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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Protezione contro le interferenze derivanti dalle correnti di avviamento dei motori elettrici. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / motori elettrici Quando gli elettrodomestici sono collegati alla rete, sugli schermi televisivi e sui monitor dei computer talvolta è visibile un rumore impulsivo, che riduce la qualità e la stabilità dell'immagine. Il rumore impulsivo che si verifica al momento della chiusura dei contatti dei relè di avviamento o degli interruttori dei motori elettrici, con un'ampiezza di diverse migliaia di volt, con una corrente di avviamento quintuplicata della durata di pochi millisecondi, penetra facilmente nei circuiti di alimentazione delle apparecchiature radioelettroniche, disabilitando loro. I filtri di ingresso dell'elettronica radio domestica non possono sempre proteggere i componenti elettronici delle apparecchiature radio. Sono in vendita limitatori speciali dotati di un circuito di protezione da sovratensione, ma non sempre proteggono con successo l'elettronica radio domestica dalla penetrazione di rumori impulsivi e sovratensioni. Si consiglia di creare un ostacolo al rilascio di sovratensioni da elettrodomestici dotati di potenti motori elettrici. Quando la tensione di rete viene ridotta al momento dell'avvio del motore elettrico, la corrente di avviamento del carico diminuirà allo stato operativo, evitando così il verificarsi di interferenze radio e sovratensioni nella rete elettrica. È possibile ridurre la corrente di avviamento in diversi modi: ridurre la potenza del carico, ridurre la tensione sui contatti del relè di avviamento al momento dell'apertura, oppure eseguire un'accelerazione iniziale del motore elettrico con una corrente inferiore a quella di avviamento, trasferire passa dalla modalità statica a quella dinamica: il livello di interferenza sarà insignificante. Una variante di un dispositivo elettronico per ridurre il rumore impulsivo è mostrata in Fig. 1.
Il circuito elettronico dispone di circuiti di feedback negativo per stabilizzare la tensione di uscita. Specifiche del dispositivo:
Guida Il circuito è costituito da filtri di rete di ingresso e uscita costituiti da circuiti LC, un soppressore di picchi sul LED HL2, un timer di avvio motore programmabile DA1 e un regolatore di corrente chiave sul tiristore VS1. Il dispositivo funziona in modalità automatica. Il timer si accende solo quando appare un carico sui terminali X4, X1. La caduta della tensione di rete sul ponte a diodi VD1 accenderà il trasformatore T2, la tensione secondaria raddrizzata dal ponte a diodi VD4 viene fornita attraverso il resistore limitatore R 1 per alimentare il timer DA3. Il diodo zener VD13 mantiene la tensione a XNUMX V. Per appianare le increspature della tensione raddrizzata, è installato un condensatore C5 e il LED HL1 indica la presenza della tensione di alimentazione. I circuiti optoaccoppiatori U1 sono alimentati con una tensione non stabilizzata direttamente dal ponte a diodi VD2. Il funzionamento dell'intero dispositivo è controllato da un timer programmabile su un chip DA1 del tipo NE555P, il suo scopo è generare impulsi di controllo rettangolari per il dispositivo chiave sul tiristore VS1, accendere il dispositivo con un ritardo dall'inizio di la chiusura dei contatti del relè di avviamento del carico e della tensione di alimentazione in modo esponenziale con incremento del valore nominale, stabilizzazione della tensione sul carico. Il resistore R15 imposta, se necessario, il ciclo di lavoro dell'impulso e R12 il tempo di ritardo dell'accensione. Il generatore di impulsi rettangolare, creato sul timer DA1, produce impulsi rettangolari con duty cycle variabile a seconda delle caratteristiche del circuito RC: R14, R15, C8. Il condensatore C7, collegato al pin 4 di DA1 - reset timer, permette dopo 5...30 ms di aumentare la tensione sul carico, tramite un transistor a chiave, in modo esponenziale, al valore nominale, controllando tramite il fotoaccoppiatore a tiristore U1, l'accensione angolo del tiristore di potenza VS1. Un aumento graduale della tensione da zero al valore massimo elimina la possibilità di creare un arco elettrico sui contatti del relè di avviamento del carico con conseguenti interferenze radio e sovratensioni nella rete elettrica. Contemporaneamente la tensione sull'uscita 3 DA1 viene azzerata, indipendentemente dallo stato delle altre uscite. Un aumento della tensione di errore creata aumentando la tensione di rete in ingresso sull'avvolgimento secondario del trasformatore T1 porta all'apertura del transistor VT2 - feedback, la tensione sul pin 5 di DA1 - diminuisce la modifica del circuito del timer, che influenzerà il servizio ciclo. La frequenza degli impulsi sull'uscita 3 di DA1 aumenterà a causa della diminuzione del tempo di pausa nel ciclo della tensione impulsiva del generatore. La tensione di carico diminuirà leggermente, compensando l'aumento della tensione di rete in ingresso. Buchi di tensione di rete di durata inferiore a 5 ms non influiscono sul funzionamento dei circuiti di stabilizzazione. Per creare la tensione iniziale nei circuiti di carico, il transistor VT1, il regolatore di tensione chiave, apre il tiristore VS1 non dal livello zero, ma da un valore più alto determinato dal valore di resistenza del resistore R9 - la polarizzazione della tensione di base. Nel circuito di alimentazione del carico è installato un filtro di rete, costituito da induttanze L1, L2 e condensatori C1, C2, C3, C6 per limitare la penetrazione nella rete del rumore di conversione degli impulsi, smorzandolo parzialmente ed eliminando le sovratensioni impulsive. Il filtro di carico è un trasformatore T2 con avvolgimenti back-to-back e un condensatore Sb. I fusibili FU1, FU2 proteggono la linea di alimentazione da cortocircuiti accidentali nel carico. Il condensatore C4 elimina le interferenze dai diodi di commutazione del ponte VD1. Il resistore R1 nel circuito parallelo del ponte di diodi di rete VD1 facilita la commutazione del tiristore VS1 sotto carico. La limitazione delle sovratensioni impulsive si verifica quando il rumore impulsivo viene scaricato attraverso un LED bipolare HL2 sul resistore R16. Studi di laboratorio hanno dimostrato che le sovratensioni impulsive di 1500...2000 V, della durata di diversi millisecondi, si riducono di 30...40 volte utilizzando tale protezione. Dettagli Piccole modifiche ai valori degli elementi non influiscono sul funzionamento del dispositivo. Si consiglia di installare il tiristore su un radiatore di dimensioni 50*50 mm. Il trasformatore di alimentazione T1 può essere utilizzato da un adattatore di rete con una potenza fino a 15 W, con una tensione secondaria di 13...15 V. Il dispositivo di protezione da sovratensione è stato implementato come raccomandato in [1]. Le bobine L1,12 hanno ciascuna 6 spire di filo con un diametro di 0,8 mm, T2 - 10 spire dello stesso filo su una bobina con un diametro di 10 mm, trasformatori a due avvolgimenti da filtri di rete di alimentatori per monitor e computer sono adatto. Un analogo di un timer integrato è il microcircuito KR1006VI1. Resistori tipo MLT-0,12, R1 -2 W. Condensatori elettrolitici K50-35 o TAICON", il resto - KM. Condensatori di filtro C4, C6 - tipo ad alta tensione K73-2 o K73-17 per una tensione di almeno 600 V. Il tiristore è installato in una versione piatta, tipo KU202E1, MCR-106, ma in presenza di spazio libero nel caso è possibile installare un KU202N con un radiatore economico.Trasformatore T1 tipo TP112-7, TP121-7 con una tensione di uscita di 12,6 V con una corrente di 500 mA. registrazione Quando si controlla il dispositivo, invece di un carico, è possibile collegare una lampada elettrica da 220 V 100 W, accendere l'unità alla rete e misurare la tensione ai terminali X3 e X4, non dovrebbe essere inferiore alla tensione di rete di oltre 5 V, altrimenti sostituire il tiristore o modificare il duty cycle dell'impulso con il resistore di trimming R15 . I test del dispositivo di protezione durante il funzionamento degli elettrodomestici hanno dimostrato che il tempo di avvio dei motori elettrici è leggermente aumentato di una frazione di secondo, ma ciò non ha influito sulla modalità operativa. Le interferenze provenienti dallo schermo televisivo e dal monitor del computer sono completamente scomparse e la caduta di tensione di rete dovuta a potenti correnti di spunto è diminuita. Il circuito del dispositivo di protezione è montato in una custodia di plastica di tipo BP-1. Sul coperchio superiore sono installati i LED e una presa di carico, lo schema elettrico è assemblato su un circuito stampato e sono montati alcuni componenti radio. Letteratura
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