М’який пуск стартерного електродвигуна постійного струму
При дослідженні пускових характеристик стартерних електродвигунів виявлено, що при подачі напруги електродвигуна виникає імпульс зворотного струму напругою більше 2000 вольт. Ізоляція обмоток електродвигунів може не витримати та отримати міжвитковий пробій. Виблиск колектора при великих пускових струмах веде до прогоряння пластин колектора. Уникнути пробою та аварійної ситуації при пуску електродвигуна можна, використовуючи метод розгону обертів у часі.
Пусковий струм у цій схемі знижений до прийнятної величини з 220 ампер до 20. Умови м'якого пуску створені подвійним рівнем струму - перший створюється регулювальною характеристикою польового транзистора протягом 0-10 мс,другий - контактами пускового реле від 10 до 60 мс. Струм під час пускового режиму росте майже лінійно, що не веде до руйнування електричної частини електродвигуна.
Схема на малюнку є гібридом з потужного польового транзистора і пускового реле.
Польовий транзистор після натискання кнопки Старт відкривається подачею напруги з акумулятора GB1 на затвор через резистор R1. Ланцюг, паралельний затвору транзистора і мінусу акумулятора захищає транзистор і кілька збільшує час включення з 0,02 до 1 мс, що залежить від номіналів резисторів R1, R2 і конденсатора C1 - подає зі зростанням напруги живлення на пусковий електродвигун М1. Електродвигун розжене до номінальних оборотів, наприкінці цього процесу замкнуться потужні контакти К1.1 реле К1, струм через польовий транзистор припиниться, а робочий струм електродвигуна не створить іскріння контактів, оскільки режим розгону виконаний.
Розмикання ланцюга «Старт» призведе до розмикання ланцюга К1.1 та знеструмлення електродвигуна, зі зниженням струму по експоненті.
У ланцюг затворапольового транзистора у схемі введено стабілітрон для захисту від перевищення порогової напруги, в ланцюзі витоку транзистора, паралельно пусковому електродвигуну підключений ланцюг для гасіння імпульсної напруги зворотної полярності -діод VD2 і конденсатор С2.
Обмотка реле К1 захищена від імпульсів зворотної полярності двополярним світлодіодом HL1 з розрядним резистором R4, резистор R3 обмежує струм живлення ланцюга обмотки, знижує її нагрівання при тривалому включенні. Діод VD3 усуває проникнення імпульсних перешкод у ланцюги живлення.
У схемі немає дефіцитних радіодеталей: польові транзистори встановлені на сумарний робочий струм 212 ампер. Резистори типу МЛТ-0,25, R3 на один ват. Діоди VD2, VD3 імпульсного типу. Реле автомобільне типу MG16566DX на струм контактів 30 ампер і напруга 12 вольт, напруга включення такого реле 7 вольт, відпускання 3,5 вольта. Світлодіод HL1 замінимо на КВП 45Б -2 або КВД 23 А1-К, кнопка пуску типу КМ 1-1. У конструкції використовувався стартерний електродвигун італійського виробництва, дослідження проводилися і на інших типах електродвигунів потужністю від 10 до 300 Вт.
Конструкція зібрана в корпусі розмірами 110*35*55 і закріплена поряд зі стартером, кнопка пуску встановлена у зручному для включення місці та з'єднана ізольованим багатожильним проводом перетином 0,5 мм. Польові транзистори закріплені загальним болтом до радіатора.
Світлодіод можна використовувати як індикатор запуску або залишити на платі.
Силові ланцюги живлення електродвигуна необхідно виконати багатожильним проводом перетином не менше 10 мм і якнайкоротше по довжині, для зниження втрат напруги.
Схема перевірена на стенді із зазначеним двигуном на 250 ват, для надійності встановити два польові в паралель,закріпивши з двох сторін радіатора, пусковий струм може досягати 220 ампер. Струм у 130 Ампер бере від акумулятора стартер а/м "Жигулі" ВАЗ 2107.