Yumuşak yol verici, uygulanan voltajı kontrol ederek bir elektrik motorunun hızlanmasını kontrol eden herhangi bir cihazdır.

Şimdi, herhangi bir motor için bir marş motoruna sahip olma ihtiyacını kısaca hatırlayalım.

Bir Endüksiyon motoru dönen manyetik alan akısı ve rotor sargı akısı arasındaki etkileşim nedeniyle kendi kendine başlayabilir ve tork arttıkça yüksek bir rotor akımına neden olabilir. Sonuç olarak, stator yüksek akım çeker ve motor tam hıza ulaştığında, büyük miktarda akım (nominal akımdan daha fazla) çekilir ve bu, motorun ısınmasına ve sonunda ona zarar vermesine neden olabilir. Bunu önlemek için motor yol vericilerine ihtiyaç vardır.

Motor çalıştırma 3 şekilde olabilir

Zaman aralıklarında tam yük voltajı uygulama: Doğrudan Çevrimiçi Başlatma
Kademeli olarak düşük voltaj uygulamak: Yıldız Üçgen Yolverici ve Yumuşak Yolverici
Kısmi sargı başlangıcı uygulama: Autotransformer starter

Yumuşak Yolvermenin Tanımlanması

Şimdi özel dikkatimizi yumuşak başlangıca kaydıralım.

Teknik anlamda, yumuşak yol verici, elektrik motoruna uygulanan torku azaltan herhangi bir cihazdır. Genellikle, motora besleme voltajının uygulanmasını kontrol etmek için tristörler gibi katı hal cihazlarından oluşur. Marş motoru, torkun, başlangıç akımının karesiyle orantılı olduğu gerçeği üzerinde çalışır, bu da uygulanan voltajla orantılıdır. Böylece tork ve akım, motoru çalıştırma sırasındaki voltajı düşürerek ayarlanabilir.

Yumuşak yol vericiyi kullanan iki tür kontrol olabilir:

Açık Kontrol : Çektiği akımdan veya motorun hızından bağımsız olarak, zamanla bir başlangıç voltajı uygulanır. Her faz için, iki SCR arka arkaya bağlanır ve SCR'ler, ilgili yarım dalga döngüleri sırasında (her SCR'nin gerçekleştirdiği) başlangıçta 180 derecelik bir gecikmeyle yürütülür. Bu gecikme, uygulanan voltaj tam besleme voltajına yükselene kadar zamanla kademeli olarak azaltılır. Bu aynı zamanda Zaman Gerilimi Rampa Sistemi olarak da bilinir. Bu yöntem, motor ivmesini kontrol etmediğinden alakalı değildir.

Kapalı Döngü Kontrolü : Çektiği akım veya hız gibi motor çıkış özelliklerinden herhangi biri izlenir ve gerekli yanıtı elde etmek için başlangıç voltajı buna göre değiştirilir. Her fazdaki akım izlenir ve belirli bir ayar noktasını aşarsa, zaman gerilimi rampası durdurulur.

Bu nedenle, yumuşak yolvericinin temel prensibi, SCR'lerin iletim açısının kontrol edilmesiyle, besleme voltajının uygulanmasının kontrol edilebilmesidir.

2 Temel bir yumuşak yol vericinin bileşenleri

Güç anahtarları Döngünün her bir parçası için uygulanacak şekilde faz kontrollü olması gereken SCR'ler gibi. 3 fazlı bir motor için, her faz için iki SCR arka arkaya bağlanır. Anahtarlama cihazlarının, hat voltajından en az üç kat daha fazla derecelendirilmesi gerekir.

Kontrol mantığı SCR'ye geçit voltajının uygulanmasını kontrol etmek için PID denetleyicileri veya Mikro denetleyicileri veya başka herhangi bir mantığı kullanmak, yani SCR'yi besleme gerilimi döngüsünün gerekli bölümünde yapmak için SCR'lerin ateşleme açısını kontrol etmek.

3 fazlı asenkron motor için Elektronik Yumuşak Başlatma Sisteminin Çalışma Örneği

Sistem aşağıdaki bileşenlerden oluşur.

Her faz için iki arka arkaya SCR, yani toplamda 6 SCR.
Seviye ve rampa voltajını üretmek için LM324 ve LM339 olmak üzere iki karşılaştırıcı şeklinde Kontrol Mantığı devresi ve her fazda her SCR'ye kapı voltajı uygulamasını kontrol etmek için bir optoizolatör.

Gerekli dc besleme voltajını sağlamak için bir güç kaynağı devresi.

“5v dc güç kaynağı devresi ”

3 fazlı Asenkron Motor için Elektronik Yumuşak Başlatma Sistemini gösteren Blok Şema

Seviye voltajı, ters çevirme terminali sabit bir voltaj kaynağı kullanılarak beslenen ve ters çevirmeyen terminal, bir NPN transistörünün toplayıcısına bağlı bir kapasitör aracılığıyla beslenen karşılaştırıcı LM324 kullanılarak üretilir. Kapasitörün şarj edilmesi ve boşaltılması, komparatör çıkışının buna göre değişmesine ve voltaj seviyesinin yüksekten düşüğe değişmesine neden olur. Bu çıkış seviyesi voltajı, ters çevirme terminali bir rampa voltajı kullanılarak beslenen başka bir karşılaştırıcı LM339'un ters çevirmeyen terminaline uygulanır. Bu rampa voltajı, ters çevirme terminalinde uygulanan atımlı DC voltajını ters çevirmeyen terminalindeki saf DC voltajı ile karşılaştıran ve bir sıfır voltaj referans sinyali üreten bir başka karşılaştırıcı LM339 kullanılarak üretilir ve bu, bir elektrolit kondansatör.

3^rdkarşılaştırıcı LM339, her yüksek seviyeli voltaj için, seviye voltajı düştükçe kademeli olarak azalan bir Yüksek darbe genişliği sinyali üretir. Bu sinyal tersine çevrilir ve SCR'lere kapı darbeleri sağlayan Optoisolator'a uygulanır. Voltaj seviyesi düştükçe, Optoizolatörün darbe genişliği artar ve darbe genişliği ne kadar fazla olursa, gecikme o kadar az olur ve SCR herhangi bir gecikme olmaksızın kademeli olarak tetiklenir. Böylece, darbeler arasındaki süreyi veya darbelerin uygulamaları arasındaki gecikmeyi kontrol ederek, SCR'nin ateşleme açısı kontrol edilir ve besleme akımının uygulanması kontrol edilir, böylece motor çıkış torku kontrol edilir.

Tüm süreç, her bir SCR'ye kapı tetikleme darbelerinin uygulama süresinin, rampa voltajının seviye voltajından ne kadar erken azaldığına bağlı olarak kontrol edildiği bir açık döngü kontrol sistemidir.

Yumuşak Başlamanın Avantajları

Şimdi nasıl olduğunu öğrendik. elektronik yumuşak başlangıç sistemi çalışır, neden diğer yöntemlere tercih edildiğine dair birkaç nedeni hatırlayalım.

- Verimliliği arttırmak : Katı hal anahtarları kullanan yumuşak yolverici sisteminin verimliliği, düşük açık durum voltajı sayesinde daha fazladır.
- Kontrollü başlatma : Başlangıç voltajı kolayca değiştirilerek başlangıç akımı sorunsuz bir şekilde kontrol edilebilir ve bu, pürüzsüz başlangıç motorun herhangi bir sarsıntı olmadan.

Kontrollü hızlanma : Motor ivmesi düzgün bir şekilde kontrol edilir.
Düşük Maliyet ve boyut : Bu, katı hal anahtarlarının kullanılmasıyla sağlanır.