Zapnutí výkonného svařovacího transformátoru bývá doprovázeno tzv. "proudovým nárazem", který má často za následek výpadek jističe v zásuvkovém okruhu svářečky. Existují různá řešení, jak tomuto jevu zabránit. Jednoduchý obvod pro omezení nárazového zapínacího proudu jsme popsali již v článku
Jednoduchý SOFTSTART. Dnes vám přinášíme popis továrně vyráběného přístroje
TRAFOSTART, který slouží pro měkké spouštění výkonných transformátorů.
Trafostart - pro měkký rozběh transformátorů.
Přístroj TRAFOSTART je unikátní český výrobek vyráběný firmou KMB systems, s.r.o. z Liberce. Popis TRAFOSTARTU a princip jeho činnosti jsme převzali přímo z materiálů výrobce:
Přístroj TS (TRAFOSTART) je elektronické relé určené ke spínání transformátorů. Představuje ideální řešení pro odstranění zapínacího proudu jednofázových transformátorů. Díky vestavěným kontrolním algoritmům umožňuje bezproblémové sepnutí a provoz transformátorů s vysokým sycením a bezproblémový provoz velkých toroidních transformátorů. TRAFOSTARTEM lze spínat transformátory všech konstrukcí: EI, UI, C, Toroidní a další. Je vhodný i pro časté spínání transformátorů. Díky ovládacímu vstupu nahradí stykač.
Zapojením TRAFOSTARTu se také zjednoduší jištění transformátoru.
Principem je kontrola magnetizace jádra transformátoru během rozběhu. V jednotlivých půlperiodách napájecího napětí je jádro přemagnetováno na opačnou polaritu s přesně definovaným přírustkem magnetizace nastaveném podle typu transformátoru. Magnetovací impulsy jsou korigovány podle průběhu primárního napětí a tak je zajištěna bezchybná funkce s libovolnou zátěží sekundárního vinutí transformátoru. Metoda řízení rozběhu transformátoru zcela eliminuje zapínací proud transformátoru, přičemž je zajištěna minimální doba rozběhu (od 0,06 s). Princip je chráněn patentem CZ 296466/2006.
Přístroj byl vyvinut na Katedře elektrotechniky TU v Liberci v rámci řešení evropského projektu COST 529. TRAFOSTART byl oceněn čestným uznáním na veletrhu AMPER 2004.
V současné době se vyrábějí tři základní typy Trafostartů lišící se jmenovitým napájecím napětím: TS 11xx pro 110V, TS 12xx pro 230V a TS 13xx pro 400V. Jmenovitý proud je vždy maximálně 16A. Dále se rozlišují Trafostarty pro frekvenci sítě 50 nebo 60 Hz. Trafostart lze také objednat se specifickou funkcí ovládacího vstupu, pokud jím chceme nahradit stykač. Detailní technické parametry a přehled všech vyráběných provedení naleznete v prospektu, který si můžete stáhnout (viz. dole na konci článku).
Díky laskavosti výrobce jsme dostali k otestování Trafostart TS 1211 pro jmenovité napětí 230V / 50Hz a jmenovitý proud 16A. Zajímalo nás jak si Trafostart poradí se spouštěním jednofázových svařovacích transformátorů - trafosvářeček.
Jak Trafostart vypadá se můžete podívat na následujícím obrázku. Trafostart je v normalizované krabičce určené k montáži na DIN-lištu. Na první pohled je podobný stykači:
TRAFOSTART TS 1211
Pro připojení spouštěného transformátoru, napájecího a ovládacího napětí slouží klasické šroubové svorky. Jak se Trafostart zapojuje do obvodu se spouštěným transformátorem zobrazuje následující schéma. Trafostart je zapojen do série se spouštěným trafem. Trafostartu je pak předřazen síťový spínač S1 a jistič (pojistka) F1. Rozbíhaný transformátor je připojen na svorky T1, T2 a vstupní síťové napětí připojíme na svorky L, N. Díky svým rozměrům lze Trafostart přímo zabudovat do většiny svářeček.
Zapojení Trafostartu s rozbíhaným transformátorem.
Na svorky A+ a A- můžeme přivádět řídící stejnosměrné napětí o velikosti 9 V až 32 V. Podle specifikace Trafostartu můžeme tímto řídícím napětím Trafostart buď zapínat, nebo vypínat. Požadovanou činnost je nutné specifikovat již při objednání. My jsme k otestování měli verzi, která pracovala tak, že Trafostart se aktivoval ihned po přivedení síťového napětí (sepnutí spínače S1) a přivedením řídícího napětí na svorky A+ a A- se Trafostart vypnul a odpojil tak rozbíhaný transformátor od sítě. Tato verze je vhodná právě pro svařovací transformátory. Naopak verze, která se aktivuje až po přivedení řídícího napětí na svorky A+ a A-, je ideální pro poloautomaty MIG/MAG, kde nahradí stykač či relé spínající transformátor.
TRAFOSTART pracuje zcela automaticky. Jediným ovládacím prvkem je potenciometr ADJ v levém horním rohu krabičky, kterým se nastavuje doba spouštění transfomátoru v rozmezí 0,06 - 3 vteřiny. Nastavení se zpravidla provede zkusmo jen jednou pro daný typ transformátoru a poté se již TRAFOSTART nijak neseřizuje.
Jak jsme zkoušeli Trafostart.
Pro ověření funkce Trafostartu jsme jej připevnili na kousek DIN-lišty spolu s jističi B6A a B10A. Jističe byly zapojeny paralelně a bylo tak možné vyzkoušet rozběh transformátoru jak na jističi 6A, tak na jističi 10A. Záměrně jsme zvolili tyto nízké hodnoty jističů, byť Trafostart může pracovat až do zatížení jmenovitým proudem 16A a jednofázové svářečky vyžadují 16-ti ampérový jistič. Také jsme zcela záměrně použili "rychlé" jističe s charakteristikou B, ačkoliv se pro připojování výkonných transformátorů doporučují "pomalé" jističe typu D.
Pokusná deska byla dále vybavena síťovým vypínačem spínajícím fázi síťového napětí 230V / 50Hz. Celé zapojení odpovídá výše uvedenému a výrobcem doporučenému schématu. Kontakty A+ a A- zůstaly nezapojeny a Trafostart se tedy uváděl do provozu sepnutím vypínače v přívodu napájení (viz. výše).
Pokusné zapojení pro otestování Trafostartu.
Přívodní kabel jsme vybavili klasickou síťovou vidlicí (zástrčkou) a na výstupní kabel jsme namontovali síťovou zásuvku 230V. Vznikl tak jakýsi "prodlužovák" se vřazeným jističem, spínačem a Trafostartem. Do výstupní zásuvky jsme pak mohli připojovat různé trafosvářečky.
Zkoušeli jsme několik typů trafosvářeček (Einhell CEN 160, Telwin Utility 1650, Telwin Nordica 2162, RTB-3, JS-90) s napájením 230V / 50 Hz. Každou svářečku jsme vyzkoušeli startovat jak na jističi B6A, tak na jističi B10A. Svářečku jsme vždy nastavili na maximální svářecí proud, zapli její vlastní vypínač a připojili do zásuvky vedoucí z Trafostartu. Sepnutím vypínače S1 na pokusné desce s Trafostartem došlo vždy k měkkému spuštění trafosváčečky. Spouštění bylo vždy bezproblémové. Trafostart si nechal líbit i rychlé zapnutí/vypnutí/zapnutí. Zkoušeli jsme laborovat s dobou rozběhu (ADJ) a pouze při nastavení nejkratší doby 0,06 sec. občas docházelo k výpadku jističe 6A. Jistič 10A držel vždy. Naopak bez Trafostartu docházelo vždy k vypadnutí jističe 10A a v případě RTB-3 a CEN 160 i předřazeného "pomalého" jističe D16A. Z toho je zřejmé, že s Trafostartem již nikdy nebudete muset chodit "nahazovat" jistič po zapnutí spínače vaší svářečky.
Po úspěšném rozběhu trafa dojde k sepnutí relé uvnitř Trafostartu a transformátor je tak připojen k napájecímu napětí napřímo.
Závěr.
Trafostart TS 1211 je povedený výrobek, který spolehlivě zajistí měkké spouštění vaší trafosvářečky (či jiného výkonného transformátoru). Výpadky jističe v zásuvkovém okruhu tak budou minulostí. Na výrobku jsme nenašli žádná negativa a všem majitelům trafosfářeček, kteří mají problémy s jejich zapínáním, jej můžeme s klidným svědomím doporučit. Kromě trafosvářeček lze Trafostart pochopitelně použít i pro jiné výkonné transformátory, namátkou jmenujme různé výkonné napájecí zdroje, rozmrazovací transformátory, startovací zdroje, výkonné nabíječky a další.
Verze TS 1311 (400V) bude vhodná pro dvoufázové svářečky a jiné dvoufázové transformátory na 400V. Je pouze škoda, že verze pro napětí 400V se vyrábí jen pro jmenovitý proud 16A. Zkrátka tak přijdou majitelé výkonných dvoufázových svářeček typu KS 200/250, UTA 200 a podobných. Právě do těchto strojů by byl Trafostart ideální, jenže zde je 16 ampér málo na plný výkon těchto svářeček. Ovšem kdo by dnes používal takový stroj naplno, že? A pro svařování elektrodami 2,5 až 3,2 mm bude 16 ampér stačit...
Ceny Trafostartů byly v době provádění našich testů (jaro 2008) následující:
Trafostart TS 1211 (230V): 1.680,- Kč + DPH
Trafostart TS 1311 (400V): 1.810,- Kč + DPH
Originální prospekt k výrobku si můžete stáhnout v sekci Ke stažení, podsekci Elektro pod názvem trafostart.pdf. Další informace naleznete na stránkách výrobce, firmy KMB systems, na www.kmb.cz
TRAFOSTART - softstart (skoro) bez práce.
