Управление асинхронным двигателем. Три наиболее популярные схемы. Схема управления асинхронным двигателем

13.4. Типовые схемы управления асинхронными электроприводами

Схема управления нереверсивным электроприводом с асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором без использования электрического торможения приведена на рис.13.1. В схеме реализуется пуск электродвигателя прямым подключением обмотки статора к питающей сети и работа в продолжительном режиме. Схема содержит следующие аппараты:

QF – автоматический выключатель (в дальнейшем автомат) с максимально-токовым расцепителем;

КМ – контактор или пускатель;

FR1 и FR2 - тепловые реле;

FU1 и FU2 – предохранители;

SB-П («Пуск») и SB-С («Стоп») - кнопки пуска и остановки электропривода.

В исходном поло-жении схемы вклю-чён автомат QF. Пуск электропривода осу-ществляется нажатием кнопки SB-П. При этом подаётся питание на катушку КМ. Кон-тактор включается и замыкает свои сило-вые контакты, подключая статорную об-мотку к питающей се-ти. После пуска д

Рис.13.1. Схема управления нереверсивным электроприводом с асинхронным к.з.двигателем

вига-тель работает на естественной характеристике. Срабатывая ко-нтактор КМ замыкает свой вспомогательный контакт, включённый параллельно кнопкеSB-П, и становится на самопитание.

Чтобы остановить электропривод, нажимают кнопку SB-С («Стоп»), катушка КМ теряет питание и контактор отключает статорную цепь от питающей сети. Схема возвращается в исходное состояние.

Электропривод останавливается под действием статического момента электропривода Мс, который определяется технологией работы механизма.

В схеме имеются следующие защиты. Нулевая защита, которая реализуется контактором КМ, так как управление схемой осуществляется от кнопок. При кратковременном исчезновении питающего напряжения или значительном его снижении контактор КМ отключается, и схема возвращается в исходное состояние.

Максимально-токовая защита в силовых цепях выполняется автоматом QF за счёт использования в нём максимально-токового расцепителя с уставкой срабатывания 1114Iн. При возникновении короткого замыкания в силовой цепи, срабатывает максимально-токовый расцепитель и автомат отключает статорную цепь и электропривод в целом.

Максимально-токовая защита в цепях управления осуществляется предохранителями FU1 и FU2, номинальный ток которых Iн.пр=1,21,3Iмакс.нагр.

Тепловая защита двигателя выполняется тепловыми реле FR1, FR2, размыкающие контакты которых включены в цепь катушки контактора КМ. При срабатывании одного из тепловых реле контактор КМ отключается, и схема возвращается в исходное состояние. Повторно она может быть включена после остывания теплового реле и двигателя.

Некоторые технологии требуют, чтобы процесс остановки электропривода протекал интенсивнее, чем только под действием статического момента. В этом случае в схемах управления используют различные виды электрического торможения - динамическое торможение и торможение противовключением, а также механическое торможение с помощью электромагнитных тормозов.

На рис.13.2 приведена принципиальная схема нереверсивного электропривода, которая позволяет производить пуск и остановку электродвигателя с динамическим торможением.

Рис.13.2. Схема нереверсивного асинхронного электропривода с динамическим торможением

Питание на схему подаётся автоматическим выключателем QF, напряжение переменного тока на обмотку статора – линейным контактором КМ1, напряжение постоянного тока – контактором динамического торможения КМ2. Источник постоянного тока содержит трансформатор Т и выпрямитель V1, подключаемые к сети контактором КМ2 только в режиме торможения.

Команда на пуск подаётся кнопкой SB2-П, а команда на остановку подаётся кнопкой SBC. При ее нажатии включается контактор КМ1, и двигатель подключается к сети. Для остановки двигателя нажимают кнопку SB1-C, контактор КМ1 отключается и отключает двигатель от сети переменного тока. Одновременно нормально закрытым (н.з.) блок-контактом КМ1 включается контактор КМ2, подающий в обмотки статора двигателя постоянный ток. Двигатель переходит в режим динамического торможения. Длительность подачи постоянного тока в обмотки статора контролируется реле времени КТ. После отключения катушки КТ его контакт в цепи катушки КТ2 с выдержкой времени размыкается.

В схеме применены нулевая, максимально-токовая и тепловая защиты, осуществляемая соответственно линейным контактором КМ1, автоматическим выключателем QF с максимально-токовым расцепителем и токовыми реле FR1 и FR2. Схема управления защищена предохранителями FU1 и FU2. При срабатывании любой из защит отключается линейный контактор КМ1. Используемая в схеме блокировка контактами 3-4 и 1-8 запрещает одновременное срабатывание контакторов КМ1 и КМ2.

Когда по условиям технологического процесса необходимо значительно ускорить процесс торможения, то применяют торможение противовключением. Схема реверсивного асинхронного электропривода, в которой реализуется торможение противовключением приведена на рис.13.3. Исходя из условий эксплуатации электропривода схема управления питается пониженным стандартным напряжением от трансформатора ТС.

Схема позволяет осуществлять прямой пуск, реверс и остановку электропривода торможением противовключением с контролем по скорости. При этом в качестве чувствительного элемента используется электромеханическое реле контроля скорости SR, устанавливаемое на валу электродвигателя. Оно замыкает свои контакты SR(B) или SR(Н) при скорости SR0,01н.дв.

Управляющие команды подаются в схему кнопками управления SB2 («Вперёд»), SB3(«Назад») и SB1 («Стоп») в зависимости от требуемого по технологии направления вращения. Напряжение на обмотку статора подаётся контакторами КМ1(В), чередование фаз АВС, и КМ2(Н), чередование фаз СВА. Кнопка остановки электропривода SB1(C) включена в цепь катушки реле торможения КТ, которое организует режим торможения противовключения при любом направлении вращения. В цепях катушек контакторов КМ1(В) и КМ2(Н) находятся блокировочные контакты 5-6 (SB3), 6-7(KM2) и 12-13(SB2) 13-14(КМ1), предотвращающие одновременное срабатывание этих контакторов.

Рис.13.3. Схема реверсивного асинхронного электропривода с торможением противовключением

Управление электроприводом осуществляется следующим образом. При нажатии кнопки SB2-B образуется цепь питания катушки КМ1, контактор КМ1 срабатывает и подключает статорную обмотку асинхронного электродвигателя к питающей сети и происходит прямой пуск по характеристике, показанной на рис.4.19.

При срабатывании контактора КМ1-В замыкается контакт 4-5 (КМ1-В), шунтирующий кнопку SB2-В, и контактор становится на самопитание. Одновременно в цепи катушки КМ2-Н размыкается блокировочный контакт 13-14 (КМ-В), в цепи катушки реле торможения КТ замыкается контакт 3-15(КМ1-В). При разгоне электродвигателя срабатывает реле контроля скорости и замыкает свой контакт 11-13(SR-H), подготавливая схему к остановке электропривода, если будет нажата кнопка SB1-С("Стоп").

Для реверсирования электропривода нужно нажать кнопку SB3-Н. После этого размыкается блокирующий контакт 5-6(SB3) в цепи катушки КМ1. Контактор КМ1 отключает статор двигателя от питающей сети. Одновременно в цепи катушки КМ2 замыкается блокирующий контакт 13-14(КМ1). Катушка КМ2 получает питание, и контактор КМ2 подключает статорную обмотку к питающей сети, изменив чередование фаз. Магнитное поле электродвигателя начинает вращаться в противоположном направлении, а ротор по инерции вращается в прежнем направлении. Поэтому асинхронный двигатель переходит в режим торможения противовключением до полной остановки, а затем разгоняется в направлении «Назад». Этот процесс показан на рис.4.19. При разгоне «Назад» реле контроля скорости замыкает свой контакт 11-6(SR-B), подготавливая схему к остановке. В цепи катушки реле торможения КТ контактор замыкает 3-15(КМ2). При нажатии кнопки SB1-C катушка реле торможения КТ получает питание и реле КТ срабатывает, размыкая контакт 3-4(КТ) и замыкая контакт 3-11(КТ). Контактор КМ2 теряет питание и отключает статорную обмотку от питающей сети. При этом контактор КМ2 замыкает свой блокировочный контакт 6-7(КМ2) в цепи катушки КМ1. Контактор КМ1 срабатывает, так как катушка КМ1-В получает питание по цепи 3-1(КТ), 11-6(SR-H), 6-7(КМ2). Статорная обмотка подключается прямым чередованием фаз, «Вперёд», а ротор вращается по инерции в направлении «Назад». Поэтому асинхронный двигатель переходит в режим торможения противовключением. Тормозной момент электропривода в режиме торможения Мт=-(Мс-Мпв). Когда скорость снизится практически до нуля, реле контроля скорости SR разомкнёт свой контакт 3-11 (КТ) и катушка КМ1 потеряет питание, а контактор КМ1 отключит статорную обмотку от питающей сети.

В технологических установках применяются электроприводы с двухскоростными асинхронными электродвигателями, у которых ступенчатое регулирование скорости достигается за счёт изменения числа пар полюсов путём изменения схемы включения специально выполненной статорной обмотки (см.§4.4).

На рис.13.4 приведена схема нереверсивного электропривода с двухскоростным асинхронным двигателем. В схеме предусмотрено переключение статорной обмотки с треугольника на двойную звезду (/). Такая схема применяется в электроприводах механизмов, если по технологии требуется регулирование скорости с постоянной мощностью на рабочем органе. Механические характеристики электропривода по схеме рис.13.4 приведены на рис.4.21.

Управляющие команды в схему подаются трёхпозиционным командоконтроллером SM. В исходном положении, когда включены автоматы QF1 и QF2 и командоконтроллер находится в нулевом (левом) положении, срабатывает реле напряжения KV и своим контактом KV становится на самопитание.

Рис.13.4. Схема включения двухскоростного асинхронного двигателя

При переключении командоконтроллера в первое положение (НС) получает питание катушка контактора КМ1(НС), контактор срабатывает, замыкает свой контакт 3-6 в цепи катушки тормозного контактора КМТ и подключает статорную обмотку, включённую в треугольник (), к сети. В тоже время тормозной контактор КМТ срабатывает и подаёт питание на электромагнит тормоза, тормоз растормаживается (поднимаются колодки), и электродвигатель пускается на низкую скорость (число пар полюсов 2р).

При переключении командоконтроллера во второе положение (ВС) катушка контактора КМ1(НС) отключает статорную обмотку от сети. Катушки контакторов КМ2(ВС) и КМ3(ВС) получают питание и контакторы срабатывают. Контактор КМ3(ВС), замыкая свои контакты, образует нулевую точку двойной звезды. Контактор КМ2(ВС) замыкает свой контакт 3-6 в цепи катушки тормозного контактора КМТ, контактор КМТ срабатывает или остаётся включённым. Одновременно контактор КМ2(ВС) подключает вершину двойной звезды статорной обмотки и двигатель пускается на высокую скорость (число пар полюсов р), как показано рис.4.21. Чтобы остановить электропривод необходимо переключить командоконтроллер в нулевое положение. В этом случае контакторы теряют питание, статорная обмотка отключается от сети и контакты КМТ оказываются разомкнутыми. Контактор КМТ снимает питание с катушки электромагнитного тормоза, и тормозные колодки накладываются на тормозной барабан. Электропривод останавливается под действием момента сопротивления Мс и момента Ммт механического тормоза.

studfiles.net

Схема управления трехфазным асинхронным двигателем

Три наиболее популярные схемы управления асинхронным двигателем

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.

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.

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.

Схема управления трехфазным асинхронным двигателем

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

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. Схема управления двигателем с помощью магнитного пускателя

Схема показана на рисунке.

Схема управления трехфазным асинхронным двигателем

При нажатии на кнопку SB2 «Пуск» на 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. Подробнее смотрите здесь — защита минимального напряжения.

Анимация процессов, протекающих в схеме показана ниже.

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.

Схема управления трехфазным асинхронным двигателем

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.

Анимация процессов, протекающих в схеме с двумя пускателями показана ниже.

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.

Схема управления трехфазным асинхронным двигателем

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.

Статьи и схемы

Полезное для электрика

Главная » Статьи » Схема управления асинхронными трехфазными двигателями

Схема управления асинхронными трехфазными двигателями

Любой домашний мастер, необязательно хороший электрик, в своем арсенале имеет много универсальных станков и инструментов, использует электрические приборы, работающие от асинхронных двигателей, которыми можно пользоваться на расстоянии в автоматическом режиме.

Местное управление трехфазным двигателемРассмотрим на примере 3-х фазной системы алгоритм управления электродвигателем, по которому работает электрическая схема.

От электрического распред щитка мастерской, оборудованного вводными автоматами и рубильниками, посредством силового трехжильного кабеля подводится напряжение на силовые контакты ПМ 13 магнитного пускателя через подключенные токовые обмотки реле ТП.Все провода фаз необходимо подбирать с учетом передаваемой мощности, которая вызывает нагрев металла. Для наглядности восприятия схемы фазы выделены разными цветами.Разрывную способность контактов у пускателя следует сочетать с учетом электрической мощности двигателя под максимальной нагрузкой. Эти данные указываются в паспортах на электрическое оборудование и информационных табличках, прикрепленных к корпусу.

Состав приборов и их назначениеОбычная схема управления использует электрические приборы:• магнитный пускатель;• токовое тепловое реле класса РТЛ;• две раздельные либо сдвоенные кнопки с обязательной пружинной конструкцией самовозврата.Для защиты электродвигателя от перегрузок по току и/или исключения перегрева провода обмоток в силовую цепь через контактные зажимы КРЛ-клеммника подключаются токовые обмотки теплового реле ТП. Диэлектрический прочный корпус устройства прикрепляется непосредственно к магнитному пускателю либо — на Din-рейку. Предусмотрен также старый метод установки “под винт”.Выпускаемые современные полупроводниковые тепловые реле снабжаются дополнительно такими функциями защиты, как:• нарушения симметрий токов между фазами, которые создают неравномерную нагрузку на обмотки;• пропадания напряжения в любой из фаз.Электрическая схема рассматриваемых твердотельных реле способна выдержать напряжение 600 вольт. У нее реализована возможность регулирования токов несрабатывания защиты для учета мощности применяемого двигателя на номинальные токи в 10, 16 и более ампер.

Алгоритм управленияНа схему управления подводится напряжение от одной из фаз и нуля. Нормально замкнутый контакт ТП-1 у теплового реле РТЛ в обычном режиме разрешает работу магнитному пускателю и, соответственно, электродвигателю. Размыкание контакта ТП-1 приводит к обесточиванию обмотки ПМ и отключению контактов ПМ-13, останову электродвигателя.Запуск схемы происходит замыканием контакта Кн1 от нажатия кнопки “Пуск”, которая подает напряжение на обмотку ПМ. Срабатывающий пускатель замыкает одновременно свои силовые контакты ПМ-13, а в схеме управления его контакт ПМ-4 подключает на удержание обмотку пускателя ПМ. Таким образом предотвращается разрыв цепи обмотки пускателя от действия пружины самовозвратного контакта Кн1.Двигатель будет работать до разрыва цепи управления одним из способов:• нажатием кнопки “Стоп”;• защитным отключением от токового реле перегрузки.

Дистанционное управление трехфазным двигателемМногим двигателям, установленным на станках, достаточно местного управления. Но отдельным устройствам, наподобие погружных насосов, требуется дистанционное управление, иногда даже с разных мест.Для этого в электрическую схему управления двигателя достаточно добавить еще одну сдвоенную кнопку (Пуск-д, Стоп-д). Ее следует смонтировать на удаленном рабочем месте и подключить отдельным кабелем или проводами в защитном кожухе.

Контакты “Кн1д” соединяются жилами кабеля по параллельной схеме с одноименными контактами Кн1, а нормально замкнутый контакт “Стоп-д” врезается последовательно с Кн2.Для этого жилы кабеля на удаленном рабочем месте подсоединяются к кнопке Кн2д и подводятся к кнопке “Стоп”. С любого контакта Кн2 отключают провод от действующей схемы и подключают его (желательно через клеммник) с одним из кончиков кабеля от кнопки дистанционного останова Кн2д. Второй кончик от удаленной кнопки подключают на освободившийся контакт Кн2.

Особенности управления однофазным двигателемОписанные выше алгоритмы полностью пригодны для работы однофазных устройств. Электрическая схема для их управления упрощается: напряжение к электродвигателю подключается однофазным пускателем через обмотку однофазного токового реле.

Отправить заявку или сообщение Вы можете черезформу обратной связи , или позвонить +7 (495) 545-44-32.

Другие новости по теме:

Электротехническая промышленность — ведущая отрасль народного хозяйства. Продукция электротехнической промышленности используется почти во всех промышленных установках, поэтому качество электротехнических изделий во многом определяет технический уровень продукции других отраслей.

Асинхронные двигатели являются основными преобразователями электрической энергии в механическую и составляют основу электропривода большинства механизмов, используемых во всех отраслях народного хозяйства.

Принцип действия асинхронного двигателя основан на создании вращающегося магнитного поля при питании обмотки статора трехфазным током. Если скорость ротора меньше скорости вращения магнитного поля, то силовые линии вращающегося магнитного поля будут пересекать проводники обмотки ротора и индуктировать в них ЭДС. Поскольку обмотка ротора замкнута, то в проводниках будут протекать токи. На проводники с током, находящиеся в магнитном поле, действуют электромагнитные силы, направление которых определяется правилом левой руки. Суммарное усилие, приложенное ко всем проводникам ротора, образует электромагнитный момент, который увлекает ротор за вращающимся магнитным полем. Но этот момент возникает только тогда, когда скорость ротора не равна скорости вращения поля, т. е. синхронной скорости. Поэтому машина называется асинхронной, что означает «несинхронная».

Управление асинхронными двигателями

Принцип работы схемы управления асинхронным двигателем с к.з. ротором с одного места включения

Схему можно условно разделить на силовую — это то что находится слева, и на схему управления — это то что находиться справа. Для начала на всю электрическую цепь нужно подать напряжение путём включения автомата QF. И напряжение подаются на неподвижные контакты пускателя и на цепь управления. Далее нажимаем кнопку пуска SB2, при этом действии напряжение подается на катушку пускателя и он втягивается и подаётся также напряжение на обмотки статора и электродвигатель начинает вращаться. Одновременно с силовыми контактами на пускателе замыкаются и блок-контакты КМ через которые подаётся напряжение на катушку пускателя и кнопку SB2 можно отпустить. На этом запуска уже окончен.

Рис.1 Схема управления асинхронным двигателем с к.з. ротором

Для того чтобы прекратить работу электродвигателя нужно нажать на кнопку SB1. Этим действием мы разрываем цепь управления и прекращается подача напряжения на катушку пускателя, и силовые контакты размыкаются и как следствие пропадает напряжение на обмотках статора, и он останавливается.

Принцип работы схемы реверсивного управления асинхронным двигателем с к.з. ротором с выдержкой времени

Реверсирование двигателя выполняется двумя контакторами и трёхкнопочной станцией, следующим образом. При срабатывании контактора КМ1 к обмоткам двигателя подаётся напряжение сети с прямым порядком чередования фаз (А-В-С). Если сработает контактор КМ2, то порядок чередование фаз обратный(С-В-А).

Рис.2 Схема реверсивного управления асинхронным двигателем с к.з. ротором с выдержкой времени

Дистанционный пуск и остановку выполняют реверсивным электромагнитным пускателем (КМ), снабженным электротепловым реле (КК) для защиты его от перегрузок. Управление электродвигателем осуществляется кнопками«ВПЕРЁД», «НАЗАД»,«СТОП».

Пуск электродвигателя вперёд осуществляется следующим образом. При нажатии SBC1.1(кнопка «ВПЕРЁД»с замыкающим контактом) образуется замкнутая электрическая цепь: фаза А-размыкающий контакт SBT(кнопка «СТОП») размыкающий контакт SBC2.2(кнопка«НАЗАД»), замыкающий контакт SBC1.1, катушка электромагнитного пускателя КМ1, размыкающий контакт электротеплового реле КК-фаза В.

В электромагните КМ1 создаётся магнитное поле. Якорь, притягиваясь к сердечнику, увлекает траверсу, на которой закреплены подвижные главные и блокировочные контакты. Силовые контакты КМ1 замыкают цепь главного тока, обеспечивая запуск двигателя вперёд, а блокировочный замыкающий контакт КМ 1.1 шунтирует кнопку «ВПЕРЁД», так как она с пружинным самовозвратом и замкнута лишь на нажатии.

Пуск электродвигателя назад осуществляется следующим образом. При нажатии SBC2.1 (кнопка «НАЗАД» с замыкающим контактом) образуется замкнутая электрическая цепь: фаза А-размыкающий контакт SBT (кнопка «СТОП» ), размыкающий контакт SBC 1.2(кнопка «ВПЕРЁД»), замыкающий контакт SBC 2.1 размыкающий блокировочный контакт магнитного пускателя KM 2.2, катушка реле времени KT, нулевой провод сети N, при этом замкнётся контакт реле времени KT 1.1 через определённый промежуток времени, который выставляется на шкале реле, при помощи указателя неподвижных контактов замкнётся подвижный контакт с самовозвратом КТ1.2, катушка электромагнитного пускателя КМ2, размыкающий контакт электротеплового реле КК-фаза В. Т.о. сработает контактор КМ2, в силовой цепи замкнутся главные контакты КМ2.1 шунтирует кнопку «НАЗАД»(контакт SBC2.1 и контакт с выдержкой времени КТ1.2).

Для остановки электродвигателя следует нажать кнопку SBTс размыкающим контактом («СТОП»). При этом обесточивается катушка КМ, главные контакты электромагнитного пускателя разомкнутся и отключается электродвигатель.

Защита электродвигателя от перегрузок осуществляется тепловым реле КК, которое работает нижеописанным способом. При превышении заданного значения электрического тока в цепи питания электродвигателя сработает тепловое реле КК и своим размыкающим контактом разомкнёт цепь питания катушки электромагнитного пускателя, что в свою очередь приведёт к размыканию его главных контактов и электродвигатель отключается.

асинхронный двигатель ротор реверсный

Схема включения асинхронного двигателя с фазным ротором

Рис. 3. Схема пуска асинхронного двигателя с фазным ротором

Используя схему асинхронного двигателя (рис. ) рассмотрим запуск в две ступени который проводится с использованием релейно-контакторной аппаратуры. Одновременно напряжение подается как на силовые цепи, так и на управляющие — замыкается выключатель QF. При подаче напряжения реле времени (обозначены КТ1 и КТ2) в цепи управления срабатывают, размыкая свои контакты. После нажатия кнопки запуска (SB1) срабатывает контактор КМ3 и запускается двигатель с резисторами, которые введены в цепь ротора — в этот момент на контакторах КМ1 и КМ2 питания нет. При подключении контактора КМЗ, из-за потери питания, в цепи контактора КМ1 реле КТ1 замыкает контакт через интервал времени, заданный задержкой времени в реле КТ1. По истечению времени (двигатель разгоняется, ток ротора начинает падать) происходит включение контактора КМ1 — происходит шунтирование первой пусковой ступени резисторов. Ток снова возрастает. но по мере разгона его значение начинает уменьшаться. Одновременно с этим в цепи происходит размыкание реле КТ2, оно теряет питание и с выставленной выдержкой происходит замыкание контакта в цепи контактора КМ2. Происходит шунтирование второй ступени резисторов, включенных в цепь ротора. Двигатель работает в штатном режиме.

Источники: http://electricalschool.info/main/electroshemy/1511-tri-naibolee-populjarnye-skhemy.html, http://elmashcentr.ru/35-shema-upravleniya-asinhronnymi-trehfaznymi-dvigatelyami.html, http://studbooks.net/1420420/tovarovedenie/upravlenie_asinhronnymi_dvigatelyami

electricremont.ru

2.3. Типовые узлы схем автоматического управления асинхронными двигателями

На рис. 2.8 приведены электрические схемы узла управления пуском в функции времени двигателей с фазным ротором. Узел на рис. 2.8, а предполагает использование аппаратуры переменного тока, например, реле времени РУ1 и РУ2 с часовым механизмом или маятниковых, пристраиваемых соответственно к контакторам КЛ и КУ1, или со своим электромагнитом. Реле имеют выдержку времени при срабатывании. Реле РУ1 начинает отсчет выдержки времени после включения контактора КЛ, реле РУ2 — после включения контактора КУ1.

Таким образом, после нажатия на кнопку КнП и включения контактора КЛ реле РУ1 и затем РУ2 с определенными выдержками времени замыкают свои контакты и включают контакторы ускорения КУ1 и КУ2. Последние закорачивают сопротивления Rдоб.1 и Rдоб.2 пусковых ступеней. Ход процесса пуска здесь в принципе тот же, что и для двигателя постоянного тока.

При большой частоте включений двигателя используют контакторы переменного тока с катушками постоянного тока и электромагнитные реле времени постоянного тока. В этом случае цепи управления выполняют по схеме, аналогичной схеме изображенной на рис. 2.2.

Для особо напряженных режимов работы коммутация статорных цепей осуществляется при помощи контакторов постоянного тока в двухполюсном исполнении. Катушки контакторов КЛ1 и КЛ2 при этом соединяются параллельно.

Применение двух двухполюсных контакторов вместо трех однополюсных исключает режим работы двигателя на двух фазах при обрыве в цепи катушки одного из контакторов.

На рис. 2.9 изображена схема узла, обеспечивающего динамическое торможение асинхронных двигателей с управлением в функции времени. Узел применяют при отсутствии сети постоянного тока, поэтому обмотки статора двигателя питаются через выпрямитель Вм с трансформатором Тр. В схеме используют аппараты переменного тока. Особенностью схемы является использование реле времени РДТ — маятникового типа, которое пристроено к контактору динамического торможения КДТ. У двигателя с фазным ротором при торможении в цепь ротора вводится добавочное сопротивление Rдоб обычно равное сопротивлению пускового реостата Rдобп (на рисунке этот реостат условно показан в виде одной ступени, управляемой контактором КУ и реле РУ , — штриховые линии).

Рис. 2.8. Схема управления пуском асинхронного двигателя

с фазным ротором в функции времени

При работе двигателя включены контакторы КЛ и КУ. Нажатие на кнопку КнС вызывает отключение этих контакторов и введение и цепь ротора сопротивления Rдобп. Вместе с тем замыкающий контакт кнопки КнС создает цепь включения контактора КДТ. Последний срабатывает, главными контактами присоединяет две фазы статора питателя к выпрямителю Вм. Двигатель переходит в режим динамического торможения. Реле времени РДТ, отсчитав выдержку времени, установленную для процесса торможения, своим контактом отключает контактор КДТ. Торможение заканчивается.

При наличии сети постоянного тока обмотки статора питаются непосредственно от этой сети через добавочное сопротивление и два замыкающих главных контакта контактора КДТ. При большой частоте включений применяют аппаратуру постоянного тока. В этом случае схема цепей управления ничем не отличается от схемы на рис. 2.5.

Рис. 2.9. Схема управления динамическим торможением асинхронного двигателя

с фазным ротором в функции времени

На рис. 2.10 приведены схемы узлов, используемых при торможении противовключением асинхронных короткозамкнутых двигателей, в которых управление торможением осуществляется в функции скорости двигателя с ее прямым контролем при помощи реле РКС (например с помощью индукционного реле контроля скорости).

Схема на рис. 2.10, а обеспечивает управление процессом торможения нереверсивного двигателя при его остановке. Во время работы двигателя включен контактор КЛ. После нажатия на кнопку КнС выключается контактор КЛ и включается контактор КТ, поскольку реле РKC замкнуло свой контакт в цепи катушки КТ еще при пуске. Происходит торможение двигателя в режиме противовключения. При скорости, близкой к нулю, контакт реле РКС размыкается и отключает контактор КТ. Двигатель останавливается. Вариант схемы управления приведенный на рис. 2.10, б применяют для остановки реверсивного электропривода. При работе двигателя переключающий контакт реле РКС в зависимости от направления вращения находится либо в положении 1-3 (при вращении «вперед»), либо в положении 1- 2 (при вращении «назад»). Введение в действие реле РКС только при подаче команды на остановку двигателя, т.е. при нажатии на кнопку КнС, обеспечивается блокировочным реле РБ. Допустим, что двигатель работал в направлении «вперед», т.е. был включен контактор КВ. Тогда нажатие на кнопку КнС приводит к включению реле РБ. Размыкающий контакт РБ отключает контактор KB, а замыкающий контакт РБ включает контактор КН по цепи через замкнутый контакт 1 - 3 реле РКС и замкнувшийся блок-контакт КВ. После этого кнопка КнС может быть отпущена, так как реле РБ становится на самопитание. Происходит торможение двигателя противовключением до тех пор, пока при ω ≈ 0 не разомкнется контакт 1 - 3 реле РКС. При вращении двигателя в направлении «назад» и нажатии на кнопку КнС схема действует аналогично.

Рис. 2.10. Схема управления торможением противовключением

асинхронного двигателя в функции скорости

Если нужно реверсировать двигатель без его остановки, то кнопку КнС не нажимают. Достаточно кратковременно нажать на кнопку противоположного направления вращения. Например, если двигатель был включен в направлении «вперед», то после нажатия на кнопку КнН ее размыкающим контактом отключается контактор KB, а затем включается контактор КН, и кнопка может быть отпущена. Двигатель затормаживается в режиме противовключения и далее разгоняется в направлении «назад», поскольку катушка контактора КН продолжает получать питание через размыкающий контакт реле РБ до тех пор, пока не будет нажата кнопка КнС.

При помощи реле контроля скорости можно также управлять динамическим торможением асинхронных двигателей с короткозамкнутым и фазным ротором. Схема соответствующего узла аналогична схеме, приведенной на рис. 2.9, где вместо контакта реле РДТ в цепи управления нужно включить размыкающий контакт реле РКС.

На рис. 2.11 показана схема узла, реализующего управление торможением противовключением двигателя с фазным ротором, при этом в схеме используют косвенный метод контроля скорости двигателя посредством реле напряжения РП постоянного тока, катушка которого подключена через выпрямитель Вм на зажимы обмотки ротора. Напряжение на катушке РП пропорционально скольжению s двигателя: Е2= E2к s, где E2к — линейная ЭДС ротора при s = 1. Реле настраивается с помощью регулировочного реостата Rрег так, чтобы оно срабатывало в самом начале процесса торможения (т.е. при скольжении s = 2) и отпускало свой якорь при скорости, близкой к нулю (т.е. при s ≈ 1). При пуске реле РП не включается. На схеме цепи управления пуском представлены одной ступенью сопротивления Rдоб.п контактором КУ и реле времени РУ, пристроенным к контактору КП, который срабатывает в начале пуска и закорачивает ступень противовключения Rдоб. пр.

Рис. 2.11. Схема управления торможением противовключением

асинхронного двигателя в функции скорости при косвенном контроле

Алгоритм работы анализируемого узла сводится к следующему. Предположим, что двигатель работал в направлении «вперед». После нажатия на кнопку КнН отключаются контакторы KB и КП. Затем включается контактор КН, переводя двигатель в режим противовключения. При этом срабатывает реле РП и размыкает свой контакт в цепи катушки контактора КП, не позволяя ему включиться и обеспечивая тем самым введение в цепь ротора сопротивлений Rдоб.п и Rдоб. пр. Для повышения надежности такой операции применено блокировочное реле РБ. Оно создает временный разрыв в цепи катушки контактора КП, т.е. отключается при отключении контактора KB и включается только после замыкания контактов контактора КН. Когда контакт РБ закроется, реле РП уже успеет сработать и разомкнуть свой контакт. В конце торможения контакт РП закрывается, включается контактор КП. Далее происходит разгон двигателя в направлении «назад». Аналогично работает схема и при обратном реверсе. При нажатии на кнопку КнС двигатель отключается от сети и тормозится только под действием статического момента.

Релейно-контакторные схемы широко используются и для управления многоскоростными двигателями. Особенностью таких схем является то, что подключение обмоток двигателя к источнику питания производится только после выбора скорости вращения двигателя, т.е. после осуществления соединения обмоток двигателя по требуемой схеме (звезда, двойная звезда, треугольник).

В тех случаях, когда прямой пуск короткозамкнутых асинхронных двигателей невозможен либо ввиду недостаточной мощности питающей сети, либо в связи с необходимостью обеспечения пониженных значений момента двигателя по условиям ограничения ускорения рабочих органов производственной машины, прибегают к пуску при пониженном напряжении. С этой целью в обмотки статора включают пусковые резисторы. Наиболее распространенная схема ограничения пускового тока и момента низковольтного двигателя приведена на рис. 2.12. При включении контактора К У обмотки статора присоединяются к сети через пусковые резисторы Rдо6 . Разгон двигателя происходит по искусственной характеристике 1 с начальным пусковым моментом Мпи. В конце разгона при скорости < ωc автоматически включается контактор КЛ, закорачивающий резисторы Rдо6.

Рис. 2.12. Узел схемы управления пуском асинхронного короткозамкнутого двигателя

Двигатель выходит на естественную характеристику 2 и разгоняется по ней до установившейся скорости ωс . Управляют моментом включения контактора КЛ обычно в функции времени.

Для небольших двигателей в целях ограничения пускового момента используют иногда однофазное включение резистора Rдо6 . Для высоковольтных двигателей большой мощности в схеме на рис. 2.12, вместо резисторов включаются реакторы Хдоб , а вместо контакторов КУ и КЛ — выключатели ВУ и ВЛ.

Если требуется обеспечить наибольший пусковой момент двигателя при заданном ограничении пускового тока, применяют пуск через автотрансформатор. В этом случае при пуске двигателя сначала статор двигателя включается на часть обмотки автотрансформатора, а затем по истечению выдержки времени на статор двигателя подается полное напряжение сети (пусковые характеристики аналогичны характеристикам 1, 2 рис. 2.12).

studfiles.net

Управление асинхронными двигателями (АД)

Автоматическое управление электроприводами

Схема управления с реверсивным магнитным пускателем (МП)

Схема (рис. 17.10) включает реверсивный МП и кнопки управления SB1 (Вперед), SB2 (Назад), SB3 (Стоп).

Схема обеспечивает: дистанционный пуск, реверсирование и останов, защиту двигателя от перегрузки, защиту от самозапуска.

МП состоит из двух контакторов переменного тока КМ1 и КМ2 с главными и вспомогательными контактами (блок-контактами) и тепловыми реле КК с размыкающим контактом. Сведения о МП приведены в главе 9.

Для пуска двигателя оператор нажимает на кнопку SB1,nu6o SB2. Катушка КМ1 (либо КМ2) получает питание, контактор срабатывает, включая контакты в цепи статора и блокирует пусковую кнопку. Двигатель разгоняется. При перегрузке (если ток статора длительно превышает 1,1 — 1,2 номинального значения) срабатывают тепловые реле КК, отключая своим контактом цепь питания катушки. В МП предусмотрена электрическая блокировка от одновременного включения контакторов.

Для остановки оператор нажимает на кнопку SB3 (Стоп).

Для защиты от коротких замыканий используется автоматический выключатель OF с электродинамическим расцепителем.

Рис. 17.10. Схема управления АД с реверсивным МП

Схема управления АД с узлом электродинамического

торможения

Схема (рис. 17.11) включает магнитный пускатель КМ, кнопки управления SB1 (Пуск), SB2 (Стоп), контактор электродинамического торможения КМ1, выпрямитель V, питающий реле времени КТ, и реостат R, ограничивающий тормозной ток статора. Предохранители FA защищают цепи управления с коротких замыканий.

Пуск АД осуществляется нажатием на кнопку SB1 (Пуск). Контактор КМ включает главные контакты в цепи статора АД, блокирует пусковую кнопку, отключает цепь контактора КМ1 и включает катушку реле КТ. АД запускается в режиме прямого пуска.

Для остановки АД нажимают на кнопку SB2 (Стоп). КМ отключается, отключив статор от сети переменного тока. Одновременно включается КМ1, и постоянное напряжение выпрямителя подается в статор АД. Сопротивление R позволяет регулировать величину тока динамического торможения и, тем самым, интенсивность торможения. Время торможения определяется уставкой реле времени КТ. По его истечении контакт КТ с выдержкой времени на отключение размыкает цепь КМ1, который отключается и отключает обмотку статора от выпрямителя. Схема возвращается в исходное состояние.

Управление двухскоростным АД

Типовая схема управления двухскоростным АД представлена на рис. 17.12. Схема включает полюснопереключаемый АД, контакторы КМ1—КМ4, блокировочное реле KV, двухцепные кнопки SB1 (Вперед), SB2 (Назад), SB4, SB5, а также кнопку SB3 (Стоп).

Рис. 17.11. Схема управления АД с динамическим торможением

Две скорости АД получают путем соединения обмотки статора в треугольник (контактор КМ2), либо в двойную звезду (контактор КМ1).

Схема обеспечивает пуск и реверсирование АД, его работу на двух скоростях, защиту АД от перегрузки и самозапуска.

Пуску АД «вперед» или «назад» предшествует предварительное соединение его обмоток в треугольник (включают КМ2), что соответствует низкой скорости, либо в двойную звезду ( включают КМ1) — высокая скорость. При этом включается реле блокировки KV, разрешающее запуск двигателя, благодаря включению его контактов в цепи катушек контакторов КМЗ и КМ4. Нажав на кнопку SB1, либо SB2, оператор запускает двигатель «вперед» или «назад».

Одновременное включение контакторов КМ1—КМ4 исключается применением двухцепных кнопок, а также пере крестным включением размыкающих блок-контактов контакторов в цепи питания их катушек.

Типовая схема управления АД с фазным ротором

Схема включает АД с фазным ротором, типовую панель управления серии ПДУ6220, пускорегулирующие реостаты Rd1, Rd2, реостат динамического торможения Rdm, а также командоаппарат SА (рис. 17.13).

Схема обеспечивает пуск АД в две ступени в функции независимой выдержки времени, автоматическое динамическое

торможение, максимальную защиту АД (реле тока FA1—FA3), защиту от самозапуска.

Командоаппарат SA, имеющий нейтральное положение О и три равнозначных положения влево и вправо (/, 2, 3), позволяет выбрать режимы работы. В нейтральной позиции О реле KV включено и обеспечивает готовность ЭП к пуску. При переводе $А в любое положение /, 2, 3, включается линейный контактор КМ2, и на статор М подается напряжение. Одновременно включается КМ5, включающий катушку YA тормозного электромагнита, который растормаживает вал АД. Получает питание реле времени КТЗ, обеспечивающее выдержку времени при динамическом торможении.

Автоматический пуск в функции времени при переводе SA, например, в положение 3 происходит благодаря последовательному шунтированию пусковых ступеней контакторами КМЗ и КМ4. Выдержки времени на их включение обеспечиваются реле времени КТ1 и КТ2.

Автоматическое динамическое торможение обеспечивается при переводе рукоятки SA в положение 0. При этом КМ2 и КМ5 отключаются, КМ1 включается, и на статор подается постоянное напряжение. По истечении выдержки времени торможения реле КТЗ отключается и отключает контактор КМ1. Одновременно катушка тормозного электромагнита YA теряет питание, осуществляется механическое торможение.

Асинхронный ЭП с тиристорным регулятором напряжения

На рис. 17.14 представлена типовая схема замкнутой (имеющей обратные связи) системы автоматического регулирования (САР) скорости вращения и тока АД крановых ЭП.

Рис. 17.14. Типовая САР с АЭД и тиристорным регулятором напряжения

ЭП включает АД с подключенными к цепи ротора пускорегулирующими сопротивлениями, тиристорный регулятор напряжения типа РСТ на тиристорах VS1—VS6, систему импульсно-фазового управления (СИФУ) ими и цепи обратных связей.

Реверсирование АД осуществляется контакторами КМ1, КМ2, а вал двигателя тормозится и фиксируется посредством тормозного электромагнита YB. Расширение диапазона регулирования достигается применением пускорегулирующих сопротивлений, коммутируемых контакторами КМЗ и КМ4.

Замкнутая САР с тиристорным регулятором напряжения АД имеет обратные связи (ОС) по скорости (тахогенератор BR) и по току (трансформаторы тока ТА и блоки токоограничения УТО, блок нелинейности по току НТ, блок защиты по току МТ). Первая обеспечивает стабилизацию скорости — высокую жесткость характеристик во всем диапазоне регулирования, вторая — ограничение тока в пределах до 1,5 номинального.

Напряжение управления с командоконтроллера КК подается на блок задания скорости БЗС. С него задающее напряжение, соответствующее заданному значению скорости АД, подается на узел сравнения, куда поступает также напряжение ОС по скорости. Результирующее напряжение управления подается на вход усилителей У1, РУ, У2. От напряжения У2 зависит фаза импульсов СИФУ, подаваемых на управляющие электроды тиристоров, и, следовательно, величина напряжения РСТ, подаваемого на АД.

Сигнал с блока логики поступает также на контакторы КМ1, либо КМ2, определяя направление вращения АД.

Следящий электропривод с АД

Следящим ЭП называют замкнутую САР, которая в соответствии с произвольно изменяющимся законом управления с заданной точностью воспроизводит движение рабочего органа машины.

Следящие ЭП включают, как правило, датчики входной и выходной величин, измеритель рассогласования, систему управления исполнительным электродвигателем, который посредством механической передачи связан с рабочим органом.

Схема следящего ЭП с асинхронным двухфазным исполнительным двигателем М представлена на рис. 17.15. Закон управления задается сельсином — датчиком СД и воспринимается сельсином — приемником СП. Напряжение рассогласования U снимается со статора СП и поступает на вход фазочувствительного усилителя У1. Величина U пропорциональна разности углов φ и φ, а фаза определяется знаком разности этих углов. Напряжения U или U запускают один из каналов СИФУ. Тиристоры VS1, VS2 и VS5, VS6 отпираются, на обмотки ОВ и ОУ подаются напряжения, пропорциональные сигналу рассогласования. Двигатель М вращается, уменьшая

Рис. 17.15. Схема следящего ЭП с исполнительным двухфазным АД

величину рассогласования. При включении VS3, VS4 М вращается в другую сторону. Таким образом, привод обеспечивает отработку произвольного угла рассогласования произвольного знака.

www.proelectro2.ru

Управление асинхронным электродвигателем трехфазного тока с короткозамкнутым ротором

Разглядим очень всераспространенную схему управления асинхронным движком с помощью магнитного пускателя.

На рис.1 приведена схема управления без способности конфигурации направления вращения (реверсирования). Нереверсивный магнитный пускатель состоит из трехполюсного контактора и термического реле.

Проследим устройство и работу сначала силовых (основных) цепей, а потом цепей управления.

Силовые цепи. Трехфазный ток к статору электродвигателя Д поступает через трехполюсный рубильник Р. Рубильник дает возможность отключить электродвигатель в случае ремонта либо выхода из строя магнитного пускателя. Дальше в силовой цепи находятся предохранители 1П, которые помещаются обычно на групповом распределительном щитке; они защищают цепи от коротких замыканий. Главные контакты Л трехполюсного линейного контактора включают либо отключают обмотку статора электродвигателя. Подключены главные контакты таким макаром, чтоб подвижные контакты размещались со стороны мотора, а недвижные, всегда находящиеся под напряжением, – со сторону сети, такое подключение увеличивает безопасность обслуживания. Термические реле врубаются в две фазы, потому что чрезвычайно большой ток вероятен более чем в 2-ух проводах, они служат для защиты мотора от долгих перегрузок и от работы на 2-ух фазах.

Рис.1 Схема управления асинхронным короткозамкнутым движком с помощью нереверсивного магнитного пускателя

Применение в схеме вместе с термическими реле плавких предохранителей разъясняется тем, что силовые контакты магнитных пускателей допускают разрыв токов перегрузки не больше семикратной величины номинального тока электродвигателя, мощность которого допустима в данном пускателе; а на разрыв токов короткого замыкания эти контакты не рассчитаны. В силовую цепь врубаются нагревательные элементы реле.

Цепи управления. Питание цепи управления осуществляется тут через рубильник и предохранители главной цепи. Не считая того, цепи управления защищены своим одним предохранителем 2П, он защищает цепь управления от маленьких замыканий. Как видно из схемы, цепь управления питается напряжением таковой же величины, что и силовая цепь.

В цепь управления включены кнопки «стоп» и «пуск».

Катушка Л линейного контактора с блок-контактном Л1 с помощью собственных основных контактов Л в силовой цепи производит включение и отключение электродвигателя Д. Дальше в цепь управления включены размыкающие контакты (с ручным возвратом) термических реле 1РТ и 2РТ, нагревательные элементы которых включены в главную цепь. У неких типов термических реле имеются два нагревательных элемента и только один размыкающий контакт, на который может повлиять средством рычажной системы любая из биметаллических пластинок.

Схема работает последующим образом. Для запуска мотора после включения рубильника Р следует надавить кнопку «пуск». При всем этом замыкается цепь катушки контактора Л. Ток идет по следующей цепи: фаза Л1 – предохранитель 2П – размыкающая кнопка «стоп» – кнопка «пуск» – катушка контактора Л – размыкающие контакты термических реле 1РТ и 2РТ – фаза Л3. Вследствие того что по катушке контактора проходит ток, сердечник ее намагничивается, якорь втягивается и включает главные контакты. Выводы обмотки статора С1 C2 С3 присоединяются к сети питания Л1, Л2, Л3, и движок врубается. Сразу с главными контактами замыкаются и блок-контакты так, что цепь катушки контактора замыкается через блок-контакт Л1 шунтирующий кнопку «пуск». Сейчас уже не надо больше задерживать кнопку в нажатом состоянии; за счет деяния пружины она ворачивается в начальное положение. Для отключения мотора следует надавить кнопку «стоп»; при всем этом питание катушки контактора Л прерывается, и главные контакты под действием веса либо пружины размыкаются и отсоединяют обмотку статора от сети.

Рассмотренная схема производит и так именуемую «нулевую» (либо наименьшую) защиту: при исчезновении либо значимом понижении напряжения сети до 35—40% номинального значения контактор отключается и отключает электродвигатель от сети.

При восстановлении напряжения самопуска мотора уже не произойдет, потому что кнопка «пуск» отпущена, а блок-контакт Л1 разомкнут.

В случае долговременной перегрузки размыкающий контакт теплового реле 1РТ (2РТ) отключает контактор, а как следует, и движок. После деяния реле термический защиты (если термическое реле выполнено по принципу принудительного возврата) для возврата контакта реле в начальное положение следует надавить на кнопку, которая помещается на крышке пускателя; возврат контактов реле 1РТ (2РТ) после отключения вероятен только через время, нужное для того, чтоб биметаллические пластинки остыли.

Магнитные пускатели изготовляются для управления электродвигателями до 75—100 кет. Рассмотренная схема может быть собрана также и с контактором. Для асинхронных движков напряжением до 500 в обычно используются трехполюсные контакторы переменного тока серии КТ с катушкой переменного тюка.

Для управления механизмами, требующими конфигурации направления вращения (реверсирования), применяется или реверсивный магнитный пускатель,или схема управления с 2-мя контакторами, не достаточно отличающаяся от схемы реверсивного пускателя.

Рис. 2 Схема управления асинхронным короткозамкнутым движком с возможностью реверсирования

На рис. 2 приведена схема управления асинхронным короткозамкнутым движком с возможностью реверсирования. Как и схема управления с магнитным пускателем, данная схема допускает дистанционное управление, потому что кнопки управления, которых в этой схеме три – «вперед», «назад» и «стоп», можно поместить на неком расстоянии от мотора. С помощью схемы, изображенной на рис. 2, можно пустить движок (и, следовательно, связанный с ним механизм), поменять направление вращения, приостановить его; не считая того, схема производит защиту установки от маленьких замыканий, от перегрузки, от падения напряжения в сети (нулевая защита) и от самопуска. В этой схеме совмещаются две схемы нереверсивного запуска и имеются некие особенности. Схема снабжена 2-мя контакторами: контактором «вперед» (катушка и ее три основных контакта обозначены буковкой В, а блок-контакты B1и В2) и контактором «назад» (катушка и три основных контакта обозначены буковкой Н, а блок-контакты h2 и Н2). Главные контакты контакторов В и Н включены в силовую цепь таким макаром, что когда замыкаются контакты В (контакты Н при всем этом разомкнуты), на обмотку статора подаются три фазы сети в одном порядке, а когда замыкаются контакты Н, две фазы из 3-х изменяются местами. В связи с этим магнитное поле статора мотора начинает крутиться в оборотную сторону, и движок реверсируется.

Вправду, при включении контактов В фаза Л1 сети подается на обмотку статора С1 фаза Л2— на С2, фаза Л3— на С3 если же замыкаются контакты Н, то фаза Л1 подается на обмотку С3, фаза Л2 – на С2 (без конфигурации), фаза Л3 – на следовательно, фазы Л1 и Л3 изменяются местами.

Схема работает последующим образом. Для включения двигателя в направлении «вперед» нажимается кнопка «вперед»; при всем этом ток от фазы Л2 идет по цепи: 1 — 3 — 5 — 7 – 6 – 4 — 2 — фаза Л3; катушка В замыкает свои главные контакты В и движок включается на движение «вперед». Для конфигурации направления вращения врубается кнопка «стоп», а потом врубается кнопка «назад»; при всем этом ток идет по цепи: фаза Л2 — 1 – 3 – 9 – 11 – 6 – 4 – 2 – фаза Л3. Сейчас ток уже идет по катушке Н, которая замыкает свои контакты, и движок реверсируется. Одновременное включение обоих контакторов в рассмотренной схеме может привести к недлинному замыканию в силовой цепи. Если движок включить в направлении, к примеру, «вперед», и по ошибке надавить кнопку «назад», то катушка Н также включит свои контакты (контакты В были включены, ранее, так как движок работал в направлении «вперед»), в силовой цепи окажутся включенными все 6 основных контактов, что приведет к недлинному замыканию в 2-ух фазах (Л1и Л3). Чтоб этого не вышло, в схеме применяются двухцепные кнопки «вперед» и «назад»; при нажатии кнопки «вперед» сразу размыкается контакт в цепи катушки Н и, напротив, если надавить кнопку «назад», то размыкается контакт катушки В. Это устройство именуется механической блокировкой. Для роста надежности работы схемы механической блокировкой снабжаются также якори катушек контакторов, которые имеют особый рычаг: втягивание якоря одной катушки делает неосуществимым одновременное втягивание якоря 2-ой катушки.

Не считая механической, применяется также электронная блокировка. На рис. 2 кнопки управления «вперед» и «назад» обыденные; но в цепь катушки «вперед» включен размыкающий контакт контактора «назад» и, напротив, в цепь катушки «назад» включен размыкающий контакт контактора «вперед». Если надавить, к примеру, кнопку «назад», то ток пройдет по катушке контактора «назад», контактор замкнет свои замыкающие контакты и разомкнет собственный размыкающий контакт Н2 в цепи катушки В. Следовательно, пока включена катушка контактора Н, цепь катушки контактора В будет разомкнутой, и включить катушку В сразу с катушкой Н нереально. Это устройство именуется электрической блокировкой. Для роста надежности работы схемы одновременно с электронной используют механическую блокировку.

elektrica.info

Управление асинхронным двигателем. Наиболее популярные схемы.

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

Управление асинхронным двигателем

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Управление асинхронным двигателем

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

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.

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

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 SB3 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 — SB3, 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.

Схема показана на рисунке.

Управление асинхронным двигателем

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 SB3, причем в цепи КМ1 кнопка SB2 имеет нормально-открытый контакт (замыкающий), а SB3 — нормально-закрытый (размыкающий) контакт, в цепи КМ3 — кнопка SB2 имеет нормально-закрытый контакт (размыкающий), а SB3 — нормально-открытый. При нажатии каждой из кнопок цепь одного из пускателей замыкается, а цепь другого одновременно при этом размыкается.

Смотрите также по этой теме:

Короткозамкнутый и фазный ротор. В чем различие?

Асинхронный двигатель. Устройство и принцип работы.

Как работает электродвигатель. Преимущества и недостатки разных видов.

Асинхронный двигатель. Устройство и принцип работы.

Принцип работы электродвигателя. Простыми словами о сложном.

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

powercoup.by

Управление асинхронными короткозамкнутыми двигателями

Запуск асинхронных короткозамкнутых двигателей малой и средней мощности производится чаще всего путем непосредственного включения статора двигателя в сеть.

Устройство асинхронных машин.

Наиболее часто применяемая схема управления двигателем приведена на рис. 1.

Защита силовой цепи осуществляется плавкими предохранителями П и двумя тепловыми реле 1РТ и 2РТ. Плавкие предохранители П защищают силовую цепь от коротких замыканий, а тепловые реле 1РТ и 2РТ защищают двигатель от перегрузок, превышающих номинальную нагрузку на 10—20%.

Рис. 1 Схема управления асинхронным короткозамкнутым двигателем.

Включение и отключение двигателя производится линейным контактором Л, н/о силовые контакты которого находятся в силовой цепи двигателя. Управление двигателем производятся дистанционно от кнопочной станции, состоящей из двух кнопок, Пуск и Стоп.

Линейный контактор Л и тепловые реле 1РТ и 2РТ представляют собой один аппарат — магнитный пускатель. При нажатии кнопки Пуск катушка контактора Л получает питание и притягивает якорь с укрепленными на нем подвижными контактами. При помощи силовых контактов двигатель включается в сеть, а блокировочный н/о контакт Л шунтирует кнопку Пуск, что позволяет отпустить эту кнопку, не прерывая питания катушки Л.

Остановка двигателя осуществляется кнопкой Стоп, а в случае перегрузки двигателя — размыканием контактов тепловых реле 1РТ и 2РТ.

Магнитный пускатель осуществляет также так называемую «нулевую защиту». При снижении напряжения на катушке Л до величины 0,8 U/ном. якорь контактора отпустится и двигатель отключится.Если по условиям технологического процесса необходимо изменять направление вращения производственного механизма, то управление двигателем осуществляется при помощи реверсивного магнитного пускателя, состоящего из двух контакторов: В — «вперед» и Н — «назад», которые управляются соответствующими кнопками Вп, Нз и Стоп (рис. 2).

Рис. 2 Схема управления асинхронным короткозамкнутым двигателем для двух направлений вращения.

Защита силовых цепей аналогична схеме, приведенной на рис. 1. Для предотвращения одновременного включения контактов В и Н (что может привести к короткому замыканию в силовой цепи) в схеме предусмотрены две блокировки. Одна из них выполнена н/з контактами Н и В в цепях катушек контакторов и исключает возможность одновременного включения контакторов Н и В. Вторая блокировка, выполненная контактами кнопок управления, предусматривает размыкание цепи отключаемого контактора, прежде чем произойдет замыкание цепи включаемого.

На рис. 3 представлена схема управления асинхронным короткозамкнутым двигателем с активным сопротивлением в статорной цепи. Эта схема применяется для ограничения колебаний напряжения в маломощных электрических сетях при значительных пусковых токах.

Рис. 3 Схема управления асинхронным короткозамкнутым двигателем с активным сопротивлением в статорной цепи.

При нажатии на кнопку Пуск контактор У включает статор двигателя в сеть через ограничивающее сопротивление. Одновременно приходит в действие пристроенное к контактору маятниковое реле РУ. Это реле включит контактор Л спустя то время, которое необходимо для разбега двигателя до номинальной скорости.

Контактор Л сработает и своими главными контактами зашунтирует ограничивающее сопротивление.

Во всех вышеприведенных схемах торможение привода происходит за счет сил трения. Приведем некоторые схемы, предусматривающие электрическое торможение.

Схема с динамическим торможением представлена на рис.4. При нажатии кнопки Пуск включается катушка контактора Л, который своими главными контактами подключает статор двигателя к сети переменного тока. Блок-контакт контактора Л включает катушку реле времени РВ в сеть постоянного тока, и реле РВ, срабатывая, замыкает свой н/о контакт в цепи катушки контактора торможения Т. На этом заканчивается операция пуска.

Рис. 4 Схема управления асинхронным короткозамкнутым двигателем с динамическим торможением.

При нажатии на кнопку Стоп размыкается цепь катушки контактора Л, контакты которого отключают двигатель от переменного тока. Нормально-закрытый блок-контакт контактора Л подготавливает цепь для включения контактора Т, а н/о блок-контакт Л размыкает цепь катушки реле времени РВ.

Одновременно через замкнутый контакт реле времени РВ и н/з блок-контакт Л получит питание катушка контактора Т, которая встанет на самоблокировку при помощи н/о блок-контакта Т и таким образом подключит статор двигателя к сети постоянного тока. Двигатель при этом работает в режиме динамического торможения.

Рис. 5 Рис. Схема управления асинхронным короткозамкнутым двигателем с торможением.

Реле времени РВ настроено так, чтобы его выдержка была несколько больше времени торможения электродвигателя, поэтому реле своими контактами разомкнет цепь контактора Т после того, как произойдет остановка двигателя.

На рис. 5 изображена схема управления асинхронным короткозамкнутым двигателем в режиме противовключения. Пуск осуществляется аналогично вышеприведенным схемам. При нажатии на кнопку Стоп катушка контактора Л теряет питание и двигатель отключается от сети. Нормально-закрытый блок-контакт Л замкнется, и катушка контактора Т получит питание. Во время вращения двигателя контакты реле контроля скорости РКС замкнуты и размыкаются при скорости двигателя , близкой к нулю.

Таким образом, до размыкания контактов РКС, т. е. почти до полной остановки привода, двигатель работает в режиме противовключения, что обеспечивает быструю остановку его.

Поделитесь полезной статьей:

Top

fazaa.ru

Каталог товаров