Схема управления асинхронным двигателем с фазным ротором функция тока

Управление двигателями в функции тока

Управление двигателем может быть осуществлено в зависимости от величины тока статора. Схема пуска в функции тока асинхронного двигателя с фазным ротором изображена на рис. 1 а.

В момент пуска ток достигает величины I1 , а через определенный интервал времени снижается до величины I 2 (рис.б). В этот момент автоматически закорачивается часть пускового сопротивления в цепи ротора, ток повышается до величины I 1 , затем снова падает до величины I2 , что вызывает закорачивание следующей части пускового сопротивления. Повторяется данный процесс до тех пор, пока не будут закорочены все ступени пускового сопротивления. Для этих целей используют реле максимального тока, обмотки которых включают в силовую цепь двигателя.

При нажатии на пусковую кнопку SB1 (см. рис. а) срабатывает контактор КМ, главные контакты которого включают двигатель в сеть при полном пусковом сопротивлении в цепи ротора. При этом получает электропитание обмотка реле КА, размыкающие контакты которого находятся в цепи катушки контактора ускорения К1. Реле КА отрегулировано так, что время его срабатывания меньше, чем у контактора К1. Кроме того, его размыкающие контакты при максимально допустимом значении пускового тока размыкаются, а при уменьшении тока до величины его переключения вновь замыкаются, поэтому катушка К1 включается через контакты реле КА в момент закорачивания ступени пускового сопротивления.

Реле КА сработает раньше включения контактора ускорения К1, и разгон двигателя будет происходить при полностью введенном пусковом сопротивлении. При снижении пускового тока переключения контакты реле КА замкнутся и включится катушка К1. При этом замыкается контакт К1 обеспечивая самопитание катушки независимо от реле КА, и размыкается контакт в цепи управления, предотвращая преждевременное включение контактора ускорения К2.

Так как силовые контакты К1 закорачивают часть пускового сопротивления, то ток статора возрастает до наибольшего значения и реле КА, срабатывая, размыкает свои контакты в цепи питания катушки К2. Когда двигатель приобретает достаточную частоту вращения и ток статора вновь снизится до тока переключения, контакты реле КА замкнутся и включат катушку К2, закорачивающую своими контактами вторую ступень пускового сопротивления.

Рис. 1. Схемы управления в функции тока: а — асинхронным двигателем с фазным ротором; б —двигателем постоянного тока с параллельным возбуждением

Ток статора при этом вновь увеличивается, реле КА сработает и разомкнет свои контакты. Катушка К2 не потеряет питания, так как успеет замкнуться блок-контактами К2. Новое уменьшение тока статора после очередного разгона приведет к включению катушки К3 и закорачиванию последней ступени пускового сопротивления. Нажатием кнопки SB происходит останов двигателя, и схема готова к очередному пуску. При помощи реле тока, настроенных на возврат при токе 12, можно тормозить и реверсировать различные электроприводы. Недостатком схем управления в функции тока является довольно большое число контактов.

Для нереверсивного управления двигателем постоянного тока параллельного возбуждения мощностью несколько киловатт можно использовать одну ступень пускового реостата (см. рис. б). На схеме показаны: регулировочное сопротивление RB в цепи возбуждения; разрядное сопротивление Rp, включаемое параллельно обмотке возбуждения LM; тормозное сопротивление RТ, включаемое параллельно якорю М при его отключении от сети, и пусковое сопротивление RП включаемое последовательно в цепь якоря в период пуска. Для создания максимального потока при пуске обмотка возбуждения LM в исходном положении включена на полное напряжение.

Читайте также:  Как отмыть цилиндр двигателя

При нажатии на кнопку SB2 якорь двигателя линейным контактором КМ включается в сеть последовательно с сопротивлением RП Реле управления пуском КА работает в функции тока якоря. При увеличении тока замыкающий контакт КА шунтирует сопротивление RB, увеличивая магнитный поток возбуждения, а при уменьшении тока контакт КА размыкается и обмотка LM включается последовательно с сопротивлением реостата RB, благодаря чему магнитный ток уменьшается.

При пуске двигателя повышенный пусковой ток якоря включает реле КА и обмотка LM создает максимальный поток. При достижении определенной частоты вращения включается контактор ускорения К, закорачивается пусковое сопротивление RП, после чего двигатель работает по своей естественной характеристике. Когда ток якоря снизится (в результате разгона двигателя), до включения реле КА разомкнётся контакт КА в цепи возбуждения.

Обмотка LM включится последовательно с сопротивлением RB, что вызовет ослабление потока возбуждения и соответствующее увеличение тока якоря. Реле КА снова сработает, увеличивая поток и одновременно повышая частоту вращения двигателя. За время пуска реле КА срабатывает несколько раз, пока двигатель не достигнет частоты вращения заданной регулировочным реостатом RB. Такое вибрационное устройство, работающее в функции тока, упрощает схему по сравнению со схемами управления в функции времени.

При включении двигателя нажатием кнопки SB1 якорь включается размыкающим контактом КМ на тормозное сопротивление RT и автоматически происходит динамическое торможение. В начале торможения магнитное поле несколько ослабляется из-за размыкания контакта КМ на ползунке регулировочного реостата, и ток возбуждения проходит через все сопротивление RB. При дальнейшем снижении частоты вращения двигателя выключается контактор ускорения К, и поток усиливается, так как обмотка возбуждения включается па полное напряжение сети через размыкающий контакт К, что приводит к усилению тормозного момента.

Источник

Управление асинхронным двигателем. Три наиболее популярные схемы.

Управление асинхронным двигателем

Здравствуйте, дорогие читатели! Сегодня поговорим про управление асинхронным двигателем, а так же рассмотрим три простые схемы, которые применяются наиболее часто.

Все электрические принципиальные схемы станков, установок и машин содержат определенный набор типовых блоков и узлов, которые комбинируются между собой определенным образом. В релейно-контакторных схемах главными элементами управления двигателями являются электромагнитные пускатели и реле.

Наиболее часто в качестве привода в станках и установках применяются трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Эти двигатели просты в устройстве, обслуживании и ремонте. Они удовлетворяют большинству требований к электроприводу станков. Главными недостатками асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором являются большие пусковые токи (в 5-7 раз больше номинального) и невозможность простыми методами плавно изменять скорость вращения двигателей.

С появлением и активным внедрением в схемы электроустановок преобразователей частоты такие двигатели начали активно вытеснять другие типы двигателей (асинхронные с фазным ротором и двигатели постоянного тока) из электроприводов, где требовалось ограничивать пусковые токи и плавно регулировать скорость вращения в процессе работы.

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Одной из преимуществ использования асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором является простота их включения в сеть. Достаточно подать на статор двигателя трехфазное напряжение и двигатель сразу запускается. В самом простом варианте для включения можно использовать трехфазный рубильник или пакетный выключатель. Но эти аппараты при своей простоте и надежности являются аппаратами ручного управления.

Читайте также:  Как снять шкив 514 двигателя

В схемах же станков и установок часто должна быть предусмотрена работа того или иного двигателя в автоматическом цикле, обеспечиваться очередность включения нескольких двигателей, автоматическое изменение направления вращения ротора двигателя (реверс) и т.д.

Обеспечить все эти функции с аппаратами ручного управления невозможно, хотя в ряде старых металлорежущих станков тот же реверс и переключение числа пар полюсов для изменения скорости вращения ротора двигателя очень часто выполняется с помощью пакетных переключателей. Рубильники и пакетные выключатели в схемах часто используются как вводные устройства, подающие напряжение на схему станка. Все же операции управления двигателями выполняются электромагнитными пускателями.

Включение двигателя через электромагнитный пускатель обеспечивает кроме всех удобств при управлении еще и нулевую защиту. Что это такое будет рассказано ниже.

Электромагнитный пускатель

Наиболее часто в станках, установках и машинах применяются три электрические схемы:

схема управления нереверсивным двигателем с использованием одного электромагнитного пускателя и двух кнопок «пуск» и «стоп»,

схема управления реверсивным двигателем с использованием двух пускателей (или одного реверсивного пускателя) и трех кнопок.

схема управления реверсивным двигателем с использованием двух пускателей (или одного реверсивного пускателя) и трех кнопок, в двух из которых используются спаренные контакты.

Разберем принцип работы всех этих схем.

1. Управление асинхронным двигателем с помощью одного магнитного пускателя

Схема показана на рисунке.

Управление асинхронным двигателем с помощью магнитного пускателя

При нажатии на кнопку SB2 «Пуск» катушка пускателя попадает под напряжение 220 В, т.к. она оказывается включенной между фазой С и нулем ( N) . Подвижная часть пускателя притягивается к неподвижной, замыкая при этом свои контакты. Силовые контакты пускателя подают напряжение на двигатель, а блокировочный замыкается параллельно кнопке «Пуск». Благодаря этому при отпускании кнопки катушка пускателя не теряет питание, т.к. ток в этом случае идет через блокировочный контакт.

Если бы блокировочный контакт не был бы подключен параллельно кнопки (по какой-либо причине отсутствовал), то при отпускании кнопки «Пуск» катушка теряет питание и силовые контакты пускателя размыкаются в цепи двигателя, после чего он отключается. Такой режим работы называют «толчковым». Применяется он в некоторых установках, например в схемах кран-балок.

Остановка работающего двигателя после запуска в схеме с блокировочным контактом выполняется с помощью кнопки SB1 «Стоп». При этом, кнопка создает разрыв в цепи, магнитный пускатель теряет питание и своими силовыми контактами отключает двигатель от питающей сети.

В случае исчезновения напряжения по какой-либо причине магнитный пускатель также отключается, т.к. это равносильно нажатию на кнопку «Стоп» и созданию разрыва цепи. Двигатель останавливается и повторный запуск его при наличии напряжения возможен только при нажатии на кнопку SB2 «Пуск». Таким образом, магнитный пускатель обеспечивает т.н. «нулевую защиту». Если бы он в цепи отсутствовал и двигатель управлялся рубильником или пакетным выключателем, то при возврате напряжения двигатель запускался бы автоматически, что несет серьезную опасность для обслуживающего персонала.

Читайте также:  Не работает на малых оборотах инжекторный двигатель

2. Схема управления реверсивным двигателем с помощью двух магнитных пускателей

Схема работает аналогично предыдущей. Изменение направления вращения (реверс) ротор двигателя меняет при изменении порядка чередования фаз на его статоре. При включении пускателя КМ1 на двигатель приходят фазы — A , B , С, а при включении пускателя KM2 — порядок фаз меняется на С, B , A.

Схема показана на рис. 2.

Управление асинхронным двигателем с помощью двух магнитных пускателей

Включение двигателя на вращение в одну сторону осуществляется кнопкой SB2 и электромагнитным пускателем KM1 . При необходимости смены направления вращения необходимо нажать на кнопку SB1 «Стоп», двигатель остановится и после этого при нажатии на кнопку SB 3 двигатель начинает вращаться в другую сторону. В этой схеме для смены направления вращения ротора необходимо промежуточное нажатие на кнопку «Стоп».

Кроме этого, в схеме обязательно использование в цепях каждого из пускателей нормально-закрытых (размыкающих) контактов для обеспечения защиты от одновременного нажатия двух кнопок «Пуск» SB2 — SB 3, что приведет к короткому замыканию в цепях питания двигателя. Дополнительные контакты в цепях пускателей не дают пускателям включится одновременно, т.к. какой-либо из пускателей при нажатии на обе кнопки «Пуск» включиться на секунду раньше и разомкнет свой контакт в цепи другого пускателя.

Необходимость в создании такой блокировки требует использования пускателей с большим количеством контактов или пускателей с контактными приставками, что удорожает и усложняет электрическую схему.

3. Схема управления реверсивным двигателем с помощью двух магнитных пускателей и трех кнопок (две из которых имеют контакты с механической связью)

Схема показана на рисунке.

Управление асинхронным двигателем с помощью двух магнитных пускателей и трех кнопок (две из которых имеют контакты с механической связью)

Отличие этой схемы от предыдущей в том, что в цепи каждого пускателя кроме общей кнопки SB1 «Стоп»включены по 2 контакта кнопок SB2 и SB 3, причем в цепи КМ1 кнопка SB2 имеет нормально-открытый контакт (замыкающий), а SB 3 — нормально-закрытый (размыкающий) контакт, в цепи КМ3 — кнопка SB2 имеет нормально-закрытый контакт (размыкающий), а SB 3 — нормально-открытый. При нажатии каждой из кнопок цепь одного из пускателей замыкается, а цепь другого одновременно при этом размыкается.

Такое использование кнопок позволяет отказаться от использования дополнительных контактов для защиты от одновременного включения двух пускателей (такой режим при этой схеме невозможен) и дает возможность выполнять реверс без промежуточного нажатия на кнопку «Стоп», что очень удобно. Кнопка «Стоп» нужна для окончательной остановки двигателя.

Приведенные в статье схемы являются упрощенными. В них отсутствуют аппараты защиты (автоматические выключатели, тепловые реле), элементы сигнализации. Такие схемы также часто дополняются различными контактами реле, выключателей, переключателей и датчиков. Также возможно питание катушки электромагнитного пускателя напряжение 380 В. В этом случае он подключается от двух любых фаз, например, от А и B . Возможно использование понижающего трансформатора для понижения напряжения в схеме управления. В этом случае используются электромагнитные пускатели с катушками на напряжение 110, 48, 36 или 24 В.

Источник

Adblock
detector