Κυκλώματα εκκίνησης και φρένων κινητήρα

Επί του παρόντος, οι πιο συνηθισμένοι τριφασικοί κινητήρες επαγωγής ρότορα σκίουρου-κλωβού. Η εκκίνηση και η διακοπή τέτοιων κινητήρων όταν είναι ενεργοποιημένοι σε πλήρη τάση δικτύου πραγματοποιείται εξ αποστάσεως με τη χρήση μαγνητικών εκκινητήρων.

Το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο κύκλωμα είναι με έναν εκκινητή και κουμπιά ελέγχου «Έναρξη» και «Σταματήστε». Για να διασφαλιστεί η περιστροφή του άξονα του κινητήρα και προς τις δύο κατευθύνσεις, χρησιμοποιείται ένα κύκλωμα με δύο μίζες (ή με μίζα με όπισθεν) και τρία κουμπιά. Αυτό το σχήμα σάς επιτρέπει να αλλάξετε την κατεύθυνση περιστροφής του άξονα του κινητήρα "εν κινήσει" χωρίς να τον σταματήσετε πρώτα.

Διαγράμματα εκκίνησης κινητήρα

Ο ηλεκτροκινητήρας M τροφοδοτείται από ένα τριφασικό δίκτυο εναλλασσόμενης τάσης. Ο τριφασικός διακόπτης κυκλώματος QF έχει σχεδιαστεί για να αποσυνδέει το κύκλωμα σε περίπτωση βραχυκυκλώματος. Ο μονοφασικός διακόπτης κυκλώματος SF προστατεύει τα κυκλώματα ελέγχου.

Το κύριο στοιχείο του μαγνητικού εκκινητή είναι ο επαφέας KM (ρελέ ισχύος για μεταγωγή υψηλών ρευμάτων). Οι επαφές ισχύος του διακόπτουν τρεις φάσεις κατάλληλες για τον ηλεκτροκινητήρα. Το κουμπί SB1 («Start») είναι για την εκκίνηση του κινητήρα και το κουμπί SB2 («Stop») είναι για το σταμάτημα.Τα θερμικά διμεταλλικά ρελέ KK1 και KK2 αποσυνδέουν το κύκλωμα όταν ξεπεραστεί το ρεύμα που καταναλώνεται από τον ηλεκτροκινητήρα.

Ρύζι. 1. Σχέδιο εκκίνησης τριφασικού ασύγχρονου κινητήρα με χρήση μαγνητικού εκκινητή

Όταν πατηθεί το κουμπί SB1, ενεργοποιείται ο επαφέας KM και οι επαφές KM.1, KM.2, KM.3 συνδέουν τον ηλεκτροκινητήρα στο δίκτυο και με την επαφή KM.4 μπλοκάρει το κουμπί (αυτοκλείδωμα) .

Για να σταματήσετε τον ηλεκτροκινητήρα, αρκεί να πατήσετε το κουμπί SB2, ενώ ο επαφέας KM απελευθερώνει και σβήνει τον ηλεκτροκινητήρα.

Μια σημαντική ιδιότητα του μαγνητικού εκκινητή είναι ότι σε περίπτωση τυχαίας απώλειας τάσης στο δίκτυο, ο κινητήρας απενεργοποιείται, αλλά η αποκατάσταση της τάσης στο δίκτυο δεν οδηγεί σε αυθόρμητη εκκίνηση του κινητήρα, γιατί όταν η τάση απενεργοποιείται, ο επαφέας KM απελευθερώνεται και για να τον ενεργοποιήσετε ξανά, πατήστε το κουμπί SB1.

Σε περίπτωση δυσλειτουργίας της εγκατάστασης, για παράδειγμα, όταν ο ρότορας του κινητήρα μπλοκάρει και σταματά, το ρεύμα που καταναλώνεται από τον κινητήρα αυξάνεται αρκετές φορές, γεγονός που οδηγεί στη λειτουργία των θερμικών ρελέ, στο άνοιγμα των επαφών KK1, KK2 και η διακοπή της εγκατάστασης. Η επαναφορά των επαφών KK στην κλειστή κατάσταση γίνεται χειροκίνητα μετά την άρση του σφάλματος.

Ένας αναστρέψιμος μαγνητικός εκκινητής επιτρέπει όχι μόνο την εκκίνηση και τη διακοπή ενός ηλεκτρικού κινητήρα, αλλά και την αλλαγή της φοράς περιστροφής του ρότορα. Για το σκοπό αυτό, το κύκλωμα εκκίνησης (Εικ. 2) περιέχει δύο σετ επαφών και κουμπιά εκκίνησης.

Ρύζι. 2. Σχέδιο εκκίνησης του κινητήρα με χρήση αντιστρέψιμου μαγνητικού εκκινητή

Ο επαφέας KM1 και το κουμπί αυτόματου κλειδώματος SB1 έχουν σχεδιαστεί για να ανάβουν τον κινητήρα στη λειτουργία «εμπρός» και ο επαφέας KM2 και το κουμπί SB2 περιλαμβάνουν τη λειτουργία «όπισθεν».Για να αλλάξετε την κατεύθυνση περιστροφής του ρότορα ενός τριφασικού κινητήρα, αρκεί να αλλάξετε οποιαδήποτε από τις τρεις φάσεις της τάσης τροφοδοσίας, η οποία παρέχεται από τις κύριες επαφές των επαφών.

Το κουμπί SB3 έχει σχεδιαστεί για να σταματά τον κινητήρα, οι επαφές KM 1.5 και KM2.5 είναι μπλοκαρισμένες και τα θερμικά ρελέ KK1 και KK2 παρέχουν προστασία από υπερένταση.

Η εκκίνηση του κινητήρα σε πλήρη τάση γραμμής συνοδεύεται από υψηλά ρεύματα εισόδου, τα οποία μπορεί να είναι απαράδεκτα για ένα περιορισμένο δίκτυο τροφοδοσίας.

Το κύκλωμα εκκίνησης ενός ηλεκτροκινητήρα με περιορισμό ρεύματος εκκίνησης (Εικ. 3) περιέχει αντιστάσεις R1, R2, R3 συνδεδεμένες σε σειρά με τις περιελίξεις του κινητήρα. Αυτές οι αντιστάσεις περιορίζουν το ρεύμα τη στιγμή της εκκίνησης όταν ενεργοποιείται ο επαφέας KM αφού πατήσετε το κουμπί SB1. Ταυτόχρονα με το KM, όταν η επαφή KM.5 είναι κλειστή, ενεργοποιείται το ρελέ χρόνου KT.

Η καθυστέρηση που παρέχεται από το ρελέ χρονισμού πρέπει να είναι επαρκής για την επιτάχυνση του κινητήρα. Στο τέλος του χρόνου συγκράτησης, η επαφή ΚΤ κλείνει, το ρελέ Κ ενεργοποιείται και μέσω των επαφών του Κ.1, Κ.2, Κ.3 ελίσσει τις αντιστάσεις εκκίνησης. Η διαδικασία εκκίνησης έχει ολοκληρωθεί και ο κινητήρας βρίσκεται σε πλήρη τάση.

Ρύζι. 3. Σχέδιο εκκίνησης του κινητήρα με περιορισμό ρεύματος εκκίνησης

Στη συνέχεια, θα εξετάσουμε δύο από τα πιο δημοφιλή σχήματα πέδησης για τριφασικούς κινητήρες επαγωγής σκίουρου: ένα σχέδιο δυναμικής πέδησης και ένα σχέδιο αντίστροφης πέδησης.

Αλυσίδες φρένων κινητήρα

Μετά την αφαίρεση της τάσης από τον κινητήρα, ο ρότορας του συνεχίζει να περιστρέφεται για κάποιο χρονικό διάστημα λόγω αδράνειας. Σε ορισμένες συσκευές, για παράδειγμα σε μηχανισμούς ανύψωσης και μεταφοράς, απαιτείται αναγκαστική διακοπή για να μειωθεί η ποσότητα της προεξοχής.Η δυναμική πέδηση συνίσταται στο γεγονός ότι μετά την αφαίρεση της εναλλασσόμενης τάσης, ένα συνεχές ρεύμα διέρχεται από τις περιελίξεις του ηλεκτροκινητήρα.

Το δυναμικό κύκλωμα πέδησης φαίνεται στο Σχ. 4.

Ρύζι. 4. Δυναμικό διάγραμμα πέδησης κινητήρα

Στο κύκλωμα, εκτός από τον κύριο επαφέα KM, υπάρχει ένα ρελέ Κ, το οποίο ενεργοποιεί τη λειτουργία διακοπής. Δεδομένου ότι το ρελέ και ο επαφέας δεν μπορούν να ενεργοποιηθούν ταυτόχρονα, χρησιμοποιείται ένα σχήμα μπλοκαρίσματος (επαφές KM.5 και K.3).

Όταν πατηθεί το κουμπί SB1, ενεργοποιείται ο επαφέας KM, ενεργοποιώντας τον κινητήρα (επαφές KM.1 KM.2, KM.3), μπλοκάροντας το κουμπί (KM.4) και μπλοκάροντας το ρελέ K (KM.5). Το κλείσιμο του KM.6 ενεργοποιεί το ρελέ χρόνου KT και κλείνει την επαφή KT χωρίς χρονική καθυστέρηση. Ο κινητήρας λοιπόν ξεκινά.

Για να σταματήσετε τον κινητήρα, πατήστε το κουμπί SB2. Ο επαφές KM απελευθερώνεται, οι επαφές KM.1 — KM.3 ανοίγουν, σβήνει ο κινητήρας, η επαφή KM.5 κλείνει, η οποία ενεργοποιεί το ρελέ Κ. Οι επαφές K.1 και K.2 κλείνουν, παρέχοντας συνεχές ρεύμα στα πηνία. Γίνεται μια γρήγορη διακοπή.

Όταν ανοίξει η επαφή KM.6, απελευθερώνεται το ρελέ χρόνου KT, αρχίζει η καθυστέρηση. Ο χρόνος παραμονής πρέπει να είναι επαρκής για να σταματήσει τελείως ο κινητήρας. Στο τέλος της καθυστέρησης, ανοίγει η επαφή KT, το ρελέ Κ απελευθερώνει και αφαιρεί την τάση DC από τις περιελίξεις του κινητήρα.

Ο πιο αποτελεσματικός τρόπος διακοπής είναι η αντιστροφή του κινητήρα, όταν αμέσως μετά την απενεργοποίηση του ρεύματος, εφαρμόζεται τάση στον ηλεκτροκινητήρα, η οποία προκαλεί την εμφάνιση αντίθετης ροπής. Το αντίθετο κύκλωμα πέδησης φαίνεται στο σχ. 5.

Ρύζι. 5. Κύκλωμα πέδησης κινητήρα από αντίθεση

Η ταχύτητα του κινητήρα παρακολουθείται από ένα ρελέ ταχύτητας με επαφή SR.Εάν η ταχύτητα είναι μεγαλύτερη από μια συγκεκριμένη τιμή, η επαφή SR κλείνει. Όταν σταματήσει ο κινητήρας, ανοίγει η επαφή SR. Εκτός από τον άμεσο επαφέα KM1, το κύκλωμα περιέχει έναν επαφέα αναστροφής KM2.

Με την εκκίνηση του κινητήρα, ο επαφέας KM1 ενεργοποιείται και με την επαφή KM 1.5 διακόπτει το κύκλωμα του πηνίου KM2. Όταν επιτευχθεί μια ορισμένη ταχύτητα, η επαφή SR κλείνει, προετοιμάζοντας το κύκλωμα να εμπλακεί με την όπισθεν.

Όταν ο κινητήρας σταματά, ο επαφέας KM1 απελευθερώνει και κλείνει την επαφή KM1.5. Ως αποτέλεσμα, ο επαφέας KM2 ενεργοποιεί και παρέχει αντίστροφη τάση στον κινητήρα πέδησης. Η μείωση της ταχύτητας του ρότορα προκαλεί το άνοιγμα του SR, την απελευθέρωση του επαφέα KM2 και τη διακοπή της πέδησης.