligt. En rimlig kablagemetod hjälper till att reducera spänningsstöt orsakade av faktorer som elektromagnetisk interferens, vilket kontrollerar spänningsstöt i växelströmsmotorer till viss del.