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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Protección del motor de la picadora de carne. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Los motores eléctricos Las características de diseño de la picadora de carne eléctrica aconsejan introducir en ella un dispositivo de control que combine un arranque suave con protección contra sobrecarga y sobrecalentamiento. Estas funciones son proporcionadas por el dispositivo descrito aquí. Se puede utilizar para controlar motores conmutadores excitados en serie en otros electrodomésticos. Este dispositivo de protección fue desarrollado para la picadora de carne eléctrica de tornillo EMSh-35/130 "RATEP" con motor de conmutación de 130 o 145 W (DK76-60-15 o DK77-65-15R), pero se puede adaptar fácilmente a los accionamientos de otros electrodomésticos que funcionen desde una red de 220 V. La combinación de arranque suave con protección de corriente es importante en una unidad de control de este tipo. El hecho es que los motores de la picadora de carne están hechos en un bloque con cajas de engranajes, que contienen engranajes de plástico para reducir la velocidad del eje de salida. La sobrecarga de la caja de cambios en ausencia de medidas de protección conduce a la rotura de los dientes del engranaje, como el eslabón más débil. La carga durante el procesamiento de alimentos cambia con relativa lentitud, por lo que la protección de corriente electrónica apaga el motor en caso de emergencia de manera oportuna. Otra cosa es la inclusión de un motor eléctrico con eje de salida inhibido. Al principio, la armadura del motor gira mientras se seleccionan los espacios en los engranajes, y luego se frena instantáneamente. La protección actual para el aumento de la carga de choque no tiene tiempo para funcionar, mientras que la energía cinética acumulada por la armadura ya es suficiente para romper los engranajes. El arranque suave con aceleración lenta del inducido proporciona un aumento de carga "más suave" [1], por lo que la protección de corriente desconecta el motor también en este modo. Se puede objetar que para evitar roturas se introduce un manguito reemplazable entre el tornillo receptor de carne y el eje del reductor, que se rompe a una carga inferior a la que permite el reductor. Pero esta solución no está exenta de inconvenientes. El manguito es un fusible de una sola vez y puede ser escaso o estar ausente en el variador. Su efecto protector se ve debilitado por una gran multiplicidad de operación según el grado de sobrecarga (hasta 3 ... 5 veces) y una dispersión en las características. La velocidad de la protección electrónica es mucho mayor, es mucho más precisa al establecer el umbral y, finalmente, es más universal. Funcionalmente, el dispositivo de protección (ver el diagrama en la Fig. 1) contiene una unidad de arranque suave, sensores de temperatura y corriente, una unidad de indicación de estado y fijación. El dispositivo no proporciona un modo de arranque automático después de que se haya eliminado el mal funcionamiento, ya que el encendido automático de un aparato eléctrico no controlado por una persona puede ser peligroso para ella.
Una característica distintiva del nodo de arranque suave en comparación con [2] es el control lógico de las entradas combinadas: la inferior según el circuito del elemento DD2.1 y la superior, el elemento DD2.2. En presencia de un nivel alto de tensión en las entradas, se permite la generación de pulsos de apertura del triac y se prohibe un nivel bajo. Además, se ha aumentado la duración del arranque suave (constante de tiempo del circuito C5R15), ya que la inercia del motor es superior a la de una lámpara incandescente. El sensor de corriente está formado por una resistencia R18 y transistores VT1.4, VT1.5. Genera un voltaje de alto nivel en cualquier polaridad de la corriente de sobrecarga, y el valor umbral de la corriente de operación está determinado por la relación entre el voltaje de apertura de los transistores y la resistencia de la resistencia. En la realización considerada, la corriente de sobrecarga se selecciona 1,8 veces la corriente nominal consumida por el motor y es de 1,1 ... 1,2 A. Las resistencias R17, R19 limitan las corrientes de base de sobretensión de los transistores, y la resistencia R20 le permite refinar el umbral de respuesta . El circuito integrador C6R16 elimina el efecto del ruido de impulso y de alta frecuencia inducido por un sensor de corriente o temperatura. Dado que la constante de tiempo del circuito en relación con la frecuencia de 50 Hz es insignificante, y la apertura de los transistores se produce en el valor de amplitud de la corriente de carga sinusoidal, la protección ya apaga el motor desde el siguiente medio ciclo después de la sobrecarga ha sido detectada. Se introduce un condensador C1 en el sensor de temperatura (R3-R1, RK1, HL1, C1.1, VT1) para reducir el efecto de interferencia e interferencia en su funcionamiento, y el termistor RK1 se coloca en el motor. El valor umbral de la temperatura de respuesta del sensor es de 100°С. Lo nuevo en el dispositivo es una unidad de indicación de estado y fijación, que contiene un disparador RS DD1.1 y DD1.3, un inversor DD1.2, un LED de dos colores HL2. Cuando está conectado a la red, el circuito C2R4 establece el disparador en un solo estado en la salida del elemento DD1.3 y comienza el arranque suave. Tenga en cuenta que la constante de tiempo requerida del circuito C2R4 no está determinada por la velocidad de los microcircuitos, sino por los procesos de inversión de magnetización del circuito magnético y el comienzo del movimiento de la armadura en el motor eléctrico, que crean un cortocircuito. irrupción de la corriente consumida, que es muchas veces superior a la nominal, por lo que la protección de corriente debe bloquearse durante este tiempo. En el caso de un motor frío, la resistencia del termistor RK1 aumenta y el transistor VT1.1 está abierto. El voltaje de alto nivel en ambas entradas del elemento DD1.1 establece un nivel bajo en su salida y en la entrada superior del elemento DD1.3 según el circuito, por lo que el estado de disparo no cambia mientras se carga el capacitor C2. Giro suave en los extremos con la transición del triac a un estado permanentemente abierto. Los pulsos de corriente de apertura del triac fluyen a través del LED HL2, que indica el correcto funcionamiento del variador con luz verde. Este modo permanece hasta que se activan los sensores o hasta que se apaga la red. Dado que ahora hay un alto voltaje en la entrada inferior del elemento DD1.3 según el circuito, la operación de cualquiera de los sensores, dando lugar a la aparición de un nivel alto en la entrada superior del elemento DD1.3 según el circuito. el circuito, pone el gatillo en un estado de bajo nivel en la salida DD1.3. Como resultado, a partir del próximo medio ciclo, el triac no se encenderá y el indicador HL2 indicará una sobrecarga con luz roja. Su brillo se debe a la corriente que fluye a través del LED y la resistencia R23 desde la salida del elemento DD2.4 hasta la salida de DD1.2 (en la salida del elemento DD2.4, el voltaje es alto y en la salida de DD1.2 - bajo). Este modo también se mantiene hasta que se apaga la red. Si los motivos de la operación de protección no se eliminan al volver a encender, el motor se apagará nuevamente. Un dibujo de la placa de circuito impreso del dispositivo se muestra en la fig. 2.
Los condensadores cerámicos se seleccionan entre K10-17 o KM-6 de tamaño pequeño. El condensador C5 puede ser K53-1, K53-4, etc. con una corriente de fuga de no más de 0,5 μA o K10-17, KM-6. Condensador C11 - K73-17 (K73-16) para una tensión nominal de 630 V. Termistor RK1 - MMT-1. Resistencia R18 - C5-16V (C5-16MV). Fusible FU1: un puente de un núcleo del cable MGTF con una sección transversal de 0,07 ... 0,12 mm2, colocado en un tubo aislante retirado de dicho cable. Cuando se coloca fuera del tablero, el fusible y el portafusibles pueden ser de cualquier tipo. El triac está equipado con un disipador de calor hecho de una placa de cobre (o aluminio) con dimensiones de 55x15x1 mm y se ensambla con él a través de una junta que se une a la placa con un tornillo. El termistor está conectado al devanado del estator del motor eléctrico y, por lo tanto, debe tener un aislamiento conductor de calor resistente al calor de alta calidad. Para hacer esto, es necesario colocar tubos de fluoroplástico en sus conclusiones con conductores de extensión del cable MGTF y dirigir las conclusiones en una dirección. Luego, en el cuerpo del termistor con uno de los cables presionados contra él, coloque firmemente otro tubo de fluoroplástico de mayor diámetro. Para el devanado del estator, presione el termistor en el tubo, átelo o péguelo con pegamento resistente al calor para garantizar un contacto térmico y una fijación fuerte. El ajuste del dispositivo consiste en su adaptación al motor protegido, si difiere de los tipos anteriores. Las comprobaciones y ajustes iniciales se realizan mejor utilizando una lámpara eléctrica de potencia adecuada en lugar de un motor. La resistencia de la resistencia R18 está determinada por el valor de amplitud de la corriente de sobrecarga, que puede tomarse como 1,5 ... 2 corrientes nominales del motor. La disipación de potencia de la resistencia y las dimensiones del disipador de calor del triac están determinadas por los valores de la corriente de sobrecarga y la caída de voltaje a través de ellos. La corriente nominal del fusible debe ser aproximadamente el doble de la corriente de sobrecarga. Al encender el dispositivo y aumentar la corriente de carga con la ayuda de resistencias adicionales o un reóstato, mida el umbral de protección actual. Dentro de pequeños límites, se puede cambiar seleccionando una resistencia R20. La temperatura de calentamiento permisible del cable del devanado del motor puede estar en el rango de 90...130°C. Para establecer el umbral de protección contra sobrecalentamiento, puede calentar el termistor usado en agua hirviendo y determinar la resistencia deseada de la resistencia R1 para una temperatura de 100 ° C. Instale una resistencia del siguiente valor más bajo en comparación con el valor medido en el dispositivo. Las propiedades de inercia de los motores son diferentes, por lo que la duración del arranque suave debe aclararse cambiando los parámetros del circuito C5R15. Con un aumento en las calificaciones de los elementos, aumenta la duración de la puesta en marcha, y viceversa. Para determinar la constante de tiempo óptima del circuito C2R4, puede hacer lo siguiente. Comenzando con una capacitancia de capacitor de 0,1 uF y aumentándola; a través de 0,1 μF, determine el momento en que, cuando el motor está conectado a la red, la protección de corriente no funciona. Se instala un condensador con una capacidad de 1,5 ... 2 veces más en el dispositivo. Al elegir capacitores cerámicos de los grupos H50, H70, H90, debe tenerse en cuenta que la capacitancia real puede diferir significativamente de la indicada. El LED HL2 se puede mover fuera de la placa para indicar el estado de la unidad en un lugar que sea más conveniente para la observación durante la operación. Durante la fabricación, ajuste y funcionamiento del dispositivo de protección, se debe recordar que todos sus elementos están bajo tensión de red. Por lo tanto, el dispositivo debe colocarse en una carcasa hecha de material aislante y los cables de conexión deben estar aislados de manera confiable. Literatura
Autor: V.Zhgulev
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