Вериги за управление на електродвигатели. Вериги за стартиране и спиране на двигателя

Верига за управление на двигателя

Функционалната схема на управление на асинхронен двигател с ротор с катерица е показана на фигура 1.

Фиг. 1. Функционална схема на управление на асинхронен двигател.

Трифазен променлив ток се подава към прекъсвача, който се използва за свързване на трифазен асинхронен двигател. В допълнение към контактната система, прекъсвачът съдържа комбинирани изключватели (термични и електромагнитни), което осигурява автоматично изключване при продължително претоварване и късо съединение. От прекъсвача захранването се подава към магнитния стартер. Магнитният стартер е устройство за дистанционно управление на двигател. Той стартира, спира и предпазва двигателя от прегряване и силен спад на напрежението. Основната част на магнитния стартер е триполюсен електромагнитен контактор. От магнитния стартер управлението се прехвърля към трифазен асинхронен AC двигател. Асинхронният двигател се характеризира с проста конструкция и лесна поддръжка. Състои се от две основни части - статор - неподвижната част и ротор - въртящата се част. Статорът има слотове, в които е поставена трифазна статорна намотка, свързана към мрежата за променлив ток. Тази намотка е проектирана да създава въртящо се кръгово магнитно поле. Въртенето на кръговото магнитно поле се осигурява чрез фазово изместване една спрямо друга на всяка от трите трифазни токови системи под ъгъл от 120 градуса.

Намотките на статора за свързване към мрежовото напрежение 220V са свързани в триъгълник (фиг. 8). В зависимост от вида на намотката на ротора, машините могат да бъдат с навити и ротори с катерица. Въпреки факта, че двигател с навит ротор има по-добри стартови и контролни свойства, двигателът с катерица е по-прост и по-надежден за работа, както и по-евтин. Избрах двигател с катерица, защото повечето от двигателите, произвеждани в индустрията в наши дни, са двигатели с катерица. Намотката на ротора е направена като колело на катерица; горещ алуминий се излива под налягане в жлебовете на ротора. Проводниците на намотката на ротора са свързани, за да образуват трифазна система. Моторът задвижва вентилатора. Вентилаторите, използвани на кораби, се различават в зависимост от налягането, което създават. Вентилаторът, монтиран във веригата, е вентилатор с ниско налягане. Обикновено вентилаторите не са регулируеми или обратими, така че тяхното задвижване има проста верига за управление, която се свежда до стартиране, спиране и защита.

Електрическата схема на необратимо управление на трифазен асинхронен електродвигател с ротор с катерица с помощта на прекъсвач и магнитен стартер с биполярно термично реле е показана на фигура 2.

От захранващия панел захранването се подава към прекъсвача с термични и електромагнитни освобождавания на свръхток. Схемата на магнитния стартер е съставена в съответствие с препоръчаните графични символи за елементите на вериги за автоматично управление на двигателя. Тук всички елементи на едно и също устройство са обозначени с едни и същи букви.

Фиг.2. Схема за управление на асинхронен двигател с намотка на ротор с катерица.

По този начин основните затварящи контакти на линеен триполюсен контактор, разположен в силовата верига, неговата намотка и спомагателни затварящи контакти, разположени в управляващата верига, са обозначени с буквите CL. Нагревателните елементи на термичното реле, включени в захранващата верига, и останалите прекъсващи контакти с ръчно връщане на същото реле в първоначалното му положение, които се намират в управляващата верига, са обозначени с буквите RT. Когато триполюсният превключвател е включен, след натискане на бутона за стартиране KnP, бобината на линейния триполюсен контактор CL се включва и неговите главни затварящи контакти CL свързват намотката на статора на трифазния асинхронен двигател IM към захранваща мрежа, в резултат на което роторът започва да се върти. В същото време спомагателните затварящи контакти на CL са затворени, като шунтират бутона за стартиране на KnP, което позволява освобождаването му. Натискането на бутона за спиране KnS изключва захранващата верига на бобината CL, в резултат на което арматурата на контактора изпада, главните затварящи контакти на CL се отварят и намотката на статора на двигателя се изключва от захранващата мрежа.

Основните елементи на веригата и тяхното предназначение

Прекъсвач- устройство за рядко ръчно превключване на електрически вериги и тяхната автоматична защита при късо съединение и продължително претоварване. Целта на прекъсвача, използван във веригата, е описана в таблица 1.

маса 1 . Обхват на приложение на прекъсвача.

Както може да се види от таблица 1, прекъсвачът не се изключва, когато напрежението спадне рязко, тъй като в използвания прекъсвач няма освобождаване на ниско напрежение. Защитата в случай на значително намаляване или изчезване на захранващото напрежение се осигурява от магнитен стартер.

Машините се използват при напрежение до 660V за номинални токове от 15 до 600A, в помещения с нормална среда, тъй като не са подходящи за работа в среда с разяждащи пари и газове, на експлозивни места и незащитени от вода места. Автоматичните машини трябва да се проверяват, почистват и смазват с инструментално масло поне веднъж годишно. За моята верига избрах автоматичен прекъсвач от серията AP-50. Външният вид на машината е показан на фигура 3.

1-бутон за изключване, 2-бутон за включване, 3-реле, 4-искрови камери, 5-пластмасов корпус

Фиг.3. Външен вид и дизайн на щурмова пушка AP-50.

Предназначен е за защита срещу претоварване и токове на късо съединение в захранваща мрежа U до 500V, 50 Hz при променлив ток, за ръчно включване и изключване на вериги и най-важното за стартиране и защита на трифазни асинхронни двигатели с катерица - кафезен ротор. Превключвателят е защитен с пластмасов корпус. Наличието на буквата B в серията AP-50B означава универсален дизайн, в който проводниците влизат и излизат отдолу и отгоре през жлези тип SKVrt-33. Маркировката AP-50B-3MT означава наличието на електромагнитни и термични освобождавания, а броят на полюсите е равен на три.

Магнитен превключвател- устройство за дистанционно управление, за често включване и изключване на електрическо оборудване, което се управлява с помощта на отделно разположен бутон. Това е устройство за стартиране, спиране и защита на електродвигатели. Предназначението на използвания във веригата магнитен стартер е представено в таблица 2.

ВАЖНО!Преди да свържете електрическия мотор, трябва да се уверите, че той е правилен в съответствие с неговите спецификации.

1. Символи на диаграми

(наричан по-нататък стартер) е превключващо устройство, предназначено за стартиране и спиране на двигателя. Стартерът се управлява чрез електрическа бобина, която действа като електромагнит, като при подаване на напрежение към бобината тя въздейства с електромагнитно поле върху подвижните контакти на стартера, които затварят и включват електрическата верига и обратно, когато напрежението се отстрани от бобината на стартера, електромагнитното поле изчезва и контактите на стартера под действието на пружината се връщат в първоначалното си положение, прекъсвайки веригата.

Магнитният стартер има захранващи контактипредназначени за превключване на вериги под товар и блокиране на контактикоито се използват в управляващите вериги.

Контактите са разделени на нормално отворен- контакти, които са в нормалното си положение, т.е. преди подаване на напрежение към бобината на магнитния стартер или преди механично въздействие върху тях, са в отворено състояние и нормално затворен- които в нормалното си положение са в затворено състояние.

Новите магнитни пускатели имат три силови контакта и един нормално отворен блок контакт. Ако е необходимо да има по-голям брой блокови контакти (например по време на монтажа), допълнително се монтира приставка с допълнителни блокови контакти (контактен блок) на магнитния стартер отгоре, който по правило има четири допълнителни блока контакти (например два нормално затворени и два нормално отворени).

Бутоните за управление на електродвигател са включени в бутонните станции; бутонните станции могат да бъдат с един бутон, с два бутона, с три бутона и др.

Всеки бутон на бутонния пост има два контакта - единият от тях е нормално отворен, а вторият е нормално затворен, т.е. Всеки от бутоните може да се използва както като бутон “Старт”, така и като бутон “Стоп”.

1. Схема за директно свързване на електродвигател

Тази схема е най-простата схема за свързване на електродвигател, тя няма управляваща верига и електродвигателят се включва и изключва от автоматичен превключвател.

Основните предимства на тази схема са нейната ниска цена и лекота на сглобяване, но недостатъците на тази схема включват факта, че прекъсвачите не са предназначени за често превключване на вериги; това, в комбинация с пускови токове, води до значително намаляване на експлоатационния живот на машината; освен това тази схема не включва възможност за допълнителна защита на двигателя.

1. Схема на свързване на електродвигател чрез магнитен стартер

Тази схема също често се нарича проста схема за стартиране на двигателя, в него, за разлика от предишния, в допълнение към захранващата верига се появява и верига за управление.

Когато натиснете бутона SB-2 (бутона "START"), напрежението се подава към бобината на магнитния стартер KM-1, докато стартерът затваря захранващите си контакти KM-1, стартирайки електрическия мотор, а също така затваря своя блок контакт KM-1.1 при отпускане на бутона SB-2 неговият контакт се отваря отново, но бобината на магнитния стартер не е изключена, т.к. захранването му сега ще се осигурява чрез блоковия контакт KM-1.1 (т.е. блоковият контакт KM-1.1 заобикаля бутона SB-2). Натискането на бутона SB-1 (бутонът „СТОП“) води до прекъсване на управляващата верига, изключване на бобината на магнитния стартер, което води до отваряне на контактите на магнитния стартер и в резултат на това спиране на електрическия мотор.

1. Схема на свързване на реверсивен двигател (Как да промените посоката на въртене на електродвигател?)

За да промените посоката на въртене на трифазен електродвигател, трябва да размените произволни две фази, които го захранват:

Ако е необходимо често да се променя посоката на въртене на електродвигателя, се използва следното:

Тази схема използва два магнитни стартера (KM-1, KM-2) и пост с три бутона; магнитните превключватели, използвани в тази схема, в допълнение към нормално отворен блоков контакт, трябва да имат и нормално затворен контакт.

Когато натиснете бутона SB-2 (бутон START 1), напрежението се подава към намотката на магнитния стартер KM-1, докато стартерът затваря захранващите си контакти KM-1, стартирайки електрическия мотор, а също така затваря блоковия си контакт KM -1.1, който заобикаля бутона SB-2 и отваря неговия блок контакт KM-1.2, който предпазва електродвигателя от обратно включване (при натискане на бутона SB-3), докато спре първо, т.к. Опитът за стартиране на електродвигателя в обратна посока, без първо да се изключи стартерът KM-1, ще доведе до късо съединение. За да стартирате електродвигателя в обратна посока, трябва да натиснете бутона „СТОП“ (SB-1), а след това бутона „СТАРТ 2“ (SB-3), който ще захрани бобината на магнита KM-2 стартер и стартирайте електродвигателя в обратна посока.

10 15.09.2014

За управление на асинхронни електродвигатели се използват релейни контакторни устройства, които изпълняват стандартни схеми за пускане, реверсиране, спиране и спиране на електрическото задвижване.
На базата на стандартни схеми за управление на реле-контактор се разработват схеми за управление на електрически задвижвания на производствени механизми. Стартирането на асинхронни двигатели с ротор с катерица с малка мощност обикновено се извършва с помощта на магнитни стартери. В този случай магнитният стартер се състои от AC контактор и две електротермични релета, вградени в него.
Най-простата верига за управление на асинхронен електродвигател с ротор с катерица.Веригата използва захранващи и управляващи вериги от източник със същото напрежение (фиг. 4.9). За да се повиши надеждността на работа на релейни контакторни устройства, повечето от които са проектирани за ниско напрежение, и за повишаване на безопасността при работа се използват вериги с управляващи вериги, захранвани от източник с намалено напрежение.
Ако превключвателят S1 е включен, тогава за стартиране на електродвигателя трябва да натиснете бутона S2 („старт“). В този случай бобината на контактора K1M ще получи захранване, главните контакти K1(1-3)M в силовата верига ще се затворят и статорът на двигателя ще бъде свързан към мрежата. Електрическият мотор ще започне да се върти. В същото време затварящият спомагателен контакт K1A ще се затвори в управляващата верига, шунтирайки бутона S2 ("старт"), след което този бутон не е необходимо да се държи натиснат, тъй като веригата на бобината на контактора KlM остава затворена. Бутон S2 се самонастройва и поради действието на пружината се връща в първоначалното си отворено състояние.

За да изключите електродвигателя от мрежата, натиснете бутона S3 („стоп“). Бобината на контактора K1M е изключена и затварящите контакти K1(1-3)M изключват намотките на статора от мрежата. В същото време се отваря спомагателният контакт K1A. Веригата се връща в първоначалното си нормално състояние. Въртенето на електродвигателя спира.
Схемата осигурява защита на двигателя и управляващата верига от късо съединение с предпазители F 1(1-3), защита от претоварване на двигателя с две електротермични релета F2(1-2). Пружинното задвижване на контактите на магнитния стартер K 1(1-3)M, K1A за отваряне реализира така наречената нулева защита, която, когато напрежението изчезне или значително намалее, изключва двигателя от мрежата. След възстановяване на нормалното напрежение двигателят няма да стартира спонтанно.
По-прецизна защита срещу намаляване или изчезване на напрежението може да се постигне с помощта на реле за ниско напрежение, чиято намотка е свързана към две фази на електрическата верига, а неговият нормално отворен контакт е свързан последователно с намотката на контактора. В тези схеми вместо инсталиране на превключватели с предпазители на входа се използват въздушни прекъсвачи.
Схема за управление на асинхронен електродвигател с ротор с катерица с помощта на магнитен стартер и въздушен прекъсвач. Прекъсвачът F1 елиминира възможността за прекъсване на една фаза от защитата, която се задейства по време на еднофазно късо съединение, както се случва при инсталиране на предпазители (фиг. 4.10). Не е необходимо да се сменят елементи в предпазителите, когато предпазителят им изгори.

В схемите за управление на електродвигатели се използват автомати с електромагнитни освобождавания или с електромагнитни и електротермични освобождавания. Електромагнитният тип освобождаване се характеризира с неравномерно прекъсване, равно на десет пъти тока и служи за защита срещу токове на късо съединение.Електротермичните освобождавания имат обратна времева характеристика на тока. Така освобождаване с номинален ток 50 A работи при 1,5 пъти натоварване след 1 час, а при 4 пъти натоварване - след 20 секунди. Електротермичните освобождавания не предпазват двигателя от прегряване при претоварване от 20 - 30%, но те могат да предпазят двигателя и силовата верига от прегряване от стартовия ток, когато задвижващият механизъм е в застой. Следователно, за да се предпазят електродвигателите от дълготрайни претоварвания, когато се използва прекъсвач с електротермично освобождаване от този тип, се използват допълнителни електротермични релета, както при използване на прекъсвач с електромагнитно освобождаване. Много превключватели, например AP-50, предпазват електродвигателя едновременно от токове на късо съединение и претоварване. Принципите на работа на веригите (виж фиг. 4.9, 4.10) за пускане и спиране са подобни. Тези вериги се използват широко за управление на нереверсивни електрически задвижвания на конвейери, вентилатори, вентилатори, помпи, машини за обработка на дърво и заточване.
Управляващи вериги за асинхронен короткозамъчен двигател с реверсивен магнитен стартер.Тази схема се използва в случаите, когато е необходимо да се промени посоката на въртене на електрическото задвижване (фиг. 4.11), например в задвижването на електрически лебедки, ролкови маси, механизми за подаване на металорежещи машини и др. Двигателите се управляват от реверсивен магнитен стартер. Двигателят се включва за въртене напред чрез натискане на бутона S1. Бобината на контактора K1M ще бъде захранена, а затварящите главни контакти K1(1-3)M ще свържат електродвигателя към мрежата. За да превключите електрическия мотор, трябва да натиснете бутона S3 („стоп“) и след това бутона S2 („назад“), който ще изключи контактора K1M и ще включи контактора K2M. В този случай, както се вижда от диаграмата, ще се превключат две фази на статора, т.е. въртенето на електродвигателя ще се обърне. За да се избегне късо съединение във веригата на статора между първа и трета фаза поради погрешно едновременно натискане на двата стартови бутона S1 и S2, реверсивните магнитни стартери имат лостова механична блокировка (не е показана на диаграмата), която предотвратява прибирането на един контактор, ако другият е включен. За да се увеличи надеждността, в допълнение към механичното блокиране, веригата осигурява електрическо блокиране, което се осъществява с помощта на изключващи спомагателни контакти K1A.2 и K2A.2. Обикновено реверсивният магнитен стартер се състои от два контактора, разположени в един корпус.

На практика се използва и обратна верига за асинхронни електродвигатели с катерица, като се използват два отделни нереверсивни магнитни пускатели. Въпреки това, за да се елиминира възможността за късо съединение между първата и третата фаза на захранващата верига от едновременното активиране на двата стартера, се използват бутони с двойна верига. Например, когато натиснете бутона S1 („напред“), веригата на бобината на контактора K1M се затваря и веригата на бобината K2M се отваря допълнително. (Принципът на работа на бутоните с двойна верига е показан на фиг. 4.12.) Реверсирането на постояннотокови двигатели се извършва чрез промяна на полярността на напрежението на силовата верига.
Схема за управление на двускоростен асинхронен електродвигател с ротор с катерица.Такава диаграма е показана на фиг. 4.12. Задвижването може да има две скорости. Намалената скорост се получава чрез свързване на намотките на статора към триъгълник, което се извършва чрез натискане на двуконтурния бутон S3 и включване на контактора за късо съединение със затваряне на три захранващи контакта K3. В същото време спомагателният контакт K3A се затваря, шунтирайки бутона S3, и K3A, спомагателният контакт във веригата на бобината K4, се отваря.

Повишена скорост се получава чрез свързване на намотките към двойна звезда, което се осъществява чрез натискане на двуверижен бутон S4. В този случай бобината на контактора K3 се изключва, контактите на късо съединение в захранващата верига се отварят, спомагателният контакт K3A, който прескача бутона S3, се отваря и спомагателният контакт K3A във веригата на намотката K4 е затворена.
Когато натиснете (преместите) бутона S4, веригата на намотката на контактора K4 е затворена, петте контакта K4 в захранващата верига са затворени, намотката на статора ще бъде свързана към двойна звезда. В същото време спомагателният контакт K4A се затваря, шунтирайки бутона S4, а спомагателният контакт K4A се отваря във веригата на бобината на контактора K3. Обикновено контакторите за променлив ток имат три захранващи контакта; диаграмата на свързване на статора с двойна звезда показва пет захранващи контакта K4. В този случай намотката на допълнителния контактор се включва успоредно с намотката на контактора К4.
След предварително свързване на намотките на статора, двигателят се стартира с помощта на контактори K1 и K2 за въртене напред или назад. Контакторите K1 или K2 се включват съответно чрез натискане на бутон S1 или S2. Използването на двуконтурни бутони позволява допълнителна електрическа блокировка, която предотвратява едновременното задействане на контактори К1 и К2, както и К3 и К4.
Веригата осигурява възможност за превключване от една скорост на друга, когато електродвигателят се върти напред или назад, без да натискате бутона S5 („стоп“). При натискане на бутона S5 намотките на включените контактори се изключват и веригата се връща в първоначалното си нормално състояние.
Разгледаната схема е в основата на изграждането на схеми за управление на електродвигатели на двускоростни конвейери за захранване на напречни режещи агрегати, сортиращи конвейери и др.
Нека разгледаме проблемите на спирачните електродвигатели. Когато намотките на статора са изключени от мрежата, роторът на електродвигателя с работен механизъм, например циркулярен трион на шпил, продължава да се върти за сравнително дълго време по инерция. За да се елиминира това явление, в задвижванията с асинхронни електродвигатели, в зависимост от мощността и предназначението им, се използват спирачки с контрапревключватели, спирачки с триене и динамични спирачки.
Верига за управление на асинхронен електродвигател с ротор с катерица, използващ спиране с обратен превключвател. Такава диаграма е показана на фиг. 4.13. Веригите за обратно спиране използват EM реле за контрол на скоростта (PKC), механично свързано към вала на двигателя; неговият нормално отворен контакт EA се затваря при определена ъглова скорост на двигателя. Когато роторът на двигателя е неподвижен и скоростта му на въртене е по-малка от 10...15% от номиналната, контактът на релето EA е отворен. Чрез натискане на бутона SI контакторът K1M се включва, захранващите контакти K1(1-3)M се затварят и двигателят се стартира, спомагателният контакт K1A.1, който прескача бутона S1, се затваря. Прекъсващият допълнителен контакт A7A.2 едновременно прекъсва силовата верига на бобината на контактора K2M и малко по-късно, с увеличаване на скоростта на двигателя, контактът на релето за скорост EA се затваря. Следователно контакторът K2M не се включва през този период.

Изключването на електродвигателя от мрежата с обратно спиране става чрез натискане на бутон S2 („стоп”). В този случай бобината на контактора K1M се изключва, силовите контакти K1(1-3)M се отварят и спомагателният контакт K1A.1, който заобикаля стартовия бутон S1, се отваря. В същото време прекъсващият допълнителен контакт K1A.2 се затваря. В този случай двигателят се върти по инерция и контактът на релето EA е затворен, следователно бобината на контактора K2A ще получи захранване, главните контакти K2(1-3)M ще се затворят и спомагателният контакт K2A ще се отвори в веригата на бобината K1M. Намотките на статора ще бъдат свързани към мрежата, за да обърнат въртенето на ротора. Роторът незабавно се забавя и при скорост на въртене, близка до нула, контактът на релето за скорост EA се отваря, намотката на контактора K2M се изключва, главните контакти K2 (1-3) M се отварят и спомагателният контакт K2A затваря. Двигателят се спира и се изключва от електрическата мрежа. Диаграмата ще бъде в първоначалната си позиция.
Разгледаната типична спирачна верига с обратен превключвател е основата за конструиране на вериги за управление на електродвигатели на машини за заточване на верижни триони, циркуляри, рамкови триони, вериги за кантиращи машини и др. Спирането с обратен превключвател осигурява твърдо, мигновено спиране на задвижването и обикновено се използва за електродвигатели с ниска мощност.
Схема на фрикционно спиране на асинхронен електродвигател на повдигащ механизъм.Такава диаграма е показана на фиг. 4.14. В съответствие с правилата за техническа експлоатация на повдигащи механизми, когато са изключени, задвижващият и повдигащият механизъм трябва да бъдат надеждно спирачни.
Опростената диаграма условно показва едностранна челюстна спирачка Т с пружинно задвижване за затягане на спирачната шайба.

При стартиране на електродвигателя се натиска бутонът S1 ("старт"), намотката на контактора K1M ще бъде захранена, три контакта K1(1-3)M в силовата верига и спомагателният контакт K1A ще бъдат затворени. Статорът на двигателя и намотката Y на електромагнита ще бъдат едновременно свързани към мрежата. Електромагнитът Y едновременно ще премести челюстната спирачка от макарата и ще създаде деформация на пружината. Двигателят се върти без зацепване.
Чрез натискане на бутона S2 (“стоп”) бобината на контактора K1M се изключва, главните контакти в силовата верига K1(1-3)M и спомагателният контакт K1A се отварят. Статорът на електродвигателя и намотката U на електромагнита са изключени от мрежата, спирачка с пружинно задвижване на обувката фиксира неподвижно ротора на електродвигателя с повдигащия механизъм. Използването на реверсивен магнитен стартер позволява да се получи фрикционна спирачна схема за електрическото задвижване на механизма както за повдигане, така и за спускане на товара.
Схема на фрикционно спиране на асинхронен електродвигател на машинно оборудване.Такава диаграма е показана на фиг. 4.15. В нормално (изключено) състояние роторът на електродвигателя се освобождава под действието на пружинно задвижване. Това ви позволява да сменяте инструментите и да настройвате машината с лесно завъртане на задвижващия вал и ротора на електромотора.

Електродвигателят се свързва към мрежата чрез бутон S1, контакт K1A и захранващи контакти K1(1-3)M. Спирането на електрическото задвижване на машината става чрез натискане на двуверижен бутон S2 (“стоп”). В този случай намотката на контактора K1M е изключена, главните контакти в силовата верига K1(1-3)M и спомагателният контакт K1A са отворени. Електрическият мотор е изключен от мрежата, като продължава да се върти по инерция.
При по-нататъшно натискане на бутона S2 веригата на бобината на контактора K2M се затваря, контактите K2(1-2)M се затварят, електромагнитът Y затяга спирачката на челюстта. Бутон S2 се освобождава и заема първоначалното си положение, контакторът K2M се изключва, контактите K2(1-2)M се отварят. Статорът на двигателя и електромагнитът се изключват от мрежата, задвижването се спира и освобождава. Тази най-проста схема е в основата на разработването на фрикционни спирачни схеми за електродвигатели на машинно оборудване, които отчитат необходимостта от заден ход, предпазни устройства и сигнализация.
Верига за управление на асинхронен двигател, използващ динамично спиране.Такава диаграма е показана на фиг. 4.16. Динамичното спиране, за разлика от спирането с насрещно задействане и метода на триене, е плавно, меко спиране. Електрическият двигател се включва чрез натискане на бутона SI (“старт”). Контакторът K1M ще бъде включен, трите главни контакта K1(1-3)M в захранващата верига ще се затворят, спомагателният контакт K1A.1 ще се затвори, контактът K1A.2 ще се отвори, контактът K1A.Z ще се затвори , след което релето за време D1M ще се включи и ще затвори своя RTD контакт във веригата на бобината на контактора K2M, който беше отворен малко по-рано от контакт K1A.2.

Статорът на двигателя се изключва от електрическата мрежа и спирането се извършва чрез натискане на бутона S2 („стоп“). Контакторът K1M губи захранване, главните контакти K1(1-3)M се отварят, спомагателните контакти K1A.1, K1A.3 се отварят и контактът K1A.2 се затваря. Бобината на релето за време D1M губи мощност, но затварящият контакт на RTD, който е бил предварително затворен, ще се отвори със закъснение, което малко надвишава продължителността на спирането на двигателя. Когато контактът K1A.2 е затворен, намотката на контактора K2M ще получи захранване, спомагателният блокиращ контакт K2A ще се отвори и контактите K2(1-2)M ще се затворят. Към намотката на статора се подава постоянен ток. Намотката създава неподвижен в пространството магнитен поток. В ротор, въртящ се по инерция, се индуцира ЕМП.
Взаимодействието на токовете на ротора, причинени от тези ЕМП, със стационарен магнитен поток създава спирачния момент на двигателя

където Mn е номиналният въртящ момент на двигателя; nс - синхронна скорост на двигателя; I"р - ток на ротора, приведен към статора; R"р - общо активно съпротивление на ротора, приведено към статора; nd - относителна скорост на двигателя, nd = n/nс.
След като контактът на релето за време RDT се отвори, веригата се връща в първоначалното си състояние и двигателят спира плавно. За ограничаване на постоянния ток се използва допълнителен резистор Rt. На базата на тази схема са създадени управляващи вериги за електродвигатели на рамки за дъскорезници, ножове за траверси и други големи циркулярни триони.
Схема на тиристорно управление на стартиране и спиране на асинхронен двигател с ротор с катерица.Такава диаграма е показана на фиг. 4.17. В типична верига за управление с отворена верига за асинхронен двигател с ротор с катерица, тиристорите се използват като силови елементи, включени в статорната верига на двигателя в комбинация с релейни контактни устройства в управляващата верига. Тиристорите действат като превключватели на мощността и освен това лесно позволяват необходимата скорост на промяна на напрежението на статора на двигателя чрез регулиране на ъгъла на превключване на тиристорите.

По време на стартиране плавната промяна на ъгъла на превключване на тиристорите позволява да се промени напрежението, приложено към статора, от нула до номинално, като по този начин се ограничават токовете и въртящият момент на двигателя. Веригата съдържа динамично спирачно устройство под формата на амортизираща верига. Използването на шунтиращ тиристор, който затваря токовата верига между две фази, води до увеличаване на DC компонента на тока, което създава достатъчен спирачен момент в областта на високата ъглова скорост.
Нека разгледаме типична схема на цялостно устройство, състоящо се от силовата част на група тиристори VS1...VS4 във фази A и C и един късо съединен тиристор между фази A и B - V5 за управление асинхронен двигател M. Веригата включва тиристорен контролен блок BU и релеен контактен контролен блок.
Чрез натискане на бутона S1 се включват релетата K1M и K2M и към управляващите електроди на тиристорите VS1...VS4 се подават импулси, изместени на 60° спрямо захранващото напрежение. Към намотките на статора на двигателя се подава намалено напрежение, което намалява пусковия ток и пусковия момент. Роторът на двигателя увеличава скоростта на въртене и ускорява. Отварящият контакт на реле K1.2 изключва реле K3M със закъснение във времето в зависимост от параметрите на резистора R7 и кондензатора C4. Отварящите контакти на релето K3M заобикалят съответните резистори в тиристорния контролен блок BU и пълното мрежово напрежение се прилага към статора.
За спиране на двигателя се натиска бутон S3, веригата за управление на релето се изключва, тиристорите VS1...VS4 се изключват и напрежението от статора на двигателя се премахва. В същото време, поради енергията, съхранявана от кондензатор C5, релето K4M се включва по време на спиране, което включва тиристорите VS2 и VS5 със своите контакти K4.2 и K4.3. През фазите A и B в намотките на статора на двигателя протича полувълнов изправителен ток, което осигурява ефективно динамично спиране.
Силата на тока и следователно времето за динамично спиране се регулира от резистори R1 и R3. Тази схема също има стъпков режим. При натискане на бутон S2 се включва реле K5M, което със своите контакти KS.3 и K5.4 включва тиристори VS2 и VS5. В този случай през фазите A и B в намотките на статора на двигателя протича полувълнов ток на коригиране. При отпускане на бутон S2 релето K5M и тиристорите VS2 и VS5 се изключват; в този случай за кратко време, поради енергията, съхранена в кондензатора Sb, се включва релето, което със своя контакт K6.2 включва тиристора VS3 и роторът на двигателя се завърта на определен ъгъл поради към завъртането на резултантния вектор на потока на статора с приблизително същия ъгъл.
Стъпката на завъртане зависи от мрежовото напрежение, статичния момент на натоварване, инерционния момент на задвижването и средната стойност на коригирания ток. Изпълнението на поетапния режим на работа на двигателя се извършва след спирането му, тъй като релето K5M може първоначално да се включи само след затваряне на нормално отворените контакти K1.5, K4.1. Стъпковият режим на работа на двигателя създава благоприятни условия за настройка.
Схема за управление на асинхронни електродвигатели с навит ротор във функция на времето.Такава диаграма е показана на фиг. 4.18. Защитата на силовите вериги на двигателя от токове на късо съединение се осъществява с помощта на релета за максимален ток FI, F2, F3; защита от претоварване - електротермични релета F4(1-2), нагревателните елементи на които са свързани чрез токови трансформатори TT1, TT2. Контролните вериги са защитени с автоматичен прекъсвач F5, който има максимална токова защита.
Когато превключвателят SI и прекъсвачът FS са включени, релето за време D1M ще получи захранване и неговите затварящи контакти D1A.1, D1A.2 ще се затворят, като по този начин подготвят комутационната верига за релето за време D2M и контактора K1M. Отварящият контакт D1A.3 ще отвори и изключи веригата на намотките на ускорителния контактор K2M, R3M, K4M.

При следващо натискане на бутона S2 (“старт”), контакторът K1M ще се включи през предварително затворения контакт D1A.2, главните контакти K1(1-3) M в захранващата верига ще се затворят и ще се подаде напрежение към намотката на статора на двигателя M. Всички стартови резистори са включени в намотката на ротора. Двигателят стартира при първата реостатна характеристика. В същото време спомагателният контакт K1A.3, който заобикаля бутона за стартиране, ще се затвори и контактът K1A.2 ще се затвори, през който се подава захранване към веригата на намотките на релето за време D2M, D3M. Прекъсващият спомагателен контакт K1A.1 ще изключи веригата на релето D1M, което освобождава арматурата със закъснение във времето, когато нейната бобина е изключена. Следователно D2M няма да се включи веднага и неговият нормално отворен контакт D2A.1 ще бъде отворен.
Трябва да се отбележи, че нормално отвореният контакт D1A.Z остава отворен; след изтичане на времето на престой на релето D1M, неговият нормално отворен контакт D1A.1 (както и D1A.2) ще се отвори и неговият нормално отворен контакт D1A.Z ще се затвори. В резултат на тези превключвания контакторът K2M ще се включи в управляващата верига и първият начален етап на резистора ще бъде прескочен - двигателят ще премине от първата реостатна характеристика към втората, ускорявайки се до по-висока ъглова скорост. Освен това релето за време D2M ще се изключи и отварящият му контакт с времезакъснение D2A.1 ще затвори веригата на бобината на контактора K3M, който ще заработи и ще затвори контактите си K3(1-2)M, т.е. второто начално стъпало на резистора е заобиколено - двигателят преминава към третата реостатна характеристика.
Накрая, след отваряне с времезакъснение на затварящия контакт D2A.1, релето D3M ще се изключи - с времезакъснение, за което е конфигурирано релето D3M (съответстващо на времето за стартиране на двигателя на последната реостатна характеристика), неговият контакт D3A.1 ще се затвори, контакторът K4M ще се включи и ще затвори контактите си K4(1-3)M. Намотката на ротора ще бъде съединена накъсо и двигателят ще завърши своето ускорение според естествената си характеристика. Това завършва стъпаловидно стартиране на асинхронен двигател, управляван във функция на времето от електромагнитни релета за време D1M, D2M, D3M.
Двигателят се спира чрез натискане на бутон S3. Веригата се използва за задвижване на механизми, които не изискват заден ход, чиято продължителност на спиране след изключване на двигателя не е значителна. По-специално, на базата на тази схема се създават вериги за управление на главния електродвигател на рамките на дъскорезницата.

Здравейте, скъпи посетители и гости на сайта.

Днес Драницин Кирил Едуардович, ученик от Държавната бюджетна образователна институция за средно професионално образование "KPK" в Чернушка, Пермска територия, изпрати работата си на конкурса "".

Така че моля за вашето внимание.

Оборудване:

1. общо предназначение.

2. (за стартиране, спиране на двигателя).

3. Термореле TRN (за ротор с катерица против претоварване).

4. Старт/стоп бутон.

Инструмент за работа:

• плоска отвертка
• странични фрези
• едноядрен
• кръгли клещи
• клещи
• трифазен щепсел

Схема на необратимо стартиране на асинхронен двигател с ротор с катерица

Преди да започна работа, бих искал да обясня общи концепции за разбиране на веригата:

• нормално затворен контакт в бутона старт/стоп под цифрите (3-4)
• нормално отворен контакт в бутона за старт/стоп под цифрите (1-2)

Алгоритъм (ред за изпълнение) за сглобяване на необратима стартова верига за асинхронен двигател (IM)

1. Силова верига:

1.1. Взимаме външните 2 проводника (фаза A и C), идващи от двигателя

1.2. Свързваме тези проводници към горните контакти на термичното реле

1.3. Свързваме третия проводник от двигателя към магнитния стартер, свързвайки го към щифт 3 (фаза B)

1.4. Свързваме долните контакти на термичното реле с магнитния стартер

1.5. Свързваме един долен контакт на термичното реле към контакт 1 на магнитния стартер

1.6. Свързваме другия долен контакт на термичното реле към щифт 5 на магнитния стартер

2. Контролна верига:

2.1. Свързваме контакт 6 на магнитния стартер с проводник към нормално затворения контакт на бутона „Стоп“

Нормално затворени контакти на бутона „Стоп“ под номера 3 и 4.

2.2. Правим джъмпер от нормално затворения контакт на бутона „Стоп“ към нормално отворения контакт на бутона „Старт“

2.3. Блокираме нормално отворения контакт: свързваме контакт 2 на бутона "Старт" с блокиращия контакт на магнитния стартер 13

2.4. Свързваме нормално отворен контакт 1 на бутона "Старт" с блоковия контакт на магнитния стартер 14

2.5. С помощта на джъмпер свързваме блоковия контакт на магнитния стартер 13 с бобината на магнитния стартер (контакт - A2)

2.6. От намотката на магнитния стартер (контакт A1) захранваме нормално затворените контакти

2.8. Свързваме захранващия кабел към контактите на магнитния стартер - 2, 4, 6

2.9. Преди да започнем, проверяваме отново веригата!

2.10. Да запалим двигателя.

P.S. Ако имате въпроси относно верига за стартиране на асинхронен двигателс ротор с катерица, след това ги попитайте в коментарите към тази статия.

Здравейте, скъпи читатели и гости на уебсайта Бележки на електротехника.

След като публикувах статия за схема на свързване на магнитен стартер, много често започнах да получавам въпроси за това как да управлявам двигател от две или три места.

И това не е изненадващо, защото такава нужда може да възникне доста често, например, когато управлявате двигател от две различни стаи или в една голяма стая, но от противоположни страни или на различни нива на височина и т.н.

Затова реших да напиша отделна статия за това, така че тези, които се връщат с подобен въпрос, да не обясняват всеки път какво трябва да се свърже къде, а просто да дадат линк към тази статия, където всичко е обяснено подробно .

И така, имаме трифазен електродвигател, управляван чрез контактор с помощта на един пост с бутон. Обясних много подробно как да сглобя такава верига в статията за нея - следвайте връзката и се запознайте.

Ето диаграма за свързване на магнитен стартер чрез един бутон за горния пример:

Ето една монтажна версия на тази схема.

Бъди внимателен! Ако вашето линейно (фаза-към-фаза) напрежение на трифазна верига не е 220 (V), както в моя пример, а 380 (V), тогава веригата ще изглежда подобно, само намотката на стартера трябва да е на 380 (V), в противен случай ще изгори.

Също така управляващите вериги могат да бъдат свързани не от две фази, а от една, т.е. използвайте една фаза и нула. В този случай бобината на контактора трябва да бъде с номинал 220 (V).

Леко промених предишната диаграма, като инсталирах отделни прекъсвачи за захранващите и управляващите вериги.

За моя пример с двигател с ниска мощност това не беше критична грешка, но ако имате двигател с много по-висока мощност, тогава този вариант няма да е рационален и в някои случаи дори неосъществим, т.к. напречното сечение на проводниците за управляващите вериги в този случай трябва да бъде равно на напречното сечение на проводниците на силовите вериги.

Да приемем, че силовите и управляващите вериги са свързани към един прекъсвач с номинален ток 32 (A). В този случай те трябва да са с еднакво напречно сечение, т.е. не по-малко от 6 кв. мм за мед. Какъв е смисълът да се използва такова сечение за управляващи вериги?! Консумационните токове там са съвсем незначителни (бобина, сигнални лампи и др.).

Какво става, ако двигателят е защитен с прекъсвач с номинален ток 100 (A)? Тогава си представете какво напречно сечение на проводника ще трябва да се използва за контролни вериги. Да, те просто просто няма да се поберат под клемите на намотки, бутони, лампи и други устройства за автоматизация с ниско напрежение.

Следователно би било много по-правилно да се инсталира отделна машина за управляващи вериги, например 10 (A) и да се използват проводници с напречно сечение най-малко 1,5 кв. мм за инсталиране на управляващи вериги.

Сега трябва да добавим друга контролна станция с бутон към тази верига. Ще взема за пример стълб PKE 212-2U3 с два бутона.

Както можете да видите, в тази публикация всички бутони са черни. Все още препоръчвам да използвате постове с бутони за контрол, в които един от бутоните е маркиран в червено. Трябва да му се даде обозначението „Стоп“. Ето пример за същия пост PKE 212-2U3, само с червени и черни бутони. Съгласете се, че изглежда много по-ясно.

Целият смисъл на промяната на веригата се свежда до факта, че трябва да свържем бутоните „Стоп“ на двата стълба на бутона последователно и бутоните „Старт“ („Напред“) паралелно.

Да наречем бутоните на пост № 1 „Старт-1” и „Стоп-1”, а на пост № 2 „Старт-2” и „Стоп-2”.

Сега от клема (3) на нормално затворения контакт на бутона "Стоп-1" (пост № 1) правим джъмпер към клема (4) на нормално затворения контакт на бутона "Стоп-2" (пост № 2).

След това правим два джъмпера от клема (3) на нормално затворения контакт на бутона "Стоп-2" (пост № 2). Един джъмпер към клема (2) на нормално отворения контакт на бутона “Старт-1” (пост № 1).

И вторият джъмпер към клема (2) на нормално отворения контакт на бутона "Старт-2" (пост № 2).

И сега остава да направите още един джъмпер от клема (1) на нормално отворения контакт на бутона "Старт-2" (пост № 2) към клема (1) на нормално отворения контакт на "Старт-1" бутон (пост №1). Така свързахме бутоните "Старт-1" и "Старт-2" успоредно един на друг.

Ето сглобената схема и нейната инсталационна версия.

Сега можете да управлявате бобината на контактора, както и самия двигател, от всяка станция, която е най-близо до вас. Например, можете да включите двигателя от пост № 1 и да го изключите от пост № 2 и обратно.

Предлагам ви да гледате как да сглобите верига за управление на двигателя от две места и принципа на нейната работа в моето видео:

Грешки, които могат да възникнат при свързване

Ако го смесите и свържете бутоните „Стоп“ не последователно един с друг, а успоредно, тогава можете да стартирате двигателя от всяка позиция, но е малко вероятно да го спрете, т.к. в този случай ще трябва да натиснете едновременно двата бутона „Стоп“.

И обратното, ако бутоните "Стоп" са сглобени правилно (последователно), а бутоните "Старт" са сглобени последователно, тогава двигателят няма да може да стартира, т.к. в този случай, за да стартирате, ще трябва да натиснете два бутона "Старт" едновременно.

Схема за управление на двигателя от три места

Ако трябва да управлявате двигателя от три места, тогава към веригата ще бъде добавена още една бутонна станция. И тогава всичко е подобно: всичките три бутона „Стоп“ трябва да бъдат свързани последователно и всичките три бутона „Старт“ трябва да бъдат свързани успоредно един на друг.

От няколко места значението остава същото, само веригата ще бъде добавена, в допълнение към бутоните „Стоп“ и „Старт“ („Напред“), още един бутон „Назад“, който ще трябва да бъде свързан паралелно с бутона „Назад“ на друга контролна станция.

Препоръчвам:на контролните станции, в допълнение към бутоните, изпълнете светлинна индикация за наличието на напрежение в управляващите вериги („Мрежа“) и състоянието на двигателя („Движение напред“ и „Движение назад“), например с помощта на същите, за предимствата и недостатъците на които говорих не толкова отдавна, ви разказах подробно. Приблизително така ще изглежда. Съгласете се, че изглежда ясно и интуитивно, особено когато двигателят и контакторът са разположени далеч от контролните постове.

Както може би се досещате, броят на бутонните станции не е ограничен до две или три, а управлението на двигателя може да се извършва от по-голям брой места - всичко зависи от конкретните изисквания и условия на работното място.

Между другото, вместо двигател можете да свържете всякакъв товар, например осветление, но ще ви разкажа за това в следващите си статии.

P.S. Това е може би всичко. Благодаря за вниманието. Някакви въпроси - просто питайте?!