Motorvezérlő áramkörök az idő függvényében
Ezt a típusú vezérlést akkor használják, ha az elektromos motor elektromos áramkörében az összes kapcsolás bizonyos időpillanatokban megtörténik, például az elektromos motorok indításának automatizálása során a fordulatszám vagy az áram ellenőrzése nélkül. Az intervallumok időtartamát az időrelé beállításai határozzák meg és állíthatók be.
Az időszabályozás a tömeggyártású elektromágneses és elektronikus időrelék egyszerűsége és megbízhatósága miatt kapta a legnagyobb terjedést az iparágban.
Tehát a 2. ábrából. Az 1., a és b ábrákon látható, hogy a vonali kontaktor K érintkezőjének lezárásával a reosztát teljes ellenállása bekerül az armatúra áramkörbe, R1 + R2 + R3 értékkel, valamint az indító ellenállás szakaszok bevonása előfordulhat bizonyos t1, t2 és t3 időintervallumokban bizonyos n1, n2, n3 motorfordulatszámoknál, és amikor a bekapcsolási áram az I2 beállított értékre csökken. Az időintervallumokat úgy kell megválasztani, hogy az ellenállás minden további rövidzárlatánál a motor árama ne haladja meg a megengedett I1 értéket.
Ahogy a motor n = 0-ról n1-re gyorsul, az áramerősség I2-re csökken a hátsó elektromotoros erő növekedése következtében. A t1 időintervallum elteltével a K1 érintkező bezárul, az R1 tolatási ellenállást, ami a reosztát ellenállásának csökkenéséhez vezet R2 + R3-hoz, új áramnövekedéshez I1-hez stb. Az indítás végén a motor felgyorsul a névleges fordulatszámra, az indító reosztátot teljesen eltávolítják.
Rizs. 1. Motorvezérlő áramkörök az idő függvényében: a — DC motor indító reosztát, b — indítási diagram
Tekintsünk néhány motorvezérlő áramkört az idő függvényében.
A tekercses forgórészes aszinkronmotor időfüggő vezérlésénél (2. ábra) az indító reosztát egyes lépéseinek rövidre zárásához szükséges időkésleltetést ingaidőrelék biztosítják, amelyek száma megegyezik a lépések. A séma a következőképpen működik.
Rizs. 2. Vezérlőáramkör egy tekercses forgórészes indukciós motor idő függvényében
Amikor rákattint gomb Az SB1 áramot kap a KM vonalon lévő kontaktor tekercséhez, amely a motor állórészét a hálózathoz köti. Ezzel egyidejűleg a kimeneti reosztát teljesen be van vezetve. A kontaktorral együtt bekapcsol a KT1 időrelé, amely egy bizonyos idő elteltével lezárja az érintkezőt a KM1 kontaktor tekercsének áramkörében.
A kontaktor működteti és lezárja a reosztát első szakaszát, hogy elindítsa a forgórészt. Ezzel egyidejűleg bekapcsol a KT2 időrelé, amely késleltetéssel zárja érintkezőit, és bekapcsolja a KM2 tekercset és a KTZ időrelét. A KM2 kontaktor érintkezői rövidre zárják az indító reosztát KM2 második fokozatát.Ezenkívül időkésleltetéssel a KTZ relé érintkezője aktiválódik, bekapcsolva a KMZ tekercset, ami rövidzárlatot okoz a KMZ indítóreosztát utolsó szakaszában, és a motor a jövőben tovább működik, mint egy mókus rotor.
A motor leállítása az SB gomb megnyomásával történik, túlterhelés esetén a QF kapcsoló elengedésével a motor leállítása. Ez kikapcsolja a vonali mágneskapcsolót, a KM segédérintkezőt, valamint az összes gyorsító mágneskapcsolót és a nem időkésleltetésű relét. A lánc készen áll a következő ciklusra.
A megnövelt teljesítményű aszinkronmotor alapjárati fordulatszámának elindításához az állórész tekercsének csillagról delta-ra történő átkapcsolásával, használhatja az 1. ábrán látható diagramot. 3. Ebben az áramkörben a kapcsolás az idő függvényében automatikusan megtörténik Az SB2 gomb megnyomásával az állórész tekercsét a KM kontaktor csatlakoztatja a hálózathoz. Ezzel egyidejűleg a KT időrelé és a KY tekercs csatlakozik a hálózathoz, amely az állórész tekercsét az áramkör három érintkezőjével egy csillaghoz köti.
Rizs. 3. Vezérlőáramkör az aszinkronmotor idő függvényében Y-ről Δ-re történő átkapcsolással
A motor csökkentett feszültség mellett indul és gyorsul. Egy előre meghatározott időintervallum elteltével a KT relé kikapcsolja a KY mágneskapcsolót, és bekapcsolja a KΔ mágneskapcsoló tekercsét, amely az állórész tekercsét a deltához köti. Mivel a K∆ tekercs áramkörében van egy KY segédérintkező, a K∆ kontaktor zárása nem következhet be a KMY kontaktor zárása előtt.
A többsebességes indukciós motorok fokozatos indítása gazdaságosabb, és az idő függvényében történik.Tekintsünk egy példát egy kétfokozatú, egyetlen tekercsű motor lépésről lépésre történő indítására (4. ábra). Az állórész tekercselése deltából kettős csillagba dupla sebességgel megy.
Rizs. 4. Vezérlőáramkör az indukciós motor lépéses indítási idejének függvényében
A motort a KM kontaktor az első sebességfokozatra, a KM2 és KM1 kontaktorok a másodikra kapcsolják. A motor első fordulatszámra történő bekapcsolásához az SB2 gomb megnyomásával bekapcsolja a KM kontaktor tekercsét és annak KM tápérintkezőit a főáramkörben. A delta csatlakoztatott állórész tekercs csatlakozik a hálózathoz. A KT időrelé tekercse feszültség alá kerül, záróérintkezője (a KM tekercs áramkörében) zárva van.
A motor lépésről lépésre történő elindítása a második fordulatszámon egy K közbenső relé segítségével történik, amelynek áramkörét az SB3 indítógomb zárja. A K záróérintkezők megkerülik a két indítógombot, a K nyitóérintkező pedig feszültségmentesíti a KT időrelét. A KM tekercs áramkörében a KT záróérintkező visszatérési késleltetéssel kikapcsol, ami miatt a KM tekercs az indítás első periódusában zártnak bizonyul, és a motor az első sebességgel bekapcsol.
A KM blokk érintkezője a KM2 és KM1 tekercs áramkörében megnyílik. Ezek a tekercsek is le vannak választva a nyitott KT érintkezőről, amely késik a visszatéréskor. Egy bizonyos idő elteltével a KT záróérintkező kikapcsolja a KM tekercset, nyitóérintkezője pedig bekapcsolja a KM1 és KM2 második forgási sebességű kontaktorok tekercseit. A tápáramkörben lévő főérintkezőik az állórész tekercsét kettős csillagra kapcsolják és a hálózatra csatlakoztatják.
Ezért a motor először első sebességfokozatba gyorsít, majd automatikusan második fokozatba kapcsol. Vegye figyelembe, hogy az állórész tekercsének előzetes csatlakoztatását egy kettős csillaghoz, majd a hálózatba való beillesztését először a KM2 tápegység két záróérintkezőjének, majd három KM1 záró főérintkezőjének bekapcsolásával hajtják végre. Az ilyen kapcsolási sorrend úgy érhető el, hogy a KM1 tekercs a KM2 záróblokk érintkezőjén keresztül feszültségre van kötve. A motort az ábrán SB1 betűvel jelölt «Stop» gomb megnyomásával lehet leállítani.
ábrán. Az 5. ábra egy párhuzamos gerjesztésű egyenáramú motor automatikus indítását mutatja az idő függvényében. A QF megszakító zárásával a motor fel van készítve az indításra. Az áram átfolyik a KT1 időrelé tekercséből, az M motor armatúrájából és az R1 + R2 indítóreosztát két fokozatából álló áramkörön.
Rizs. 5. Vezérlőáramkör egy gerjesztett egyenáramú motor idő függvényében
A KT1 relé tekercsének nagy ellenállása miatt az áramkör ebben az áramkörben nagyon kicsi, és nincs hatással a motorra, de maga a relé kiold, és a nyitott érintkezője a KM1 kontaktor áramkörében megnyílik. Az R1 ellenállással párhuzamosan kapcsolt második KT2 időrelé tekercsében olyan kis áram van elágazva, hogy nem lehet bekapcsolni. A motor LM mezőtekercse is bekapcsol.
A motort az SB2 gomb megnyomásával indítjuk, ezzel egyidejűleg bekapcsoljuk a KM kontaktort és annak érintkezőjét a motor armatúrájában. A nagy indítóáramot két R1 és R2 reosztát fokozat korlátozza.Ennek az áramnak egy része a KT2 relé tekercsébe ágazik, és működés közben kinyitja a KT2 érintkezőjét a KM2 kontaktor áramkörében. Az M armatúra áramkör zárásával egyidejűleg a KM kontaktor munkaérintkezője rövidre zárja a KT1 relé tekercsét.
Egy bizonyos idő elteltével, amikor a relé visszatér, a KT1 lezárja a KT1 érintkezőjét a KM1 mágneskapcsoló áramkörében. Ez a kontaktor a KM1 munkaérintkezőjével rövidre zárja az indító reosztát első R1 fokozatát és a KT2 időrelé tekercsét. Visszatérési késleltetéssel a KT2 munkaérintkezői bekapcsolják a KM2 kontaktort, amely a KM2 munkaérintkezőivel rövidre zárja az indító reosztát második R2 fokozatát. Ezzel befejeződik a motor indítása.
Az SB1 gomb megnyomásakor a KM mágneskapcsoló leold, és leválasztja a főérintkezőjét az armatúra áramkörben. Az armatúra feszültség alatt marad, de kiderül, hogy sorba van kötve a KT1 relé tekercsével, ami miatt kis áram folyik át rajta. A KT1 relé működik, kinyitja az érintkezőjét a KM1 és KM2 kontaktorok áramkörében, kikapcsolják és kinyitják az érintkezőket, az R1 és R2 rövidzárlati ellenállásokat. A motor leáll, de a tekercselése a hálózatra csatlakoztatva marad, így a motor fel van készítve a következő indításra. A motor teljes leállítása a BB automatikus bemeneti kapcsoló kikapcsolásával történik.
A motorok dinamikus fékezése is az idő függvényében történik. Dinamikus fékezésnél, például aszinkronmotornál, az állórész tekercsét le kell választani a váltakozó áramú hálózatról, és az 1. táblázatban látható séma szerint egyenáramú forráshoz kell csatlakoztatni.Az erdészetben és a fafeldolgozó iparban az egyenáramot speciális félvezető egyenirányítókból nyerik. Ebben az esetben nincs szükség speciális egyenáramforrásra.
Amikor az állórész tekercsét az egyik séma szerint bekapcsolják (lásd az 1. táblázatot), az egyenirányító tekercsében álló mágneses mező jön létre. Álló mezőben a motor forgórésze tehetetlenségi nyomatékkal tovább forog. Ebben az esetben a motor forgórészében váltakozó EMF és áram jön létre, amely váltakozó mágneses mezőt gerjeszt. A rotor változó mágneses tere, amikor kölcsönhatásba lép az állórész álló mezőjével, fékezőnyomatékot hoz létre. Ebben az esetben a forgórészből és a hajtásból származó tárolt kinetikus energia a forgórész áramkörökben elektromos energiává, az utóbbi pedig hővé alakul.
A hőenergia a rotor köréből a környezetbe disszipálódik. A forgórészben keletkező hő felmelegíti a motort. A felszabaduló hő mennyisége az állórész tekercsének áramától függ, amikor egyenárammal táplálják. Az állórész tekercsének egyenáramú bekapcsolásához alkalmazott sémától függően az állórész áramának és fázisáramának aránya eltérő lesz. Ezen áramok aránya a különböző kapcsolási sémákhoz egy táblázatban látható. 1
Az indukciós motor dinamikus fékezőköre az ábrán látható. 6.
Rizs. 6. Indukciós motor dinamikus fékezésének vázlata
Az SB1 indítógomb megnyomásával a KM vonali kontaktor a motort váltóáramú hálózatra kapcsolja, záróblokkérintkezője pedig a KM tekercset önellátásra kapcsolja.A KM nyitóérintkező leválasztja a KM1 fékkontaktor és a KT időrelé tápáramkörét. Az SB gomb megnyomásakor a KM hálózati kontaktor feszültségmentes lesz, és a KM1 kontaktor tekercs áramköre feszültség alá kerül.
A KM1 kontaktor a KM1 érintkezőit tartalmazza a T transzformátor és az V egyenirányító áramkörében, aminek eredményeként az állórész tekercsét egyenárammal látják el. A vonali kontaktor véletlenszerű független kapcsolásának megakadályozása érdekében a KM1 blokk nyitóérintkezője sorba van kötve annak KM tekercsével, a fékkontaktorral egyidejűleg bekapcsol a KT időrelé, amely úgy van konfigurálva, hogy a KT nyitott érintkezője bizonyos idő elteltével kapcsolja ki a KM1 tekercset és az időrelét. A KT időrelé beállítása úgy van megválasztva, hogy a relé működési ideje tkt egyenlő legyen a motor tT lassítási idejének és a KM1 kontaktor helyes kioldási idejének összegével.