绞肉机电机保护。方案、说明

绞肉机电机保护。无线电电子电气工程百科全书

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电动绞肉机的设计特点建议在其中引入控制装置，该装置将软启动与过载和过热保护结合在一起。这些功能由此处描述的设备提供。可用于控制其他家用电器中的串励换向器电机。

该保护装置是为带有 35 或 130 W 换向器电机（DK130-145-76 或 DK60-15-77R）的 EMSH-65/15“RATEP”电动绞肉机开发的，但可以轻松适应其他家用驱动器使用 220 V 网络工作的电器。

在此类控制单元中，软启动与电流保护的结合非常重要。事实上，绞肉机电机与变速箱集成在一起，变速箱包含塑料齿轮以降低输出轴的速度。在没有保护措施的情况下，变速箱过载会导致齿轮齿的断裂，而齿轮齿是最薄弱的环节。食品加工过程中负载变化相对缓慢，电子电流保护能够及时紧急关断电机。另一件事是包含一个带有抑制输出轴的电动机。首先，电机电枢在选择齿轮间隙的同时旋转，然后立即制动。目前的冲击负载增加保护还没有来得及起作用，而电枢积累的动能已经足以使齿轮断裂。缓慢电枢加速的软启动提供了“更柔和”的负载增加 [1]，因此电流保护也会在此模式下关闭电机。

可以说，为了避免故障，在肉接收螺旋输送器和变速箱轴之间引入了可更换的衬套，该衬套在比变速箱允许的负载更小的情况下会损坏。但这个解决方案并非没有缺点。该套管是一次性保险丝，驱动器中可能很少或没有该套管。根据过载程度（最多 3...5 倍）和特性的扩展，其保护作用会因高频操作而减弱。电子保护的速度更快，响应阈值设置更准确，最后，它更通用。

功能保护装置（见图1）包含软启动单元、电流和温度传感器、固定和状态指示单元。该装置在故障排除后不提供自启动模式，因为不受人控制的电器的自启动对人来说可能是危险的。

（点击放大）

与[2]相比，软启动单元的一个显着特征是组合输入的逻辑控制：下一个根据元件DD2.1的电路，上一个根据元件DD2.2的电路。如果输入端存在高电压电平，则允许生成双向可控硅开启脉冲，并且禁止低电压。此外，由于电机的惯量比白炽灯的惯量大，所以平稳开启的持续时间（电路C5R15的时间常数）也增加了。

电流传感器由电阻器R18和晶体管VT1.4、VT1.5组成。它在任何极性的过载电流下都会产生高电平电压，工作电流的阈值由晶体管的开通电压与电阻器的阻值之比确定。在所考虑的变体中，过载电流选择为电机消耗的额定电流的 1,8 倍，总计 1,1...1,2 A。电阻器 R17、R19 限制晶体管的冲击基极电流，电阻器 R20允许您指定操作阈值。 C6R16积分电路消除了电流或温度传感器引起的高频和脉冲噪声的影响。由于电路的时间常数相对于50Hz的频率来说是微不足道的，并且晶体管的开通发生在正弦负载电流的幅值处，因此从XNUMXHz之后的下一个半周期起，电机就被保护关断了。检测到过载。

为了减少干扰和干扰对其运行的影响，在温度传感器（R1-R3、RK1、HL1、C1、VT1.1）中插入电容器C1，热敏电阻RK1放置在发动机上。传感器响应温度的阈值为100°С。

该器件新增了一个用于固定和指示状态的节点，其中包含 RS 触发器 DD1.1 和 DD1.3、反相器 DD1.2、双色 LED HL2。当连接到网络时，电路 C2R4 将元件 DD1.3 输出处的触发器设置为单一状态，并开始软启动。请注意，C2R4 电路所需的时间常数不是由微电路的速度决定的，而是由磁路磁化反转的过程以及电动机中电枢开始运动的过程决定，这会产生短路。术语浪涌消耗电流，比额定电流高很多倍，所以此时必须闭锁电流保护。

在冷机情况下，热敏电阻RK1的阻值增大，晶体管VT1.1打开。根据电路，DD1.1元件两个输入端的高电平电压在其输出端和DD1.3元件的顶部输入端设置低电平，因此触发状态不会随着电容器C2充电而改变。随着三端双向可控硅开关元件转变为永久开路状态，平滑切换结束。三端双向可控硅开关断开电流脉冲流经HL2 LED，绿灯指示驱动器正确运行。此模式一直保持到传感器被触发或网络关闭为止。

由于根据电路，现在 DD1.3 元件的下部输入处存在高电压，任何传感器的操作都会导致根据 DD1.3 元件的上部输入处出现高电平。该电路将触发器置于输出 DD1.3 处的低电平状态。这样，从下一个半周期开始，双向可控硅就不再导通，HL2指示灯将发出红光指示过载。它的发光是由于电流从DD23元件的输出端流经LED和电阻R2.4到DD1.2的输出端（在DD2.4元件的输出端，电压很高，在输出端） DD1.2 - 低）。该模式也会保留到网络关闭为止。如果再次接通时保护动作的原因没有消除，电机将再次关断。

该装置的印刷电路板图如图2所示。 XNUMX.

（点击放大）

陶瓷电容选用小尺寸K10-17或KM-6。电容器C5可选用漏电流不高于53μA的K1-53、K4-0,5等，或K10-17、KM-6。电容器 C11 - K73-17 (K73-16)，额定电压为 630 V。热敏电阻 RK1 - MMT-1。电阻器 R18 - C5-16V (C5-16MV)。保险丝 FU1 - 横截面为 0,07 ... 0,12 mm2 的 MGTF 电线一根芯的跳线，敷设在从该电线上取下的绝缘管中。当放置在板外时，保险丝和保险丝座可以是任何类型。

三端双向可控硅开关元件配备有由尺寸为55x15x1mm的铜（或铝）板制成的散热器，并通过垫圈将其组装在一起，并用螺钉将垫圈固定在板上。热敏电阻安装在电动机的定子绕组上，因此必须具有高质量的耐热导热绝缘体。为此，必须将氟塑料管放置在带有由 MGTF 线制成的延长导体的端子上，并且端子本身必须指向一个方向。然后将另一根较大直径的氟塑料管紧紧地安装到热敏电阻的主体上，并将其中一个端子压在其上。将管内的热敏电阻压在定子绕组上，绑扎或用耐热胶粘合，既保证热接触，又保证牢固紧固。

如果受保护的电机与上述类型不同，则设备的调整包括其对受保护电机的适应。最初的检查和调整最好使用合适功率的电灯而不是发动机来进行。

电阻器R18的阻值由过载电流的幅值决定，该幅值可取1,5...2电机额定电流。电阻器的功耗和双向可控硅散热器的尺寸由过载电流值和它们两端的电压降决定。熔断器的额定电流应约为过载电流的两倍。通过打开设备并使用附加电阻器或变阻器增加负载电流，可以测量电流保护阈值。在很小的范围内，可以通过选择电阻器 R20 来改变它。

电机绕组线的允许加热温度可在 90...130°C 范围内。要设置过热保护阈值，可以将热敏电阻放在沸水中加热，并确定电阻器 R1 在 100°C 温度下所需的阻值。安装一个与设备中测量值最接近的较低值的电阻器。

电机的惯性特性不同，因此必须通过改变C5R15电路的参数来明确软启动的持续时间。随着元件等级的增加，启动持续时间增加，反之亦然。要确定 C2R4 电路的最佳时间常数，可以执行以下操作。从 0,1 uF 的电容器电容开始并逐渐增加；通过0,1μF，确定电机接入网络时电流保护不起作用的时刻。设备中安装了容量为 1,5 ... 2 倍以上的电容器。选择 H50、H70、H90 组陶瓷电容器时，应记住实际电容可能与所示值有很大差异。

HL2 LED 可移至板外，在运行时更方便观察的地方指示驱动器状态。

在保护装置的制造、调整和操作过程中，应记住其所有元件都处于电源电压下。因此，设备必须放置在绝缘材料制成的外壳内，并且连接线必须可靠绝缘。

文学

Biryukov S. 集电器电动机自动软启动器。 - 广播，1997 年，第 8 期，第 40-42 页
Zhgulev V. 两个功能合二为一。 - 广播，1998 年，第 10 期，第 54-57 页

作者：V.Zhgulev

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