Circuits de commande de moteurs électriques. Circuits de démarrage et de freinage du moteur

Circuit de commande du moteur

Le schéma fonctionnel de commande d'un moteur asynchrone à rotor à cage d'écureuil est présenté à la figure 1.

Fig. 1. Schéma fonctionnel de la commande d'un moteur asynchrone.

Le courant alternatif triphasé est fourni au disjoncteur, qui est utilisé pour connecter un moteur asynchrone triphasé. En plus du système de contacts, le disjoncteur contient des déclencheurs combinés (thermiques et électromagnétiques), qui assurent un arrêt automatique en cas de surcharge prolongée et de court-circuit. Depuis le disjoncteur, l'alimentation est fournie au démarreur magnétique. Le démarreur magnétique est un dispositif permettant de contrôler à distance un moteur. Il démarre, arrête et protège le moteur contre la surchauffe et les chutes de tension importantes. La partie principale du démarreur magnétique est un contacteur électromagnétique tripolaire. Depuis le démarreur magnétique, le contrôle est transféré à un moteur à courant alternatif asynchrone triphasé. Le moteur asynchrone se caractérise par sa conception simple et sa facilité d'entretien. Il se compose de deux parties principales - le stator - la partie fixe et le rotor - la partie tournante. Le stator comporte des fentes dans lesquelles est placé un enroulement statorique triphasé, connecté au réseau à courant alternatif. Cet enroulement est conçu pour créer un champ magnétique circulaire tournant. La rotation du champ magnétique circulaire est assurée par un déphasage l'un par rapport à l'autre de chacun des trois systèmes de courant triphasé d'un angle de 120 degrés.

Les enroulements du stator pour le raccordement à la tension secteur 220 V sont connectés en triangle (Fig. 8). Selon le type de bobinage du rotor, les machines peuvent être équipées de rotors bobinés ou à cage d'écureuil. Malgré le fait qu'un moteur à rotor bobiné présente de meilleures propriétés de démarrage et de contrôle, un moteur à cage d'écureuil est plus simple et plus fiable à utiliser, ainsi que moins cher. J'ai choisi un moteur à cage d'écureuil car la plupart des moteurs fabriqués dans l'industrie de nos jours sont des moteurs à cage d'écureuil. Le bobinage du rotor est réalisé comme une roue d'écureuil : de l'aluminium chaud est versé sous pression dans les rainures du rotor. Les conducteurs du bobinage du rotor sont connectés pour former un système triphasé. Le moteur entraîne le ventilateur. Les ventilateurs utilisés sur les navires se différencient en fonction de la pression qu'ils créent. Le ventilateur monté dans le circuit est un ventilateur basse pression. En règle générale, les ventilateurs ne sont ni réglables ni réversibles, leur entraînement dispose donc d'un circuit de commande simple, qui se résume au démarrage, à l'arrêt et à la protection.

Le schéma électrique de la commande irréversible d'un moteur électrique asynchrone triphasé à rotor à cage d'écureuil utilisant un disjoncteur et un démarreur magnétique avec un relais thermique bipolaire est illustré à la figure 2.

À partir du panneau d'alimentation, l'alimentation est fournie au disjoncteur avec des déclencheurs de surintensité thermique et électromagnétique. Le circuit du démarreur magnétique est réalisé dans le respect des symboles graphiques recommandés pour les éléments des circuits de commande automatique du moteur. Ici, tous les éléments d'un même appareil sont indiqués par les mêmes lettres.

Fig.2. Circuit de commande pour un moteur asynchrone avec un enroulement de rotor à cage d'écureuil.

Ainsi, les contacts principaux de fermeture d'un contacteur tripolaire linéaire, situés dans le circuit de puissance, sa bobine et ses contacts auxiliaires de fermeture, situés dans le circuit de commande, sont désignés par les lettres CL. Les éléments chauffants du relais thermique inclus dans le circuit de puissance, ainsi que les contacts de coupure restants avec retour manuel du même relais à sa position d'origine, qui sont situés dans le circuit de commande, sont désignés par les lettres RT. Lorsque l'interrupteur tripolaire est allumé, après avoir appuyé sur le bouton de démarrage KnP, la bobine du contacteur tripolaire linéaire CL est allumée et ses contacts principaux de fermeture CL connectent l'enroulement statorique du moteur asynchrone triphasé IM au réseau d'alimentation, à la suite de quoi le rotor commence à tourner. Dans le même temps, les contacts auxiliaires de fermeture du CL sont fermés, shuntant le bouton de démarrage KnP, ce qui permet de le débloquer. L'appui sur le bouton d'arrêt KnS coupe le circuit d'alimentation de la bobine CL, à la suite de quoi l'induit du contacteur tombe, les contacts de fermeture principaux du CL s'ouvrent et l'enroulement du stator du moteur est déconnecté du réseau d'alimentation.

Les principaux éléments du circuit et leur finalité

Disjoncteur- un dispositif de commutation manuelle peu fréquente des circuits électriques et leur protection automatique en cas de courts-circuits et de surcharge prolongée. Le but du disjoncteur utilisé dans le circuit est décrit dans le tableau 1.

Tableau 1 . Champ d'application du disjoncteur.

Comme le montre le tableau 1, le disjoncteur ne se coupe pas lorsque la tension chute fortement, car il n'y a pas de déclencheur à minimum de tension dans le disjoncteur utilisé. La protection en cas de diminution ou de disparition significative de la tension d'alimentation est assurée par un démarreur magnétique.

Les machines sont utilisées à des tensions allant jusqu'à 660 V pour des courants nominaux de 15 à 600 A, dans des locaux à environnement normal, car elles ne sont pas adaptées au travail dans des environnements avec des vapeurs et des gaz caustiques, dans des lieux explosifs et des lieux non protégés de l'eau. Les machines automatiques doivent être inspectées, nettoyées et lubrifiées avec de l'huile pour instruments au moins une fois par an. Pour mon circuit, j'ai choisi un disjoncteur automatique de la série AP-50. L'apparence de la machine est illustrée à la figure 3.

Bouton 1 arrêt, bouton 2 marche, 3 relais, 4 chambres à étincelles, 5 boîtiers en plastique

Fig3. Apparence et conception du fusil d'assaut AP-50.

Il est conçu pour la protection contre les surcharges et les courants de court-circuit sur le réseau d'alimentation U jusqu'à 500 V, 50 Hz en courant alternatif, pour l'allumage et l'arrêt manuel des circuits, et surtout pour le démarrage et la protection des moteurs asynchrones triphasés avec un écureuil. -rotor à cage. L'interrupteur est protégé par un boîtier en plastique. La présence de la lettre B dans la série AP-50B signifie une conception universelle dans laquelle les fils entrent et sortent par le bas et par le haut à travers des presse-étoupes de type SKVrt-33. Le marquage AP-50B-3MT signifie la présence de déclencheurs électromagnétiques et thermiques et le nombre de pôles est égal à trois.

Interrupteur magnétique- dispositif de commutation télécommandé, pour la mise sous et hors tension fréquente d'équipements électriques, qui est commandé à l'aide d'un bouton situé séparément. Il s'agit d'un dispositif permettant de démarrer, d'arrêter et de protéger les moteurs électriques. Le but du démarreur magnétique utilisé dans le circuit est présenté dans le tableau 2.

IMPORTANT! Avant de connecter le moteur électrique, vous devez vous assurer qu'il est correct conformément à ses spécifications.

1. Symboles sur les diagrammes

(ci-après dénommé le démarreur) est un dispositif de commutation conçu pour démarrer et arrêter le moteur. Le démarreur est contrôlé par une bobine électrique, qui agit comme un électro-aimant ; lorsqu'une tension est appliquée à la bobine, elle agit avec un champ électromagnétique sur les contacts mobiles du démarreur, qui ferment et allument le circuit électrique, et vice versa, lorsque la tension est coupée de la bobine de démarrage, le champ électromagnétique disparaît et les contacts du démarreur reviennent à leur position d'origine sous l'action du ressort, coupant le circuit.

Le démarreur magnétique a contacts de puissance conçu pour commuter des circuits sous charge et bloquer les contacts qui sont utilisés dans les circuits de commande.

Les contacts sont divisés en normalement ouvert- les contacts qui sont dans leur position normale, c'est-à-dire avant d'appliquer une tension à la bobine du démarreur magnétique ou avant un impact mécanique sur celles-ci, sont dans un état ouvert et normalement fermé- qui dans leur position normale sont à l'état fermé.

Les nouveaux démarreurs magnétiques disposent de trois contacts de puissance et d'un contact de bloc normalement ouvert. S'il est nécessaire d'avoir un plus grand nombre de contacts de bloc (par exemple, lors du montage), une fixation avec des contacts de bloc supplémentaires (bloc de contact) est en outre installée sur le démarreur magnétique sur le dessus, qui, en règle générale, comporte quatre blocs supplémentaires contacts (par exemple, deux normalement fermés et deux normalement ouverts).

Les boutons pour contrôler un moteur électrique sont inclus dans les stations à boutons-poussoirs ; les stations à boutons-poussoirs peuvent être à un bouton, à deux boutons, à trois boutons, etc.

Chaque bouton du poste à bouton-poussoir a deux contacts - l'un d'eux est normalement ouvert et le second est normalement fermé, c'est-à-dire Chacun des boutons peut être utilisé à la fois comme bouton « Démarrer » et comme bouton « Stop ».

1. Schéma de connexion directe du moteur électrique

Ce schéma est le schéma le plus simple pour connecter un moteur électrique ; il n'a pas de circuit de commande et le moteur électrique est allumé et éteint par un interrupteur automatique.

Les principaux avantages de ce schéma sont son faible coût et sa facilité de montage, mais les inconvénients de ce schéma incluent le fait que les disjoncteurs ne sont pas destinés à des commutations fréquentes de circuits ; ceci, en combinaison avec les courants d'appel, conduit à une réduction significative de la durée de vie de la machine ; de plus, ce schéma n'inclut pas la possibilité d'une protection supplémentaire du moteur.

1. Schéma de raccordement d'un moteur électrique via un démarreur magnétique

Ce schéma est aussi souvent appelé circuit de démarrage de moteur simple, contrairement au précédent, en plus du circuit de puissance, un circuit de commande apparaît également.

Lorsque vous appuyez sur le bouton SB-2 (le bouton « START »), une tension est appliquée à la bobine du démarreur magnétique KM-1, tandis que le démarreur ferme ses contacts de puissance KM-1 démarrant le moteur électrique, et ferme également son bloc. contactez KM-1.1 lorsque le bouton est relâché SB-2 son contact s'ouvre à nouveau, mais la bobine du démarreur magnétique n'est pas hors tension, car son alimentation sera désormais fournie via le contact du bloc KM-1.1 (c'est-à-dire que le contact du bloc KM-1.1 contourne le bouton SB-2). L'appui sur le bouton SB-1 (le bouton « STOP ») entraîne une coupure du circuit de commande, mettant hors tension la bobine magnétique du démarreur, ce qui entraîne l'ouverture des contacts magnétiques du démarreur et, par conséquent, l'arrêt du moteur électrique. moteur.

1. Schéma de branchement moteur réversible (Comment changer le sens de rotation d'un moteur électrique ?)

Pour changer le sens de rotation d'un moteur électrique triphasé, il faut intervertir deux phases qui l'alimentent :

S'il est nécessaire de changer fréquemment le sens de rotation du moteur électrique, on utilise :

Ce circuit utilise deux démarreurs magnétiques (KM-1, KM-2) et une borne à trois boutons ; les interrupteurs magnétiques utilisés dans ce circuit, en plus d'un contact de bloc normalement ouvert, doivent également avoir un contact normalement fermé.

Lorsque vous appuyez sur le bouton SB-2 (bouton START 1), une tension est appliquée à la bobine du démarreur magnétique KM-1, tandis que le démarreur ferme ses contacts de puissance KM-1 démarrant le moteur électrique, et ferme également son contact de bloc KM -1.1 qui contourne le bouton SB-2 et ouvre son contact de blocage KM-1.2 qui protège le moteur électrique de s'allumer dans le sens opposé (lorsque le bouton SB-3 est enfoncé) jusqu'à ce qu'il s'arrête d'abord, car Une tentative de démarrage du moteur électrique dans la direction opposée sans déconnecter au préalable le démarreur KM-1 entraînera un court-circuit. Pour démarrer le moteur électrique dans le sens opposé, vous devez appuyer sur le bouton « STOP » (SB-1), puis sur le bouton « START 2 » (SB-3), qui alimentera la bobine du magnétique KM-2. démarreur et démarrer le moteur électrique dans le sens inverse.

10 15.09.2014

Pour contrôler les moteurs électriques asynchrones, des dispositifs de contacteur à relais sont utilisés, qui mettent en œuvre des schémas standard de démarrage, d'inversion, de freinage et d'arrêt de l'entraînement électrique.
Sur la base de circuits de commande à relais-contacteurs standards, des circuits de commande pour les entraînements électriques des mécanismes de production sont en cours de développement. Le démarrage des moteurs asynchrones à rotor à cage d'écureuil de faible puissance s'effectue généralement à l'aide de démarreurs magnétiques. Dans ce cas, le démarreur magnétique est constitué d'un contacteur AC et de deux relais électrothermiques intégrés.
Le circuit de commande le plus simple pour un moteur électrique asynchrone avec un rotor à cage d'écureuil. Le circuit utilise des circuits d'alimentation et de contrôle provenant d'une source de même tension (Fig. 4.9). Pour augmenter la fiabilité de fonctionnement des dispositifs contacteurs à relais, dont la plupart sont conçus pour basse tension, et pour augmenter la sécurité de fonctionnement, des circuits avec des circuits de commande alimentés par une source de tension réduite sont utilisés.
Si l'interrupteur S1 est allumé, alors pour démarrer le moteur électrique, vous devez appuyer sur le bouton S2 (« start »). Dans ce cas, la bobine du contacteur K1M sera alimentée, les contacts principaux K1(1-3)M du circuit de puissance se fermeront et le stator du moteur sera connecté au réseau. Le moteur électrique commencera à tourner. Dans le même temps, le contact auxiliaire de fermeture K1A se fermera dans le circuit de commande, shuntant le bouton S2 (« start »), après quoi il n'est pas nécessaire de maintenir ce bouton enfoncé, puisque le circuit de la bobine du contacteur KlM reste fermé. Le bouton S2 se réinitialise automatiquement et, grâce à l'action du ressort, revient à son état ouvert d'origine.

Pour déconnecter le moteur électrique du réseau, appuyez sur le bouton S3 (« stop »). La bobine du contacteur K1M est mise hors tension et les contacts de fermeture K1(1-3)M déconnectent les enroulements du stator du réseau. Au même moment, le contact auxiliaire K1A s'ouvre. Le circuit revient à son état normal d’origine. La rotation du moteur électrique s'arrête.
Le circuit assure la protection du moteur et du circuit de commande contre les courts-circuits avec des fusibles F 1(1-3), une protection contre les surcharges du moteur par deux relais électrothermiques F2(1-2). L'entraînement à ressort des contacts du démarreur magnétique K 1(1-3)M, K1A pour l'ouverture met en œuvre la protection dite zéro, qui, lorsque la tension disparaît ou diminue de manière significative, déconnecte le moteur du réseau. Une fois la tension normale rétablie, le moteur ne démarrera pas spontanément.
Une protection plus précise contre une diminution ou une disparition de tension peut être obtenue à l'aide d'un relais basse tension dont la bobine est connectée à deux phases du circuit de puissance et dont le contact normalement ouvert est connecté en série avec la bobine du contacteur. Dans ces schémas, au lieu d'installer des interrupteurs avec des fusibles à l'entrée, des disjoncteurs à air sont utilisés.
Circuit de commande d'un moteur électrique asynchrone à rotor à cage d'écureuil utilisant un démarreur magnétique et un disjoncteur pneumatique. Le disjoncteur F1 élimine la possibilité qu'une phase soit coupée à cause du déclenchement de la protection lors d'un court-circuit monophasé, comme cela se produit lors de l'installation de fusibles (Fig. 4.10). Il n'est pas nécessaire de remplacer les éléments des fusibles lorsque leur fusible grille.

Dans les circuits de commande des moteurs électriques, on utilise des machines automatiques à déclencheurs électromagnétiques ou à déclencheurs électromagnétiques et électrothermiques. Les déclencheurs de type électromagnétique se caractérisent par une coupure irrégulière égale à dix fois le courant et servent à protéger contre les courants de court-circuit. Les déclencheurs électrothermiques ont une caractéristique temporelle inverse du courant. Ainsi, un déclencheur avec un courant nominal de 50 A fonctionne à 1,5 fois la charge après 1 heure et à 4 fois la charge - après 20 secondes. Les déclencheurs électrothermiques ne protègent pas le moteur contre la surchauffe en cas de surcharges de 20 à 30 %, mais ils peuvent protéger le moteur et le circuit de puissance contre la surchauffe causée par le courant de démarrage lorsque le mécanisme d'entraînement est bloqué. Par conséquent, pour protéger les moteurs électriques des surcharges à long terme lors de l'utilisation d'un disjoncteur avec déclencheur électrothermique de ce type, des relais électrothermiques supplémentaires sont utilisés, comme lors de l'utilisation d'un disjoncteur avec déclencheur électromagnétique. De nombreux interrupteurs, par exemple AP-50, protègent simultanément le moteur électrique des courants de court-circuit et des surcharges. Les principes de fonctionnement des circuits (voir Fig. 4.9, 4.10) de démarrage et d'arrêt sont similaires. Ces circuits sont largement utilisés pour contrôler les entraînements électriques non réversibles de convoyeurs, soufflantes, ventilateurs, pompes, machines de transformation du bois et d'affûtage.
Circuits de commande pour un moteur asynchrone à cage d'écureuil avec démarreur magnétique réversible. Ce schéma est utilisé dans les cas où il est nécessaire de changer le sens de rotation de l'entraînement électrique (Fig. 4.11), par exemple dans l'entraînement de treuils électriques, de tables à rouleaux, de mécanismes d'alimentation de machines-outils, etc. Les moteurs sont contrôlés par un démarreur magnétique réversible. Le moteur est mis en marche pour une rotation avant en appuyant sur le bouton S1. La bobine du contacteur K1M sera alimentée et les contacts principaux de fermeture K1(1-3)M connecteront le moteur électrique au réseau. Pour allumer le moteur électrique, vous devez appuyer sur le bouton S3 (« stop »), puis sur le bouton S2 (« retour »), ce qui éteindra le contacteur K1M et allumera le contacteur K2M. Dans ce cas, comme le montre le schéma, deux phases sur le stator commuteront, c'est-à-dire la rotation du moteur électrique s'inversera. Pour éviter un court-circuit dans le circuit du stator entre la première et la troisième phase dû à une pression simultanée erronée des deux boutons de démarrage S1 et S2, les démarreurs magnétiques réversibles disposent d'un verrouillage mécanique à levier (non représenté sur le schéma), qui empêche la rétraction de un contacteur si l'autre est allumé. Pour augmenter la fiabilité, en plus du verrouillage mécanique, le circuit prévoit un verrouillage électrique, qui s'effectue à l'aide de contacts auxiliaires de déconnexion K1A.2 et K2A.2. En règle générale, un démarreur magnétique inverseur se compose de deux contacteurs logés dans un seul boîtier.

En pratique, un circuit inverse pour moteurs électriques asynchrones à cage d'écureuil est également utilisé utilisant deux démarreurs magnétiques non réversibles séparés. Cependant, pour éliminer la possibilité d'un court-circuit entre la première et la troisième phase du circuit de puissance dû à l'activation simultanée des deux démarreurs, des boutons à double circuit sont utilisés. Par exemple, lorsque vous appuyez sur le bouton S1 (« avant »), le circuit de la bobine du contacteur K1M est fermé et le circuit de la bobine K2M est en outre ouvert. (Le principe de fonctionnement des boutons à double circuit est illustré à la Fig. 4.12.) L'inversion des moteurs à courant continu s'effectue en changeant la polarité de la tension du circuit d'alimentation.
Circuit de commande pour un moteur électrique asynchrone à deux vitesses avec rotor à cage d'écureuil. Un tel diagramme est présenté sur la Fig. 4.12. Le lecteur peut avoir deux vitesses. Une vitesse réduite est obtenue en connectant les enroulements du stator à un triangle, ce qui se fait en appuyant sur le bouton double circuit S3 et en allumant le contacteur de court-circuit avec la fermeture de trois contacts de puissance K3. En même temps, le contact auxiliaire K3A se ferme, shuntant le bouton S3, et K3A, le contact auxiliaire du circuit de la bobine K4, s'ouvre.

Une vitesse accrue est obtenue en connectant les enroulements à une double étoile, qui est réalisée en appuyant sur le bouton à double chaîne S4. Dans ce cas, la bobine du contacteur K3 est mise hors tension, les contacts de court-circuit dans le circuit de puissance sont ouverts, le contact auxiliaire K3A, qui contourne le bouton S3, est ouvert et le contact auxiliaire K3A dans le circuit de la bobine K4 est fermée.
Lorsque vous appuyez (déplacez) davantage sur le bouton S4, le circuit de bobine du contacteur K4 est fermé, les cinq contacts K4 du circuit de puissance sont fermés, l'enroulement du stator sera connecté à une double étoile. Dans le même temps, le contact auxiliaire K4A se ferme, shuntant le bouton S4, et le contact auxiliaire K4A s'ouvre dans le circuit de la bobine du contacteur K3. Généralement, les contacteurs AC ont trois contacts de puissance ; le schéma de connexion du stator à double étoile montre cinq contacts de puissance K4. Dans ce cas, la bobine du contacteur supplémentaire est enclenchée en parallèle avec la bobine du contacteur K4.
Après connexion préalable des enroulements du stator, le moteur est démarré à l'aide des contacteurs K1 et K2 pour tourner en avant ou en arrière. Les contacteurs K1 ou K2 sont activés en appuyant respectivement sur le bouton S1 ou S2. L'utilisation de boutons à double circuit permet un verrouillage électrique supplémentaire, qui empêche l'activation simultanée des contacteurs K1 et K2, ainsi que K3 et K4.
Le circuit offre la possibilité de passer d'une vitesse à une autre lorsque le moteur électrique tourne en avant ou en arrière sans appuyer sur le bouton S5 (« stop »). Lorsque vous appuyez sur le bouton S5, les bobines des contacteurs allumés sont mises hors tension et le circuit revient à son état normal d'origine.
Le circuit considéré constitue la base de la construction de circuits de commande pour moteurs électriques de convoyeurs à deux vitesses pour l'alimentation des unités de coupe transversale, des convoyeurs de tri, etc.
Considérons les problèmes de freinage des moteurs électriques. Lorsque les enroulements du stator sont déconnectés du réseau, le rotor du moteur électrique doté d'un mécanisme de travail, par exemple une scie circulaire d'une traverse, continue de tourner pendant un temps relativement long par inertie. Pour éliminer ce phénomène, dans les entraînements équipés de moteurs électriques asynchrones, en fonction de leur puissance et de leur destination, on utilise le freinage par contre-interrupteur, le freinage par friction et le freinage dynamique.
Circuit de commande d'un moteur électrique asynchrone à rotor à cage d'écureuil utilisant un freinage par rétro-interrupteur. Un tel diagramme est présenté sur la Fig. 4.13. Les circuits de freinage en marche arrière utilisent un relais de contrôle de vitesse EM (PKC) couplé mécaniquement à l'arbre du moteur ; son contact normalement ouvert EA se ferme à une certaine vitesse angulaire du moteur. Lorsque le rotor du moteur est à l'arrêt et que sa vitesse de rotation est inférieure à 10...15 % de la vitesse nominale, le contact du relais EA est ouvert. En appuyant sur le bouton SI, le contacteur K1M est allumé, les contacts de puissance K1(1-3)M sont fermés et le moteur démarre, le contact auxiliaire K1A.1, qui contourne le bouton S1, est fermé. Le contact auxiliaire de coupure A7A.2 coupe simultanément le circuit de puissance de la bobine du contacteur K2M, et un peu plus tard, avec une augmentation du régime moteur, le contact du relais de vitesse EA se ferme. Le contacteur K2M ne s’allume donc pas pendant cette période.

La déconnexion du moteur électrique du réseau avec freinage arrière se fait en appuyant sur le bouton S2 (« stop »). Dans ce cas, la bobine du contacteur K1M est mise hors tension, les contacts de puissance K1(1-3)M sont ouverts et le contact auxiliaire K1A.1, qui contourne le bouton de démarrage S1, est ouvert. Simultanément, le contact auxiliaire de coupure K1A.2 se ferme. Dans ce cas, le moteur tourne par inertie et le contact du relais EA est fermé, donc la bobine du contacteur K2A ​​recevra de l'alimentation, les contacts principaux K2(1-3)M se fermeront et le contact auxiliaire K2A s'ouvrira dans le circuit de bobine K1M. Les enroulements du stator seront connectés au réseau pour inverser la rotation du rotor. Le rotor ralentit instantanément et à une vitesse de rotation proche de zéro, le contact du relais de vitesse EA s'ouvre, la bobine du contacteur K2M est mise hors tension, les contacts principaux K2(1-3)M s'ouvrent et le contact auxiliaire K2A ferme. Le moteur est arrêté et débranché du secteur. Le diagramme sera dans sa position d'origine.
Le circuit de freinage par interrupteur arrière typique considéré constitue la base de la construction de circuits de commande pour les moteurs électriques des machines d'affûtage des scies à chaîne, des scies circulaires, des scies à cadre, des circuits pour coupe-bordures, etc. Le freinage par interrupteur arrière permet un arrêt brutal et instantané de l'entraînement. et est généralement utilisé pour les moteurs électriques de faible puissance.
Schéma de freinage par friction d'un moteur électrique asynchrone d'un mécanisme de levage. Un tel diagramme est présenté sur la Fig. 4.14. Conformément aux règles de fonctionnement technique des mécanismes de levage, lorsqu'ils sont éteints, le mécanisme d'entraînement et de levage doit être freiné de manière fiable.
Le schéma simplifié montre classiquement un frein à sabot unilatéral T avec un entraînement à ressort pour serrer la poulie de frein.

Lors du démarrage du moteur électrique, le bouton S1 (« start ») est enfoncé, la bobine du contacteur K1M sera alimentée, trois contacts K1(1-3)M dans le circuit de puissance et le contact auxiliaire K1A seront fermés. Le stator du moteur et le bobinage électro-aimant Y seront simultanément connectés au réseau. L'électro-aimant Y éloignera simultanément le frein à sabot de la poulie et créera une déformation du ressort. Le moteur tourne désengagé.
En appuyant sur le bouton S2 (« stop »), la bobine du contacteur K1M est mise hors tension, les contacts principaux du circuit de puissance K1(1-3)M et le contact auxiliaire K1A sont ouverts. Le stator du moteur électrique et l'enroulement de l'électro-aimant U sont déconnectés du réseau, un frein à sabot à ressort fixe rigidement le rotor du moteur électrique avec le mécanisme de levage. L'utilisation d'un démarreur magnétique réversible permet d'obtenir un schéma de freinage par friction pour l'entraînement électrique du mécanisme de montée et de descente de la charge.
Schéma de freinage par friction d'un moteur électrique asynchrone d'un équipement de machine-outil. Un tel diagramme est présenté sur la Fig. 4.15. À l'état normal (arrêt), le rotor du moteur électrique est libéré sous l'action d'un ressort. Cela vous permet de changer d'outils et de configurer la machine avec une rotation facile de l'arbre d'entraînement et du rotor du moteur électrique.

Le moteur électrique est connecté au réseau à l'aide du bouton S1, du contact K1A et des contacts d'alimentation K1(1-3)M. L'arrêt de l'entraînement électrique de la machine se fait en appuyant sur le bouton à double chaîne S2 (« stop »). Dans ce cas, la bobine du contacteur K1M est mise hors tension, les contacts principaux du circuit de puissance K1(1-3)M et le contact auxiliaire K1A sont ouverts. Le moteur électrique est déconnecté du réseau et continue de tourner par inertie.
Lorsque vous appuyez davantage sur le bouton S2, le circuit de la bobine du contacteur K2M est fermé, les contacts K2(1-2)M sont fermés, l'électro-aimant Y serre le frein à sabot. Le bouton S2 est relâché et reprend sa position d'origine, le contacteur K2M est hors tension, les contacts K2(1-2)M sont ouverts. Le stator du moteur et l'électro-aimant sont déconnectés du réseau, le variateur est arrêté et libéré. Ce schéma le plus simple constitue la base du développement de schémas de freinage par friction pour les moteurs électriques des équipements de machines-outils, qui prennent en compte le besoin de marche arrière, de protections et de signalisation.
Circuit de commande d'un moteur asynchrone utilisant le freinage dynamique. Un tel diagramme est présenté sur la Fig. 4.16. Le freinage dynamique, contrairement au freinage à contre-engagement et à la méthode de friction, est un freinage doux et doux. Le moteur électrique est mis en marche en appuyant sur le bouton SI (« start »). Le contacteur K1M sera allumé, les trois contacts principaux K1(1-3)M du circuit de puissance se fermeront, le contact auxiliaire K1A.1 se fermera, le contact K1A.2 s'ouvrira, le contact K1A.Z se fermera , après quoi le relais temporisé D1M s'allumera et fermera son contact RTD dans le circuit de bobine du contacteur K2M, qui a été ouvert un peu plus tôt par le contact K1A.2.

Le stator du moteur est débranché du secteur AC et le freinage s'effectue en appuyant sur le bouton S2 (« stop »). Le contacteur K1M n'est plus alimenté, les contacts principaux K1(1-3)M s'ouvrent, les contacts auxiliaires K1A.1, K1A.3 s'ouvrent et le contact K1A.2 se ferme. La bobine du relais temporisé D1M perd de la puissance, cependant, le contact de fermeture du RTD, préalablement fermé, s'ouvrira avec une temporisation légèrement supérieure à la durée du freinage moteur. Lorsque le contact K1A.2 est fermé, la bobine du contacteur K2M sera alimentée, le contact auxiliaire de blocage K2A s'ouvrira et les contacts K2(1-2)M se fermeront. Un courant continu est fourni à l'enroulement du stator. Le bobinage crée un flux magnétique stationnaire dans l'espace. Une FEM est induite dans un rotor tournant par inertie.
L'interaction des courants du rotor provoqués par ces champs électromagnétiques avec un flux magnétique stationnaire crée le couple de freinage du moteur.

où Mn est le couple nominal du moteur ; nс - vitesse synchrone du moteur ; I"р - courant du rotor réduit au stator ; R"р - résistance active totale du rotor réduite au stator ; nd - régime moteur relatif, nd = n/nс.
Après l'ouverture du contact du relais temporisé RDT, le circuit revient à son état d'origine et le moteur s'arrête en douceur. Une résistance supplémentaire Rt est utilisée pour limiter le courant continu. Sur la base de ce circuit, des circuits de commande des moteurs électriques des châssis de scieries, des traverses et autres grandes scies circulaires ont été créés.
Schéma de commande à thyristors de démarrage et de freinage d'un moteur asynchrone à rotor à cage d'écureuil. Un tel diagramme est présenté sur la Fig. 4.17. Dans un circuit de commande en boucle ouverte typique pour un moteur asynchrone avec un rotor à cage d'écureuil, les thyristors sont utilisés comme éléments de puissance inclus dans le circuit statorique du moteur en combinaison avec des dispositifs de contact de relais dans le circuit de commande. Les thyristors agissent comme des interrupteurs de puissance et, en outre, permettent facilement le taux de variation de tension requis sur le stator du moteur en ajustant l'angle de commutation des thyristors.

Lors du démarrage, un changement en douceur de l'angle de commutation des thyristors permet de faire passer la tension appliquée au stator de zéro à nominale, limitant ainsi les courants et le couple du moteur. Le circuit contient un dispositif de freinage dynamique sous la forme d'un circuit d'amortissement. L'utilisation d'un thyristor shunt, qui ferme le circuit de courant entre deux phases, entraîne une augmentation de la composante continue du courant, ce qui crée un couple de freinage suffisant dans la région des vitesses angulaires élevées.
Considérons un circuit typique d'un appareil complet, constitué de la partie puissance d'un groupe de thyristors dos à dos VS1...VS4 dans les phases A et C et d'un thyristor court-circuité entre les phases A et B - V5 pour le contrôle. un moteur asynchrone M. Le circuit comprend une unité de commande à thyristors BU et une unité de commande à contact relais.
En appuyant sur le bouton S1, les relais K1M et K2M sont activés et des impulsions décalées de 60° par rapport à la tension d'alimentation sont fournies aux électrodes de commande des thyristors VS1...VS4. Une tension réduite est fournie aux enroulements du stator du moteur, ce qui réduit le courant de démarrage et le couple de démarrage. Le rotor du moteur augmente la vitesse de rotation et accélère. Le contact d'ouverture du relais K1.2 désactive le relais K3M avec une temporisation dépendant des paramètres de la résistance R7 et du condensateur C4. Les contacts d'ouverture du relais K3M contournent les résistances correspondantes dans l'unité de commande à thyristors BU et la pleine tension secteur est appliquée au stator.
Pour arrêter le moteur, le bouton S3 est enfoncé, le circuit de commande du relais est mis hors tension, les thyristors VS1... VS4 sont mis hors tension et la tension du stator du moteur est supprimée. Dans le même temps, grâce à l'énergie stockée par le condensateur C5, le relais K4M est activé lors du freinage, ce qui active les thyristors VS2 et VS5 avec ses contacts K4.2 et K4.3. Un courant de redressement demi-onde circule à travers les phases A et B dans les enroulements du stator du moteur, ce qui garantit un freinage dynamique efficace.
L'intensité du courant, et donc le temps de freinage dynamique, est régulée par les résistances R1 et R3. Ce circuit dispose également d'un mode pas à pas. Lorsque le bouton S2 est enfoncé, le relais K5M est activé, qui, avec ses contacts KS.3 et K5.4, active les thyristors VS2 et VS5. Dans ce cas, un courant de redressement demi-onde circule à travers les phases A et B dans les enroulements du stator du moteur. Lorsque le bouton S2 est relâché, le relais K5M et les thyristors VS2 et VS5 sont désactivés ; dans ce cas, pendant une courte période, en raison de l'énergie stockée dans le condensateur Sb, le relais est activé, qui, avec son contact K6.2, active le thyristor VS3, et le rotor du moteur tourne d'un certain angle en raison à la rotation du vecteur de flux statorique résultant approximativement du même angle.
Le pas de rotation dépend de la tension du réseau, du moment de charge statique, du moment d'inertie du variateur et de la valeur moyenne du courant redressé. La mise en œuvre du mode de fonctionnement pas à pas du moteur s'effectue après son arrêt, puisque le relais K5M ne peut être initialement activé qu'après la fermeture des contacts normalement ouverts K1.5, K4.1. Le mode de fonctionnement pas à pas du moteur crée des conditions de configuration favorables.
Circuit de commande pour moteurs électriques asynchrones à rotor bobiné en fonction du temps. Un tel diagramme est présenté sur la Fig. 4.18. La protection des circuits de puissance du moteur contre les courants de court-circuit est réalisée à l'aide des relais de courant maximum FI, F2, F3 ; protection contre les surcharges - relais électrothermiques F4(1-2), dont les éléments chauffants sont connectés via des transformateurs de courant TT1, TT2. Les circuits de commande sont protégés par un disjoncteur F5, qui offre une protection de courant maximale.
Lorsque l'interrupteur SI et le disjoncteur FS sont activés, le relais temporisé D1M sera alimenté et ses contacts de fermeture D1A.1, D1A.2 se fermeront, préparant ainsi le circuit de commutation pour le relais temporisé D2M et le contacteur K1M. Le contact d'ouverture D1A.3 ouvrira et éteindra le circuit des bobines du contacteur d'accélération K2M, R3M, K4M.

Lorsque vous appuyez ensuite sur le bouton S2 (« démarrer »), le contacteur K1M s'allumera via le contact D1A.2 précédemment fermé, les contacts principaux K1(1-3) M dans le circuit de puissance se fermeront et la tension sera fournie à l'enroulement du stator du moteur M. Toutes les résistances de démarrage sont incluses dans l'enroulement du rotor. Le moteur démarre dès la première caractéristique rhéostatique. Dans le même temps, le contact auxiliaire K1A.3, qui contourne le bouton de démarrage, se fermera et le contact K1A.2 se fermera, à travers lequel l'alimentation est fournie au circuit des bobines du relais temporisé D2M, D3M. Le contact auxiliaire de coupure K1A.1 déconnectera le circuit relais D1M, qui libère l'armature avec une temporisation lorsque sa bobine est éteinte. Par conséquent, le D2M ne s'allumera pas immédiatement et son contact normalement ouvert D2A.1 sera ouvert.
Il est à noter que le contact normalement ouvert D1A.Z reste ouvert ; une fois le temps de séjour du relais D1M expiré, son contact normalement ouvert D1A.1 (ainsi que D1A.2) s'ouvrira et son contact normalement ouvert D1A.Z se fermera. À la suite de ces commutations, le contacteur K2M s'allumera dans le circuit de commande et le premier étage de démarrage de la résistance sera contourné - le moteur passera de la première caractéristique rhéostatique à la seconde, accélérant jusqu'à une vitesse angulaire plus élevée. De plus, le relais temporisé D2M s'éteindra et son contact d'ouverture temporisé D2A.1 fermera le circuit de la bobine du contacteur K3M, qui fonctionnera et fermera ses contacts K3(1-2)M, c'est-à-dire le deuxième étage de démarrage de la résistance est contourné - le moteur passe à la troisième caractéristique rhéostatique.
Enfin, après ouverture temporisée du contact de fermeture D2A.1, le relais D3M s'éteindra - avec une temporisation pour laquelle le relais D3M est configuré (correspondant à l'heure de démarrage du moteur sur la dernière caractéristique rhéostatique), son contact D3A.1 se fermera, le contacteur K4M s'allumera et fermera ses contacts K4(1-3)M. L'enroulement du rotor sera court-circuité et le moteur terminera son accélération selon sa caractéristique naturelle. Ceci met fin au démarrage pas à pas d'un moteur asynchrone, commandé en fonction du temps par des relais temporisés électromagnétiques D1M, D2M, D3M.
Le moteur est arrêté en appuyant sur le bouton S3. Le circuit permet d'entraîner des mécanismes ne nécessitant pas de marche arrière, dont la durée de freinage après arrêt du moteur n'est pas significative. En particulier, sur la base de ce circuit, des circuits de commande du moteur électrique principal des châssis de scierie sont créés.

Bonjour, chers visiteurs et invités du site.

Aujourd'hui, Dranitsyn Kirill Eduardovich, étudiant de l'établissement d'enseignement budgétaire d'État de l'enseignement professionnel secondaire "KPK" à Chernushka, territoire de Perm, a envoyé son travail au concours "".

Alors, je sollicite votre attention.

Équipement:

1. usage général.

2. (pour démarrer, arrêter le moteur).

3. Relais thermique TRN (pour rotor à cage contre les surcharges).

4. Bouton marche/arrêt.

Outil de travail :

• tournevis plat
• couteaux latéraux
• monocœur
• pince ronde
• pinces
• prise triphasée

Schéma de démarrage irréversible d'un moteur asynchrone à rotor à cage d'écureuil

Avant de commencer le travail, je voudrais expliquer les concepts communs pour comprendre le circuit :

• contact normalement fermé dans le bouton marche/arrêt sous les chiffres (3-4)
• contact normalement ouvert dans le bouton marche/arrêt sous les chiffres (1-2)

Algorithme (ordre d'exécution) d'assemblage d'un circuit de démarrage non réversible pour un moteur asynchrone (IM)

1. Circuit de puissance :

1.1. On prend les 2 fils extérieurs (phase A et C) venant du moteur

1.2. Nous connectons ces fils aux contacts supérieurs du relais thermique

1.3. Nous connectons le troisième fil du moteur au démarreur magnétique, en le connectant à la broche 3 (phase B)

1.4. Nous connectons les contacts inférieurs du relais thermique avec le démarreur magnétique

1.5. Nous connectons un contact inférieur du relais thermique au contact 1 du démarreur magnétique

1.6. On connecte l'autre contact inférieur du relais thermique à la broche 5 du démarreur magnétique

2. Circuit de contrôle :

2.1. On connecte le contact 6 du démarreur magnétique avec un fil au contact normalement fermé du bouton « Stop »

Contacts normalement fermés sur le bouton « Stop » sous les numéros 3 et 4.

2.2. Nous faisons un cavalier du contact normalement fermé du bouton « Stop » au contact normalement ouvert du bouton « Démarrer »

2.3. On bloque le contact normalement ouvert : on connecte le contact 2 du bouton « Start » avec le contact de blocage du démarreur magnétique 13

2.4. On connecte le contact normalement ouvert 1 du bouton « Start » avec le contact de bloc du démarreur magnétique 14

2.5. A l'aide d'un cavalier, on connecte le bloc contact du démarreur magnétique 13 avec la bobine du démarreur magnétique (contact - A2)

2.6. À partir de la bobine du démarreur magnétique (contact A1), nous alimentons les contacts normalement fermés

2.8. Nous connectons le cordon d'alimentation aux contacts du démarreur magnétique – 2, 4, 6

2.9. Avant de commencer, on vérifie à nouveau le circuit !

2.10. Démarrons le moteur.

P.S. Si vous avez des questions sur circuit de démarrage de moteur asynchrone avec un rotor à cage d'écureuil, puis demandez-les dans les commentaires de cet article.

Bonjour, chers lecteurs et invités du site Electrician's Notes.

Après avoir publié un article sur un schéma de connexion d'un démarreur magnétique, j'ai très souvent commencé à recevoir des questions sur la façon de contrôler un moteur à partir de deux ou trois endroits.

Et ce n'est pas surprenant, car un tel besoin peut survenir assez souvent, par exemple lors du contrôle d'un moteur depuis deux pièces différentes ou dans une grande pièce, mais depuis des côtés opposés ou à des niveaux de hauteur différents, etc.

J'ai donc décidé d'écrire un article séparé à ce sujet, afin que ceux qui reviennent avec une question similaire n'aient pas à expliquer à chaque fois ce qui doit être connecté où, mais simplement à donner un lien vers cet article, où tout est expliqué en détail. .

Nous avons donc un moteur électrique triphasé contrôlé via un contacteur à l'aide d'un seul bouton-poussoir. J'ai expliqué en détail comment assembler un tel circuit dans l'article à ce sujet - suivez le lien et faites connaissance.

Voici un schéma de connexion d'un démarreur magnétique via une borne à bouton-poussoir pour l'exemple ci-dessus :

Voici une version de montage de ce circuit.

Sois prudent! Si votre tension linéaire (entre phases) d'un circuit triphasé n'est pas de 220 (V), comme dans mon exemple, mais de 380 (V), alors le circuit ressemblera à cela, seule la bobine de démarrage doit être à 380 (V). (V), sinon il va griller.

De plus, les circuits de commande peuvent être connectés non pas à partir de deux phases, mais à partir d'une seule, c'est-à-dire utilisez n’importe quelle phase et zéro. Dans ce cas, la bobine du contacteur doit être évaluée à 220 (V).

J'ai légèrement modifié le schéma précédent en installant des disjoncteurs séparés pour les circuits d'alimentation et de contrôle.

Pour mon exemple avec un moteur de faible puissance, ce n'était pas une erreur critique, mais si vous avez un moteur de puissance beaucoup plus élevée, cette option ne sera pas rationnelle et, dans certains cas, même impossible, car dans ce cas, la section des fils des circuits de commande doit être égale à la section des fils des circuits de puissance.

Supposons que les circuits d'alimentation et de contrôle soient connectés à un disjoncteur avec un courant nominal de 32 (A). Dans ce cas, ils doivent être de même section, c'est-à-dire pas moins de 6 mm² pour le cuivre. Quel est l’intérêt d’utiliser une telle section pour les circuits de commande ?! Les courants de consommation y sont tout à fait négligeables (bobine, lampes de signalisation, etc.).

Que se passe-t-il si le moteur est protégé par un disjoncteur d'un courant nominal de 100 (A) ? Imaginez alors quelles sections de fils devront être utilisées pour les circuits de commande. Oui, ils ne rentrent tout simplement pas sous les bornes des bobines, boutons, lampes et autres dispositifs d'automatisation basse tension.

Par conséquent, il serait beaucoup plus correct d'installer une machine séparée pour les circuits de commande, par exemple 10 (A) et d'utiliser des fils d'une section d'au moins 1,5 m².

Nous devons maintenant ajouter une autre station de commande à bouton-poussoir à ce circuit. Je prends comme exemple un poste PKE 212-2U3 avec deux boutons.

Comme vous pouvez le voir, dans cet article tous les boutons sont noirs. Je recommande toujours d'utiliser des publications de boutons pour le contrôle, dans lesquelles l'un des boutons est surligné en rouge. Il convient de lui attribuer la désignation « Stop ». Voici un exemple du même poste PKE 212-2U3, uniquement avec des boutons rouges et noirs. D'accord, cela semble beaucoup plus clair.

Tout l'intérêt du changement de circuit réside dans le fait que nous devons connecter les boutons « Stop » des deux bornes en série et les boutons « Démarrer » (« Avant ») en parallèle.

Appelons les boutons du poste n°1 « Start-1 » et « Stop-1 », et du poste n°2 « Start-2 » et « Stop-2 ».

Maintenant, à partir de la borne (3) du contact normalement fermé du bouton « Stop-1 » (poste n°1), nous effectuons un cavalier à la borne (4) du contact normalement fermé du bouton « Stop-2 » (poste n°1). .2).

Ensuite, nous réalisons deux cavaliers à partir de la borne (3) du contact normalement fermé du bouton « Stop-2 » (poste n°2). Un cavalier sur la borne (2) du contact normalement ouvert du bouton « Start-1 » (poste n°1).

Et le deuxième cavalier à la borne (2) du contact normalement ouvert du bouton « Start-2 » (poste n°2).

Et maintenant, il reste à faire un autre cavalier de la borne (1) du contact normalement ouvert du bouton « Start-2 » (poste n°2) à la borne (1) du contact normalement ouvert du « Start-1 » bouton (poste n°1). Ainsi, nous avons connecté les boutons « Start-1 » et « Start-2 » en parallèle les uns aux autres.

Voici le circuit assemblé et sa version d'installation.

Vous pouvez désormais contrôler la bobine du contacteur, ainsi que le moteur lui-même, depuis n'importe quelle station la plus proche de chez vous. Par exemple, vous pouvez allumer le moteur depuis le poste n°1, et l'éteindre depuis le poste n°2, et vice versa.

Je vous propose de regarder comment assembler un circuit de commande moteur à partir de deux endroits et le principe de son fonctionnement dans ma vidéo :

Erreurs pouvant survenir lors de la connexion

Si vous mélangez les choses et connectez les boutons « Stop » non pas en série les uns avec les autres, mais en parallèle, vous pouvez alors démarrer le moteur depuis n'importe quelle position, mais il est peu probable qu'il s'arrête, car dans ce cas, vous devrez appuyer simultanément sur les deux boutons « Stop ».

Et vice versa, si les boutons « Stop » sont assemblés correctement (séquentiellement) et que les boutons « Démarrer » sont assemblés séquentiellement, alors le moteur ne pourra pas démarrer, car dans ce cas, pour démarrer, vous devrez appuyer simultanément sur deux boutons « Démarrer ».

Schéma de contrôle du moteur à partir de trois endroits

Si vous devez contrôler le moteur à partir de trois endroits, une autre station à boutons-poussoirs sera ajoutée au circuit. Et puis tout est pareil : les trois boutons « Stop » doivent être connectés en série, et les trois boutons « Start » doivent être connectés en parallèle les uns aux autres.

A plusieurs endroits, le sens reste le même, seul le circuit sera ajouté, en plus des boutons « Stop » et « Start » (« Forward »), un autre bouton « Back », qu'il faudra connecter en parallèle avec le bouton « Retour » d’un autre poste de commande.

Je recommande: aux postes de contrôle, en plus des boutons, effectuer une indication lumineuse de la présence de tension dans les circuits de commande (« Réseau ») et de l'état du moteur (« Avancer » et « Reculer »), par exemple à l'aide du les mêmes, dont j'ai parlé il n'y a pas si longtemps, je vous ai expliqué en détail les avantages et les inconvénients. Voilà à peu près à quoi cela ressemblera. Convenez que cela semble clair et intuitif, surtout lorsque le moteur et le contacteur sont situés loin des postes de commande.

Comme vous l'avez peut-être deviné, le nombre de stations de boutons-poussoirs n'est pas limité à deux ou trois et le contrôle du moteur peut être effectué à partir d'un plus grand nombre d'endroits - tout dépend des exigences et des conditions spécifiques du lieu de travail.

D'ailleurs, au lieu d'un moteur, vous pouvez connecter n'importe quelle charge, par exemple de l'éclairage, mais je vous en parlerai dans mes prochains articles.

P.S. C'est probablement tout. Merci pour votre attention. Des questions - il suffit de les poser ?!