Villanymotorok automatikus indítás-leállítás vezérlésének elvei

A cikk a relé-kontaktor sémákkal foglalkozik a fázisrotorral és egyenáramú motorokkal rendelkező indukciós motorok indításának, visszafordításának és leállításának automatizálására.

Indításkor vegye figyelembe az indítóellenállások bekapcsolásának sémáját és az azokat vezérlő KM3, KM4, KM5 kontaktorok érintkezőit tekercselt rotor indukciós motor (Kr. f. R.-vel) És Független gerjesztésű DC motor DPT NV (1. ábra). Ezek a sémák dinamikus fékezést (1. ábra, a) és ellentétes fékezést (1. ábra, b) biztosítanak.

DPT NV vagy IM reosztát fázisrotorral történő indításakor az R1, R2, R3 indítóreosztát fokozatainak váltakozó zárása (rövidzára) automatikusan megtörténik a KM3, KM4, KM5 kontaktorok érintkezői segítségével, amelyek háromféleképpen vezérelhető:

• a dt1, dt2, dt3 időintervallumok megszámlálásával (2. ábra), amelyekhez időreléket használnak (időkezelés);

• a villanymotor fordulatszámának figyelésével ill EMF (sebesség ellenőrzés).A reosztátokon keresztül közvetlenül csatlakoztatott feszültségrelék vagy kontaktorok EMF-érzékelőként használhatók;

• áramérzékelők (áramrelék, amelyek Imin-nek megfelelő visszatérő áramra állíthatók) használata, amelyek parancsimpulzust adnak, amikor az armatúra (rotor) árama az indítási folyamat során Imin értékre csökken (áramszabályozás).

Vegyük figyelembe az egyenáramú motor (DCM) mechanikai jellemzőit (1. ábra) (indukciós motornál (IM) ugyanez, ha a mechanikai karakterisztika működési szakaszát használjuk) indításkor és leállításkor, valamint a görbéket fordulatszám, nyomaték (áram) az idő függvényében.

Rizs. 1. Fázisrotoros aszinkronmotor (a) és független gerjesztésű egyenáramú motor (b) indítóellenállásainak bekapcsolási sémája

Rizs. 2. Indítási és leállítási jellemzők (a) és DPT-függőségek (b)

Az elektromos motor indítása (a KM1 érintkezők zárva vannak (1. ábra)).

Feszültség rákapcsolásakor a motor árama (nyomatéka) egyenlő I1-gyel (M1) (A pont), és a motor indítási ellenállással (R1 + R2 + R3) gyorsul.

A gyorsulás előrehaladtával az áramerősség csökken, és az I2 áramnál (B pont) R1 rövidre záródik, az áramerősség az I1 értékre nő (C pont) és így tovább.

Az F pontban az I2 áramnál az indító reosztát utolsó fokozata rövidre záródik, és a villanymotor eléri a természetes karakterisztikáját (G pont). A gyorsulás (H pont) következik be, amely megfelel az Ic áramnak (terhelésfüggő). Ha az R1 nincs rövidre zárva a B pontban, akkor a motor a B' pontig gyorsul, és állandó fordulatszámmal rendelkezik.

Dinamikus fékezés (nyitott KM1, zárt KM7), amíg a villanymotor a K pontba nem megy, ami megfelel a nyomatéknak (áram), és értéke az ellenállástól függ Rtd.

Fékezés ellenállással (KM1 nyitva, KM2 zárva), miközben a villanymotor az L pontba megy, és nagyon gyorsan lassulni kezd ellenállással (R1 + R2 + R3 + Rtp).

Ennek a karakterisztikának a meredeksége, és így az értéke megegyezik (párhuzamos) az ellenállással (R1 + R2 + R3 + Rtp) lévő kezdeti karakterisztikával.

Az N pontban Rtp rövidzárlat szükséges, a villanymotor a P pontba megy, és az ellenkező irányba gyorsul. Ha az Rtp nincs rövidre zárva az N pontban, akkor a motor felgyorsul az N' pontig, és ezen a sebességen működik.

Automatikus vezérlési sémák a DPT indításához

Vezérlés az idő függvényében (3. ábra) Leggyakrabban elektromágneses időreléket használnak időrelékként az EP áramkörökben. Úgy vannak beállítva, hogy figyelembe vegyék az előre beállított dt1, dt2,… időkésleltetéseket. Minden időrelének tartalmaznia kell egy megfelelő teljesítménykontaktort.

Rizs. 3. A DPT automatikus indításának vázlata az idő függvényében

Vezérlés a fordulatszám függvényében (leggyakrabban dinamikus fékezésnél és ellentétes fékezésnél használatos) A vezérlés automatizálásának ez az elve olyan relék alkalmazását jelenti, amelyek közvetlenül vagy közvetve szabályozzák a villanymotor fordulatszámát: egyenáramú motoroknál az armatúra emf mérése történik, aszinkronnál és szinkron villanymotoroknál az EMF vagy áramfrekvencia mérése történik.

A közvetlenül a sebességet mérő eszközök (sebességszabályozó relé (RCC) egy összetett eszközön) használata bonyolítja a telepítést és a vezérlő áramkört.Az RKS-t gyakrabban használják fékvezérlésre, hogy az elektromos motort nullához közeli sebességgel lekapcsolják a hálózatról. A közvetett módszereket gyakrabban alkalmazzák.

Állandó mágneses fluxus mellett a DPT armatúra emf-je egyenesen arányos a sebességgel. Ezért a feszültségrelé tekercs közvetlenül csatlakoztatható az armatúra kapcsaihoz. Az armatúra Uy kapocsfeszültsége azonban eltér az Eya-tól az armatúra tekercselésén bekövetkező feszültségesés nagyságában.

Ebben az esetben két lehetőség közül választhat:

• KV feszültségrelék alkalmazása, amelyek különböző működtetési feszültségekre állíthatók (4. ábra, a);
• indítóellenállásokon keresztül csatlakoztatott KM mágneskapcsolókkal (4. ábra, b). A KV1, KV2 relé záróérintkezői tápfeszültséget adnak a KM2, KM3 teljesítménykontaktorok tekercseire.

Rizs. 4. Tápáramkörök a DPT csatlakoztatásához feszültségrelék (a) és kontaktorok (b) használatával, mint DCS

Rizs. 5. Elektromos áramkör (a) és vezérlőáramkör (b) DPT sebességfüggő indítási automatizálással. Szaggatott vonalak jelzik az áramkört, amikor a KV1, KV2 feszültségrelék használják a feszültség mérésére.

Vezérlés az aktuális funkcióban. Ezt a szabályozási elvet alááram-relékkel valósítják meg, amelyek bekapcsolják a teljesítménykontaktorokat, amikor az áram eléri az I1 értéket (6. ábra, b). Leggyakrabban a mágneses fluxus gyengülésével megnövelt sebességre való indításra használják.

Rizs. 6. Bekötési rajz (a) és Ф, Ia = f (t) (b) függése egyenáramú motor indításakor az áramerősség függvényében

Amikor a bekapcsolási áram (Rp2 rövidre van zárva), a KA relé feszültség alá kerül, és a KA érintkezőn keresztül áramot kap a KM4 tekercs.Amikor az armatúra árama fordított áramra csökken, a KM4 kontaktor zár, és a mágneses fluxus csökken (Rreg bekerül a LOB mező tekercs áramkörébe). Ebben az esetben az armatúra árama növekedni kezd (az armatúraáram változási sebessége nagyobb, mint a mágneses fluxus változásának sebessége).

Amikor a t1 pontban elérjük az Iya = Iav értéket, a KA és KM4 relék aktiválódnak, és az Rreg manipulálódik. A fluxus növelésének és az Ia csökkentésének folyamata t2 időpontban kezdődik, amikor az űrhajó és a KM4 kikapcsol. Mindezekkel a kommutációkkal M> Ms és az elektromos motor felgyorsul. Az indítási folyamat akkor ér véget, amikor a mágneses fluxus nagysága megközelíti a beállított értéket, amelyet az Rreg ellenállás bevezetése határoz meg a gerjesztőtekercs áramkörében, és amikor a KA, KM4 következő lekapcsolásakor az armatúra árama nem éri el az Iav-t ( ti pont). Ezt a szabályozási elvet vibrációnak nevezik.

DPT fékvezérlő automatika

Ebben az esetben ugyanazok az elvek érvényesek, mint az indítási automatizálásra. Ezeknek az áramköröknek az a célja, hogy az elektromos motort nullával egyenlő vagy ahhoz közeli fordulatszámmal lekapcsolják a hálózatról. Legkönnyebben dinamikus fékezéssel oldható meg, az idő vagy a sebesség elve alapján (7. ábra).

Rizs. 7. Elektromos áramkör (a) és vezérlőáramkör (b) dinamikus fékezés

Indításkor megnyomjuk az SB2-t és a feszültség a KM1 tekercsre kerül, miközben: az SB2 gombot (KM1.2) kezeljük, feszültséget kapunk a motor armatúrájára (KM1.1), a KV tápáramkörre ( KM1.3 ) megnyílik.

Megálláskor megnyomjuk az SB1-et, miközben az armatúra le van választva a hálózatról, a KM1.3 zár és a KV relé aktiválódik (mivel a leállítás pillanatában ez megközelítőleg megegyezik az Uc-vel és a sebesség csökkenésével csökken). A KM2 tekercs feszültséget kap, az RT pedig a motor armatúrájára van csatlakoztatva. Amikor a szögsebesség nullához közelít, a KV relé armatúrája eltűnik, a KM2 feszültségmentesül és az RT kikapcsol. Ebben az áramkörben a KV relének a lehető legalacsonyabb visszacsatolási tényezővel kell rendelkeznie, mert csak így lehet elérni a minimális fordulatszámra való fékezést.

A motor megfordítása esetén ellenkapcsolásos fékezést alkalmaznak, és a vezérlőáramkör feladata egy további ellenállás fokozat bevezetése, amikor hátrameneti parancsot adnak, és megkerüli azt, ha a motor fordulatszáma nulla közelében van. Leggyakrabban erre a célra a vezérlést a sebesség függvényében alkalmazzák (8. ábra).

Rizs. 8. A fordított DPT fékezés elektromos áramköre (a), vezérlőáramköre (b) és fékezési jellemzői (c)

Vegyünk egy áramkört indítási automatizálási blokk nélkül. Hagyja, hogy a villanymotor természetesen „előre” járjon (a KM1-et is beleértve, a gyorsulást nem vesszük figyelembe).

Az SB3 gomb megnyomása kikapcsolja a KM1-et és bekapcsolja a KM2-t. Az armatúrára adott feszültség polaritása megfordul. A KM1 és KM3 érintkezők nyitva vannak, az impedancia be van vezetve az armatúra áramkörbe. Megjelenik egy bekapcsolási áram, és a motor a 2-es karakterisztikára áll át, amely szerint a fékezés megtörténik. Nullához közeli sebességnél a KV1 relének és a KM3 kontaktornak bekapcsolnia kell. Az Rpr fokozatot manipulálják, és a gyorsítás az ellenkező irányba indul el a 3. karakterisztika szerint.

Az indukciós motor (IM) vezérlőáramkörök jellemzői

1. Az indukciós sebességszabályozó (RKS) reléket gyakran használják a fékezés (különösen a hátramenet) vezérlésére.

2. A tekercselt rotorral rendelkező IM-hez KV feszültségreléket használnak, amelyeket a rotor EMF különböző értékei váltanak ki (9. ábra). Ezeket a reléket egy egyenirányítón keresztül kapcsolják be, hogy kizárják a forgórész áramának frekvenciájának hatását a relé tekercseinek induktív ellenállására (az XL változások és az Iav, Uav változásával), csökkentve a visszatérési együtthatót és növelve. a működés megbízhatósága.

Rizs. 9. Fordított vérnyomás-leállító séma

Működési elv: a villanymotor forgórészének nagy szögsebessége mellett a tekercseiben indukált EMF kicsi, mivel E2s = E2k · s, és az s csúszás elhanyagolható (3-10%). A KV relé feszültsége nem elegendő az armatúra meghúzásához. Fordítva (KM1 nyit és KM2 zár) az állórészben lévő mágneses tér forgásiránya megfordul. A KV relé működik, kinyitja a KMP és KMT mágneskapcsolók tápkörét, és az indító Rп és a fékező Rп ellenállások bekerülnek a forgórész áramkörébe. Nullához közeli fordulatszámnál a KV relé kikapcsol, a KMT bezár, és a motor az ellenkező irányba gyorsul.