Έλεγχος κινητήρα ως συνάρτηση του ρεύματος
Ο έλεγχος του κινητήρα μπορεί να γίνει ανάλογα με την ισχύ του ρεύματος του στάτη. Το κύκλωμα εκκίνησης ως συνάρτηση του ρεύματος ενός κινητήρα επαγωγής τυλιγμένου ρότορα φαίνεται στο Σχ. 1 α.
Τη στιγμή της εκκίνησης, το ρεύμα φτάνει στην τιμή I1 και μετά από ένα ορισμένο χρονικό διάστημα μειώνεται στην τιμή I2 (εικ. β). Σε αυτό το σημείο, μέρος της αντίστασης εκκίνησης στο κύκλωμα του ρότορα βραχυκυκλώνεται αυτόματα, το ρεύμα ανεβαίνει στην τιμή I1, μετά πέφτει ξανά στην τιμή I2, γεγονός που προκαλεί βραχυκύκλωμα άλλου τμήματος της αντίστασης εκκίνησης. Αυτή η διαδικασία επαναλαμβάνεται μέχρι να βραχυκυκλωθούν όλα τα στάδια της αντίστασης εκκίνησης. Για τους σκοπούς αυτούς, χρησιμοποιείται ένα ρελέ υπερέντασης, οι περιελίξεις του οποίου περιλαμβάνονται στο κύκλωμα ισχύος του κινητήρα.
Όταν κάνετε κλικ στο κουμπί εκκίνησης SB1 (βλ. εικ. A) ενεργοποιείται ο επαφέας KM, οι κύριες επαφές του οποίου συνδέουν τον κινητήρα στο δίκτυο στην κοινή αντίσταση εκκίνησης στο κύκλωμα του ρότορα. Στην περίπτωση αυτή, το πηνίο του ρελέ ΚΑ λαμβάνει ισχύ, οι επαφές ανοίγματος του οποίου βρίσκονται στο κύκλωμα του πηνίου επιτάχυνσης K1.Το ρελέ KA έχει ρυθμιστεί έτσι ώστε ο χρόνος απόκρισης να είναι μικρότερος από αυτόν του επαφέα K1. Επιπλέον, οι επαφές του σπάζουν στη μέγιστη επιτρεπόμενη τιμή ρεύμα εκκίνησης ανοίγουν και όταν το ρεύμα μειώνεται στην τιμή μεταγωγής του, κλείνουν ξανά, λόγω του οποίου το πηνίο K1 ενεργοποιείται μέσω των επαφών του ρελέ KA τη στιγμή του βραχυκυκλώματος του σταδίου αντίστασης εκκίνησης.
Το ρελέ KA θα λειτουργήσει πριν ενεργοποιηθεί ο επαφέας επιτάχυνσης K1 και ο κινητήρας θα επιταχύνει όταν εισαχθεί πλήρως η αντίσταση εκκίνησης. Καθώς το ρεύμα ενεργοποίησης μειώνεται, οι επαφές του ρελέ KA θα κλείσουν και το πηνίο K1 θα ανάψει. Ταυτόχρονα, η επαφή K1 κλείνει, παρέχοντας αυτοτροφοδότηση του πηνίου ανεξάρτητα από το ρελέ KA και η επαφή στο κύκλωμα ελέγχου ανοίγει, αποτρέποντας την πρόωρη συμπίεση του επιταχυντή K2.
Δεδομένου ότι οι επαφές τροφοδοσίας K1 αποτελούν μέρος του βραχυκυκλώματος της αντίστασης εκκίνησης, το ρεύμα του στάτη αυξάνεται στη μέγιστη τιμή και το ρελέ KA, όταν ενεργοποιείται, ανοίγει τις επαφές του στο κύκλωμα τροφοδοσίας του πηνίου K2. Όταν ο κινητήρας φτάσει σε επαρκή ταχύτητα και το ρεύμα του στάτη πέσει πίσω στο ρεύμα μεταγωγής, οι επαφές του ρελέ KA θα κλείσουν και θα ενεργοποιηθεί το πηνίο K2, το οποίο βραχυκυκλώνει το δεύτερο στάδιο της αντίστασης εκκίνησης στις επαφές του.
Ρύζι. 1. Κυκλώματα ελέγχου ανάλογα με το ρεύμα: α — ασύγχρονος κινητήρας με ρότορα φάσης. β — Κινητήρας συνεχούς ρεύματος με παράλληλη διέγερση
Σε αυτήν την περίπτωση, το ρεύμα του στάτη αυξάνεται ξανά, το ρελέ ΚΑ θα λειτουργήσει και θα ανοίξει τις επαφές του. Το πηνίο K2 δεν θα χάσει ισχύ καθώς θα έχει χρόνο να κλείσει με τις βοηθητικές επαφές Κ2.Μια περαιτέρω μείωση του ρεύματος του στάτη μετά την επόμενη επιτάχυνση θα προκαλέσει την ενεργοποίηση της περιέλιξης K3 και θα βραχυκυκλώσει το τελευταίο στάδιο της αντίστασης εκκίνησης. Πατώντας το κουμπί SB ο κινητήρας σταματά και το κύκλωμα είναι έτοιμο για την επόμενη εκκίνηση. Χρησιμοποιώντας τα ρελέ ρεύματος που έχουν διαμορφωθεί να επιστρέφουν με ρεύμα 12, μπορούν να σταματήσουν και να αντιστραφούν διάφοροι ηλεκτρικοί κινητήρες. Το μειονέκτημα των κυκλωμάτων ελέγχου στην τρέχουσα λειτουργία είναι ο αρκετά μεγάλος αριθμός επαφών.
Για τον μη αναστρέψιμο έλεγχο ενός παράλληλου διεγερμένου κινητήρα συνεχούς ρεύματος πολλών κιλοβάτ, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα μόνο στάδιο του ρεοστάτη εκκίνησης (βλ. Εικ. Γ). Το διάγραμμα δείχνει: ρύθμιση αντίστασης RB στο κύκλωμα διέγερσης. αντίσταση εκφόρτισης Rp συνδεδεμένη παράλληλα με το πηνίο διέγερσης LM. μια αντίσταση πέδησης RT συνδεδεμένη παράλληλα με τον οπλισμό M όταν αποσυνδέεται από το δίκτυο και μια αντίσταση εκκίνησης RP συνδεδεμένη σε σειρά στο κύκλωμα οπλισμού κατά την περίοδο εκκίνησης. Για να παραχθεί η μέγιστη ροή κατά την εκκίνηση, το πηνίο πεδίου LM στην αρχική θέση ενεργοποιείται σε πλήρη τάση.
Όταν πατηθεί το κουμπί SB2, ο οπλισμός του κινητήρα από τον επαφέα γραμμής KM συνδέεται σε σειρά στο δίκτυο με την αντίσταση RP. Το ρελέ ελέγχου μίζας SC λειτουργεί ως συνάρτηση του ρεύματος οπλισμού. Καθώς αυξάνεται το ρεύμα, η επαφή κλεισίματος του KA χειρίζεται την αντίσταση RB, αυξάνοντας τη μαγνητική ροή διέγερσης, και καθώς μειώνεται το ρεύμα, η επαφή του KA ανοίγει και το πηνίο LM συνδέεται σε σειρά με την αντίσταση του ρεοστάτη RB, λόγω το οποίο μειώνεται το μαγνητικό ρεύμα.
Όταν εκκινείται ο κινητήρας, το αυξημένο ρεύμα οπλισμού εκκίνησης ενεργοποιεί το ρελέ KA και το πηνίο LM δημιουργεί μέγιστη ροή. Όταν επιτευχθεί μια ορισμένη ταχύτητα, ο διακόπτης επιτάχυνσης K είναι ενεργοποιημένος, η αντίσταση εκκίνησης RP βραχυκυκλώνεται, μετά την οποία ο κινητήρας λειτουργεί σύμφωνα με τα φυσικά του χαρακτηριστικά. Όταν το ρεύμα οπλισμού μειωθεί (ως αποτέλεσμα της επιτάχυνσης του κινητήρα) πριν ενεργοποιηθεί το ρελέ ΚΑ, θα ανοίξει η επαφή ΚΑ στο κύκλωμα διέγερσης.
Η περιέλιξη LM θα ενεργοποιηθεί σε σειρά με την αντίσταση RB, προκαλώντας την εξασθένηση της ροής πεδίου και την ανάλογη αύξηση του ρεύματος οπλισμού. Το ρελέ ΚΑ θα λειτουργήσει ξανά, αυξάνοντας τη ροή και ταυτόχρονα αυξάνοντας την ταχύτητα του κινητήρα. Κατά την εκκίνηση, το ρελέ του διαστημικού σκάφους ενεργοποιείται πολλές φορές έως ότου ο κινητήρας φτάσει την ταχύτητα που έχει οριστεί από τον ρεοστάτη ελέγχου RB. Μια τέτοια δονούμενη συσκευή που λειτουργεί ως λειτουργία ρεύματος απλοποιεί το κύκλωμα σε σύγκριση με τα κυκλώματα ελέγχου ως συνάρτηση του χρόνου.
Όταν ο κινητήρας είναι ενεργοποιημένος πατώντας το κουμπί SB1, ο οπλισμός ενεργοποιείται από την επαφή ανοίγματος KM στην αντίσταση πέδησης RT και εκτελείται αυτόματα δυναμική πέδηση. Στην αρχή της στάσης, το μαγνητικό πεδίο εξασθενεί ελαφρώς λόγω του ανοίγματος της επαφής KM στο ρυθμιστικό του ρυθμιστικού ρεοστάτη και το ρεύμα διέγερσης διέρχεται από ολόκληρη την αντίσταση RB. Καθώς η ταχύτητα του κινητήρα μειώνεται περαιτέρω, ο διακόπτης επιτάχυνσης K απενεργοποιείται και η ροή αυξάνεται καθώς το πηνίο διέγερσης ενεργοποιείται σε πλήρη τάση γραμμής μέσω της επαφής ανοίγματος K, με αποτέλεσμα την αύξηση της ροπής πέδησης.