soft start что это такое

Софт старт для УМЗЧ. Схема устройства плавного пуска для усилителей и
другой РЭА.

Плавное включение блока питания (soft-start) как средство борьбы за
надёжность радиоэлектронной аппаратуры.

Исходя из вышесказанного, можно сделать умозаключение, что устройство софтстарта является опциональным. Однако если мы хотим 100% уверенности в том, что и через десяток лет наш трансформатор в усилителе не загудит, а мощные электролиты останутся в полном здравии, то подобное устройство, осуществляющее плавное включение БП питания, будет совсем не лишним. Что, собственно говоря, и подтверждают некоторые производители аппаратуры.

Ниже приведу схему простого и проверенного временем устройства софтстарта для усилителя Crescendo Millennium Edition от широко известного в узких кругах импортного производителя. Полная схема 137-ваттного усилителя была опубликована в журнале Elektor Electronics, 4/2001.
Вот, что пишет автор статьи T. Giesberts:

Рис.1 Источник питания без проблем, присущих серийным усилителям

«Задержка включения питания», показанная пунктиром на Рис.1, не является обязательной, но мы бы её очень рекомендовали, особенно при использовании тороидального трансформатора.

Рис.2 Схема задержки включения сети

Эта схема делает именно то, что и предполагает её название, что гарантирует отсутствие чрезмерных скачков тока при включении сетевого напряжения. Принцип действия устройства основан на том, что ток сразу после включения питания ограничивается резисторами R4-R7. По истечении определённого времени ( задержки), определяемого величинами ёмкостей C2 и C3, реле срабатывает, а эти резисторы замыкаются контактами реле, что приводит к началу протекания полного тока.

Используемый тип реле следует выбирать, исходя из возможности коммутировать 2000 VA нагрузку.
Напряжение питания для обмотки реле берётся непосредственно из сети через цепь, образованную C1, R3 и B1. Так что с шаловливыми ручонками надо быть поаккуратней, так как существует реальная опасность долбануться об неё током!

Источник

Soft-Starter или устройство плавного пуска

Soft-Starter (дословно мягкий пускатель) – устройство, призванное обеспечить плавный пуск асинхронного двигателя переменного тока с целью снижения пиковых нагрузок на двигатель и питающую сеть, в отечественной технической терминологии получившее название устройство плавного пуска (сокр. УПП).

Таким образом: УПП, устройство мягкого пуска, плавный пускатель, мягкий пускатель, реле плавного пуска, софт-стартер одного поля ягоды.

Откуда ноги растут или проблемы прямого пуска

Простота конструкции, низкая стоимость и высокая надёжность асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором* сделали его самым распространенным преобразователем электрической энергии в механическую.

Наряду с очевидными преимуществами, асинхронные электрические машины имеют ряд недостатков, самым существенным из которых является большой пусковой ток при прямом пуске (непосредственном подключении двигателя к питающей сети при помощи обычного пускателя).

Проявляется этот недостаток “проседанием” сети, когда при пуске электродвигателя отключаются автоматы, мерцают лампочки, и отключаются некоторые реле и контакторы, останавливается питающий генератор, иными словами, от сети требуется ток, который она обеспечить не может.

Причины высокого пускового тока кроются в физических принципах работы асинхронного двигателя, но это тема совсем другой статьи, отметим только, что кратность пускового тока может достигать 5…7 от номинального рабочего тока, что интересно, высокий пусковой ток отнюдь не значит высокий пусковой момент двигателя.

Еще одна характерная проблема прямого пуска двигателя – это пуск “рывком”, приводит на первый взгляд к незаметным последствиям – гидравлическим ударам, рывкам в механизме, проскальзыванию ремней, быстрому износу подшипников, буксованию колес подвижных тележек, большому износу и трению в редукторах.

* А вы знали, что конструкцию асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором разработал известный русский электротехник польско-русского происхождения Михаи́л О́сипович Доли́во-Доброво́льский и получил патент на нее 1889 году. Конструкция получилась настолько совершенной, что принципиально не изменилась по сей день!

Устройство плавного пуска или преобразователь частоты

Иногда путают два класса разных устройств, имеющих в своем активе схожий функционал.

Да, частотный преобразователь имеет опцию плавного пуска электродвигателя, но значительно более сложное устройство. В общих чертах преобразователь частоты состоит из диодного силового выпрямителя, LC-фильтра, инвертора на дорогостоящих IGBT модулях, системы управления ШИМ, системы автоматического регулирования, и имеет значительный математический вычислительный аппарат.

Так почему не стоит путать УПП и ПЧ? Хотя бы потому, что стоимость последнего минимум в 2-3 раза больше, а с ростом мощности устройства разница в стоимости возрастает. Например, преобразователь частоты INSTART мощностью 37кВт в 4 раза дороже устройства плавного пуска аналогичной мощности, ответ напрашивается сам: если цели регулирования скорости выходного вала двигателя не стоит, а обеспечить мягкий пуск и сохранность механизмов требуется, то зачем переплачивать.

Сводная таблица характеристик УПП, поставляемых компанией ООО «РусАвтоматизация»

Выбрать УПП наугад или не переплачивать?

Из вышесказанного вытекают рекомендации по отраслевому применению некоторых моделей УПП:

Устройства плавного пуска серии SSI INSTART – по настоящему универсальная рабочая лошадка, имеет 6 режимов пуска двигателя, позволяет ограничить пусковой ток до 500% от номинального и временем плавного пуска до 60 секунд. INSTART SSI отлично подойдет для категории механизмов с тяжелым пуском дробилки (компрессоры, нагруженные конвейеры).

Кроме того, полноценная трехфазная схема регулирования, встроенные функции защиты нагрузки и коммуникационный интерфейс MODBUS RTU.

Устройства плавного пуска CSX, CSX-i предназначены для регулирования процессов пуска, разгона, торможения трехфазных асинхронных двигателей мощностью до 110 кВт. Модели отличаются функционалом. Первая оснащена функциями контроля напряжения по заданному времени (рампа напряжения), вторая дополнительно имеет встроенные функции защиты нагрузки и контролирует токовые нагрузки (рампа тока, ограничение тока). Коммуникационные интерфейсы доступны опционально.

CSX, CSX-i подходят для категорий механизмов с легким и нормальным режимом пуска (ненагруженный ленточный конвейер, центробежные насосы и вентиляторы).

Из плюсов, серии УПП CSX, CSX-i не требуют применения внешнего контактора, обе модели имеют встроенный шунтирующий контактор.

Устройства плавного пуска EMX3, EMX4 как два брата близнеца мало чем отличаются друг от друга, можно лишь сказать, что EMX4 новая модель, разработанная на основе EMX3, имеет еще более компактный корпус, обладает новыми функциями управления и защиты, а также дополнена новой конструктивной особенностью – использованием встраиваемых плат расширения.

Оба устройства имеют фантастические показатели ограничения пускового тока до 600% от номинального и время разгона до 180 секунд. Устройства с такими характеристиками целесообразно применять для категорий механизмов с очень тяжелым режимом пуска, таким как молотковая или шаровая мельница.

ONI SFA компактное и лаконичное УПП включает модельный ряд до 45кВт. Панель управления поражает своей простотой, всего 3 регулятора не заставят вас долго разбираться в настройках. ONI SFA идеально подойдет для легких нагрузок, таких как центробежные насосы, различные миксеры, сверлильные и токарные станки. Имеет встроенный шунтирующий контактор.

Применение устройства плавного пуска позволяет устранить проблему “проседания” в питающей электрической сети, уменьшить механические ударные воздействия на двигатель и приводной механизм, исключить гидравлические удары, повысив надежность производственных циклов и продлив срок службы основного производственного фонда предприятия.

Данная статья носит исключительно ознакомительный характер. Обратитесь к специалистам компании ООО «РусАвтоматизация» для подбора устройства плавного пуска применительно к вашей категории производственного оборудования.

Техотдел компании РусАвтоматизация Дата публикации статьи: 2018-10-22
	Хотите сохранить эту статью? Скачайте её в формате PDF		Остались вопросы? Обсудите эту статью на нашей странице В Контакте		Хочешь читать статьи первым, подписывайся на наш канал в Яндекс.Дзен

Рекомендуем прочитать также:

Выбор преобразователя частоты для привода переменного тока

Источник

Разделы сайта

GNEZDO NEWS

Друзья сайта

Статистика

Плавное включение нагрузки. SOFT-START.

Плавное включение нагрузки. SOFT-START.

Собираем систему SOFT-START. Плавное включение нагрузки.

Что такое система SOFT-START? Это устройство, включающееся между первичной обмоткой понижающего трансформатора и розеткой электросети, от которой этот трансформатор запитан. Предназначен он для того, чтобы обеспечить плавный пуск источника с большой нагрузкой, и чтобы пусковой ток оставался в определенных пределах и не перегорали предохранители. Элементами, которые вызывают высокие токи при включении, являются, например, электролитические конденсаторы большой емкости в блоке питания усилителя мощности. В момент включения, пока эти конденсаторы разряжены, они создают почти короткое замыкание на линиях питания, а по мере заряда пусковой ток падает. И хотя время этого процесса не велико, его вполне может хватить для перегорания сетевого предохранителя. В разы увеличивать номинал плавкой вставки нельзя, иначе данный предохранитель перестанет выполнять должную защитную функцию, поэтому в данном случае целесообразно применение системы плавного пуска. Ниже приведена схема релейной системы SOFT-START, которая запускает источник питания в два этапа. При включении в начальный момент первичная обмотка запитана от сети через цепочку мощных резисторов, ограничивающих пусковой ток, в это время заряжаются мощные электролиты блока питания, через секунду-две реле шунтирует мощные резисторы, и трансформатор входит в нормальный режим работы от сети. Время задержки зависит от номиналов конденсаторов C2, C3, чем больше эти емкости, тем больше задержка. И так, принципиальная схема:

Печатная плата SOFT-START выполнена на куске одностороннего фольгированного стеклотекстолита размером 50 х 65 мм. Вид платы LAY6 формата для использования реле типа Finder 40.51 ниже:

SOFT START Finder 40.51 LAY6

SOFT START Finder 40.51 LAY6 Foto

Вид платы LAY6 формата для использования реле типа Finder 40.52 или Finder 40.61:

SOFT START Finder 40.52 LAY6

SOFT START Finder 40.52 LAY6 Foto

Список элементов схемы SOFT-START:

• R1, R2 – 470k – 2 шт.
• R3 – 220R – 1 шт.
• R4, R5, R6, R7 – 10R/5W – 4 шт.

• C1 – 0,33mF/250VAC – 1 шт.
• C2, C3 – 470mF/40V – 2 шт.

. Обращаем ваше внимание, элементы платы, дорожки и соединительные провода находятся под сетевым напряжением, будьте внимательны и аккуратны.

Размер файла-архива с материалами по системе SOFT-START – 0,2 Mb.

Уважаемый Пользователь!
О том, как получить нужный материал, прочитайте информацию по кнопке ниже:

Источник

AudioKiller’s site

Audio, Hi-Fi, Hi-End. Электроника. Аудио.

Материалы раздела:

Softstart — Софтстарт для усилителя

На самом деле схем может быть много самых разных, одинаково хорошо работающих. Я приведу наиболее универсальную схему, имеющую автономное питание. Кроме выполнения своих функций софтстарта, устройство, выполненное по этой схеме, может снабжать питанием 12 вольт какую-нибудь маломощную нагрузку, например, устройство защиты колонок от постоянного напряжения. Эта схема хорошо отлажена – у меня по ней работает несколько устройств в течение многих лет, и все отлично работает.

Этот софтстарт ступенчатого действия – я доказал, что он не хуже, а даже лучше «плавного». Схема устройства показана на рисунке 1.

Устройство подключается к сети, а сетевая обмотка трансформатора усилителя запитывается от него. Выключатель S1 – это сетевой выключатель усилителя. Предохранитель F1 получается общим и для усилителя, и для схемы софтстарта. Поэтому он должен быть рассчитан на соответствующий ток. Конденсатор С1 – помехоподавляющий. Термопредохранитель (или терморазмыкатель) FT выполняет защитные функции, и про него скажу позже. Токоограничительный резистор R1 мощностью 5 ватт, так что выдержит любую, даже очень неудобную нагрузку. Сама схема софтстарта питается от трансформатора Tr1, выпрямителя на диодном мосте Br1. Конденсатор С2 сглаживает пульсации напряжения. Резистор R2 – разрядный. Он служит для быстрого разряда конденсатора С2 при отключении питания или пропадании напряжения в сети. В результате софтстарт быстро отключается и приходит в исходное состояние, примерно за 2…3 секунды. Это нужно, чтобы даже при кратковременном отключении питания софтстарт снова срабатывал и давал выдержку времени. Если отключение усилителя от сети было кратковременным, то работа софтстарта не обязательна, но с ним запуск надежнее. Особенно это хорошо заметно при частых пропаданиях напряжения в сети – тогда постоянно срабатывая, софтстарт реально защищает усилитель от перегрузок. Напряжение питания, равное примерно 12 вольтам, через делитель R3R4 заряжает времязадающий конденсатор С3. Напряжение с этого конденсатора поступает на затвор полевого транзистора VT1. Когда конденсатор зарядится примерно до напряжения примерно 3…4 вольта, транзистор откроется и включит реле К1. Реле своими контактами замкнет резистор R1 и подаст на усилитель полное, ничем не ограниченное питание. Диод VD1 защищает транзистор от ЭДС самоиндукции реле, т.к. его обмотка обладает большой индуктивностью. Светодиод HL1 служит для индикации (если нужно) окончания задержки включения усилителя софтстартом и начала нормальной его работы.

Для защиты от возможных неприятностей при авариях служит термопредохранитель (или терморазмыкатель) FT. Когда и какая авария может произойти? Например, в трансформаторе питания усилителя произошло короткое замыкание. При использовании софтстарта мы в первый момент включаем усилитель через балластный резистор. Величина тока, потребляемого от сети, получается небольшой, поэтому основной предохранитель не сгорает, и устройство от сети не отключается. А вдруг авария такова, что кроме короткого замыкания в трансформаторе, вышло из строя реле или само устройство софтстарта? Тогда нагрев балластного резистора будет очень сильным, и возможно возгорание чего-нибудь. Я в плане безопасности немного параноик и отношусь к ней очень серьезно: я видел полностью сгоревшие дома, когда причиной пожара была неисправность в электронном устройстве. Термопредохранитель FT размещается таким образом, чтобы он имел хороший тепловой контакт с токоограничительным резистором R1. Если этот резистор (в результате какой-нибудь неисправности) перегреется, то термопредхранитель сработает и отключит все устройство от сети. Термопредохранитель отличается от терморазмыкателя тем, что он одноразовый. А терморазмыкатель при нагреве размыкает цепь, а при остывании снова ее замыкает. Любое из этих устройств можно применять, оно должно быть рассчитано на ток в 1…3 ампера и иметь минимально возможную температуру срабатывания (60…80 градусов).

В крайнем случае, терморазмыкатель можно заменить перемычкой. Но это снижает безопасность применения устройства. Есть маленький шанс, что при перегрузке (если что-то не сработает как надо) не сгорит ни предохранитель, ни балластный резистор R1 (который сгорает при сильной перегрузке). И тогда этот балластный резистор будет сильно греться и что-нибудь от него загорится. Вероятность этого на самом деле очень-очень маленькая. Но вы же знаете, как работает «закон подлости»? Если вероятность неприятности составляет 1 шанс на семь миллиардов, то вдруг этот шанс выпадет именно вам?

Напряжение питания устройства (оно составляет порядка 12 вольт) подается на выходной разъем, чтобы его можно было использовать для питания какой-нибудь другой схемы, потребляющей ток не более 50 мА. Например, устройство защиты громкоговорителей. Резистор R5 служит для развязки земляных цепей и его можно заменить перемычкой.

Конденсатор С1 – специальный конденсатор для фильтрации помех в электрической сети. Транзистор VT1 можно заменить практически любым аналогичным. Реле должно иметь напряжение срабатывания 12 вольт, ток обмотки 30…70 мА и контакты, рассчитанные на сетевое напряжение и ток не менее одного ампера если это два контакта, и на ток 2…3 ампера, если контакт один. Трансформатор Tr1 типа ТПГ2 на напряжение 12 вольт.

Ток первичной обмотки трансформатора усилителя ограничивается на уровне 1…2 ампера. Этого хватает практически для любого усилителя. Если все же нужно этот ток уменьшить, то увеличиваем сопротивление резистора R1 до ближайшего большего (200…240 ом) и увеличиваем выдержку времени – увеличиваем сопротивления резисторов R3 и R4 до 68…75 кОм (R3=R4).

Если мощность вашего сетевого трансформатора превышает 400 Вт, то величину R1 берем равной 100 ом.

Несколько слов про источник питания схемы. Почему я выбрал для этого трансформатор, а не применил балластный конденсатор для получения низкого напряжения. На самом деле можно было бы применить и конденсатор, но я выбрал трансформатор. Почему? Вот сравнительные характеристики этих двух вариантов.

Балластный конденсатор.

1. Меньше масса и габариты.

1. Бестрансформаторная схема непосредственно подключена к сети, поэтому более опасна. Хотя странно говорить о подобной опасности в устройстве, которое включает резистор между усилителем и сетью. Но все же.

2. Балластный конденсатор выдает не напряжение, а ток. Когда реле выключено, этот ток надо куда-то утилизировать. Например, поставить стабилитрон, через который этот ток будет протекать. Т.е. происходит усложнение схемы.

3. Этот стабилитрон будет греться. Хоть несильно и недолго (при срабатывании реле его нагрев значительно уменьшается), но нужно на это рассчитывать.

4. Емкость балластного конденсатора выбирается исходя из требуемого тока реле. У разных реле (а я сомневаюсь, что все, кто захочет сделать эту схему, поставят себе одно и то же реле) сильно различающиеся токи. Значит, придется и конденсаторы подбирать индивидуально.

5. Или поставить один конденсатор заведомо большой емкости, чтобы ток был большим и достаточным для любого реле. Растут габариты и цена конденсатора, растет нагрев стабилитрона, пропускающего через себя излишек тока.

6. То напряжение питания, равное примерно 12 вольт, которое у нас получится, больше никуда использовать нельзя. Для питания другого блока усилителя таким же напряжением надо будет делать свой источник питания на 12 вольт.

Маломощный трансформатор.

1. Цена и массогабариты все же больше, чем у конденсатора. Это частично компенсируется тем, что не нужен мощный стабилитрон с радиатором.

2. Трансформатор рассеивает магнитное поле, которое может вызвать наводки в расположенных близко блоках усилителя.

1. Трансформатор всегда выдает одинаковое напряжение, и нет необходимости заботиться о токе – он такой, какой нужен.

2. От напряжения, выдаваемого трансформатором (в смысле – от выпрямленного) можно запитать еще какое-нибудь устройство.

Так что преимущества трансформаторного блока питания перед бестрансформаторным достаточны, чтобы рекомендовать трансформаторный блок для изготовления множеством разных людей. Но не только. Я экспериментировал с обоими вариантами, и даже для себя остановился на трансформаторном блоке. Он у меня используется в усилителях, например в этом.

Я обещал рассказать, как увеличить ресурс контактов реле, чтобы они меньше обгорали. Для этого используется реле с двумя группами контактов, а контакты включаются параллельно. При этом они не эквивалентны одному более мощному контакту. Дело в том, что даже одинаковые контакты замыкаются не одновременно. Один из них замыкается чуть-чуть раньше. Вот он и будет принимать на себя всю нагрузку по коммутации напряжения и тока. А второй контакт будет замыкаться и размыкаться «на холодную» — при практически нулевом напряжении. Т.е. обгорать вообще не будет. И он-то и будет создавать качественный и надежный контакт. И его ресурс будет максимальным.

Внешний вид устройства показан на рис. 2, а размещение деталей на рис. 3.

На рисунке 4 показано размещение терморазмыкателя. Он находится под резистором R1, и плотно прижимается к плате этим резистором (черные провода на плате – это провода терморазмыкателя). Между резистором и терморазмыкателем нанесена термопаста.

И еще немного про безопасность. Помните, что на плате присутствует высокое напряжение. Поэтому не должно быть возможности человеку дотрагиваться до деталей схемы, когда она работает. Расстояние от платы до других проводящих предметов (корпуса, разъемов, плат и проч.) должно быть не менее одного сантиметра. Если вы делаете плату самостоятельно, то печатные проводники со стороны сети надо покрыть несколькими слоями цапонлака (или чего-нибудь подобного, например краски), рис. 5. Это убережет от утечек по плате при ее неизбежном запылении. Такое защитное покрытие просто необходимо, если софтстарт будет эксплуатироваться во влажном или морском климате.

Печатную плату для устройства можно сделать самостоятельно – вот файл с платой.

Источник