Пусковий напівпровідниковий пристрій з мініпозистором

Пусковий напівпровідниковий пристрій з МІНІпозистором, що включає силовий позистор і притискні плоскі контакти, який відрізняється тим, що він додатково складається із симетричного тиристора, включеного в ланцюг пускової обмотки однофазного електродвигуна і мініпозистора, включеного в ланцюг керування семістора Винахід відноситься до електротехніки й електроніки зокрема, до пуску однофазних електродвигунів з пусковою обмоткою (ПО), наприклад, приводів холодильників, пральних машин, пилососів, кондиціонерів і ін В даний час мається ряд пускових захисних пристроїв (ПЗП) [1 - 3], що забезпечують пуск і захист від перевантаження однофазних електродвигунів і складаються з пускового пристрою (ПП) і захисного пристрою Пусковий пристрій призначений для включення пускової обмотки на час пускового процесу і відключення її після закінчення пуску, тобто коли ротор двигуна розженеться до частоти обертання близько до сталої, а струм статора також буде наближатися до сталого (номінального) свого значення ПУ [3] складається з термочутливого напівпровідникового елемента з позитивним температурним коефіцієнтом опору (силового позистора) і двох притискних плоских контактів із двома виводами Позистор включається послідовно з пусковою обмоткою При пуску двигуна пусковий струм у ланцюзі ПО і позистора різко збільшується і зростає температура позистора, разом з тим різко збільшується його опір, що обмежує струм у ланцюзі пускової обмотки До недоліків таких ПУ можна віднести те, що після закінчення пуску позистор цілком не відключає ПО, тобто цілком не защіпається При цьому він працює в імпульсному режимі на малих струмах (приблизно, 10 - 20мА), підігрівається ними для підтримки свого «закритого» стану, і на ньому розсіюється електрична потужність Від ЦИХ струмів розсіюється потужність і в ПО, але тільки в меншому ступені, тому що провідність ПО на багато більше позистора При пуску, у позисторі розсіюється потужність у багато разів більше, ніж у сталому режимі роботи двигуна При частих включеннях двигуна і тривалому його режимі роботи це приводить до значної додаткової витрати електричної енергії Наприклад, для холодильників він складає, приблизно, 6,2% від споживаної електроенергії Споживання електроенергії може бути ще більшим за рахунок зниження температури навколишнього середовища, тому що режим роботи позистора залежить від навколишньої температури Крім того, через постійний підігрів позистора і, особливо, при частих пусках, де зміна температури відбувається стрибкоподібно, це приводить до зниження надійності пускових пристроїв і їхнього терміну служби На термін служби позистора (старіння) також впливають його численні домішки, що у процесі технології додаються до основного складу структури позистора титанату барію ВаТЮз і ін В ОСНОВІ ВИНАХОДУ ПОСТАВЛЕНА МЕТА підвищення надійності і терміну служби пускових пристроїв, зменшення споживання ними електроенергії і зниження їхньої вартості ПОСТАВЛЕНА МЕТА зважується в такий спосіб Пусковий пристрій виконується у виді пускового напівпровідникового пристрою з мініпозистором (ПНПмП) і складається з двох блоків (фіг), блоку керування 2 і блоки комутації струму 3 Це є основною ВІДМІННІСТЮ від [3] (мініпозистор, далі по тексту - позистор) Блок керування складається з позистора, що включається в ланцюг керування симистора блоку З Позистор виконаний у виді таблетки діаметром близько 5мм і висотою 1,5мм, постаченої дротовими виводами, що припаяні до торцевих поверхонь таблетки Позистор захищений шаром електроізоляційної емалі і залитий епоксидною смолою 1 о> (О ю 54697 Хараісгеристики й елеісгричні параметри позистора вибираються таким чином, щоб вони були погоджені з характеристиками пускового процесу і параметрами ланцюга керування симистора Блок комутації струму складається із симистора, що включається в ланцюг пускової обмотки (ПО) На фігурі показана структурна схема керування пуском однофазного електродвигуна Де, 1 пускова обмотка, 2 - мініпозистор, 3 - симистор, 4 робоча обмотка, 5 - ротор двигуна, Ф - фазний провід, N - нульовий робочий провідник Схема працює в такий спосіб (фіг) У зв'язку з малим опором позистора в «холодному» стані (20°С), і при подачі напруги на електродвигун, по ланцюгу «фазний провідник - пускова обмотка - позистор - напівпровідниковий перехід електрода керування симистора - нульовий робочий провідник» буде протікати ВІДПОВІДНИХ параметрів змінний струм керування симистором Під ДІЄЮ цього струму симистор відкриваєтьсяі включає ПО, що сприяє утворенню пускового обертового моменту Ротор розвертається і починає набирати обороти За час пускового процесу позистор підігрівається струмом керування і при температурі близької до 125°С відбувається різке (стрибкоподібне) збільшення, приблизно в І О3 рази, його опору (тривалість пускового процесу повинна бути дорівнювати часу підігріву позистора до 125°С) Тому, різко зменшується струм керування, симистор закривається в момент закінчення пускового процесу і цілком відключає пускову обмотку, а ротор буде мати номінальну (сталу) частоту обертання Таким чином, пуск двигуна відбувся і схема підготовлена до виконання наступних операцій зупинки, пуску і т д При закритому симисторі, позистор цілком не закривається Він працює в імпульсному режимі на струмах (0,5 - 1мА), підігрівається ними для підтримки сталості високого опору свого резестивного елемента, що відповідає «закритому» стану позистора і при цьому споживає незначну КІЛЬКІСТЬ електроенергії ГШШП При пуску і при подальшій сталій роботі двигуна, ПНПмП, приблизно, у 20 разів менше споживає електроенергію чим ПП із силовими позисторами [3] Цей пристрій надійний, тому що не має контактів, у позисторі відсутні притискні контакти, а його дротові виводи припаяні до торцевих поверхонь таблетки Він В меншому ступені чим [3] залежить від навколишньої температури тому, що позистор покритий шаром електроізоляційної емалі і додатково залитий епоксидною смолою, що має низький коефіцієнт теплопровідності ПНПмП має високу чутливість, малошерційний з малими габаритами і вартістю в 6,5 рази менше існуючих ПП із силовими позисторами [3] Передбачуваний економічний ефект, тільки при впровадженні ПНПмП у холодильниках України складає, приблизно, 228,9млн грн у рік з економією електроенергії 304,6млн кВтг Цей ефект може бути ще більшим, якщо врахувати застосування ПНПмП для однофазних електродвигунів пральних машин, пилососів, кондиціонерів і інших аналогічних злектроприймачів Велика надійність у роботі і висока чутливість, мала шерційність, економічність у електроспоживанні електроенергії, великий термін служби, малі габарити і мала вартість дозволяє рекомендувати ПНПмП для роботи в приводах електродвигунів не тільки холодильників, пральних машин і ш , але і для пуску будь-яких однофазних електродвигунів з пусковою обмоткою ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ, ПРИЙНЯТІ ДО УВАГИ ПРИ ЕКСПЕРТИЗІ 1 Бабкин Б С , Выгодин В А Бытовые холодильники и морозильники - М Колос, 1998 - 631с ил (справочник) 2 Каталог Холодильники бытовые электрические NORD-431, AU "NORD" 2000, Донецк, Украина 3 Каталог Пускозащитные реле на позисторах MPV14, -220 - 240V, 1,4А, Made in Ukrama Patent VIDEUTON ELE kft Завод электроавтоматики, Ужгород, 2000 (ПРОТОТИП) -ФФІГ. 54697 Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24