Prinsipper for automatisk start- og stoppkontroll av elektriske motorer

Artikkelen omhandler relé-kontaktorskjemaer for automatisering av start, revers og stopp av induksjonsmotorer med faserotor og likestrømsmotorer.

Vurder ordningene for å slå på startmotstandene og kontaktene til kontaktorene KM3, KM4, KM5 som styrer dem, når du starter viklet rotor induksjonsmotor (AD med f. R.) Og Uavhengig begeistret DC-motor DPT NV (fig. 1). Disse ordningene sørger for dynamisk bremsing (fig. 1, a) og motsatt bremsing (fig. 1, b).

Ved start av en DPT NV- eller IM-reostat med en faserotor, utføres alternativ stenging (kortslutning) av trinnene til startreostaten R1, R2, R3 automatisk ved hjelp av kontaktene til kontaktorene KM3, KM4, KM5, som kan kontrollert på tre måter:

• ved å telle tidsintervaller dt1, dt2, dt3 (fig. 2), for hvilke tidsreléer brukes (tidsstyring);

• ved å overvåke hastigheten til den elektriske motoren eller EMF (fartskontroll).Spenningsreleer eller kontaktorer direkte koblet via reostater brukes som EMF-sensorer;

• bruk av strømsensorer (strømreléer justerbare for en returstrøm lik Imin) som gir en kommandopuls når anker-(rotor)strømmen avtar under startprosessen til verdien av Imin (kontroll av strømprinsippet).

Tenk på de mekaniske egenskapene til en likestrømsmotor (DCM) (fig. 1) (for en induksjonsmotor (IM), det er det samme hvis du bruker driftsdelen til den mekaniske karakteristikken) under start og stopp, samt kurvene av hastighet, dreiemoment (strøm) kontra tid.

Ris. 1. Opplegg for å slå på startmotstandene til en induksjonsmotor med en faserotor (a) og en likestrømsmotor med uavhengig eksitasjon (b)

Ris. 2. Start- og stoppkarakteristikk (a) og DPT-avhengigheter (b)

Starte den elektriske motoren (kontaktene KM1 er lukket (fig. 1)).

Når spenning påføres, er strømmen (momentet) i motoren lik I1 (M1) (punkt A) og motoren akselererer med startmotstand (R1 + R2 + R3).

Ettersom akselerasjonen skrider frem, avtar strømmen og ved strøm I2 (punkt B) kortsluttes R1, strømmen øker til verdien I1 (punkt C) og så videre.

Ved punkt F, ved strøm I2, kortsluttes det siste trinnet av startreostaten og den elektriske motoren når sin naturlige karakteristikk (punkt G). Akselerasjon skjer til (punkt H) som tilsvarer strøm Ic (lastavhengig). Hvis R1 ikke er kortsluttet ved punkt B, vil motoren akselerere til punkt B' og ha konstant hastighet.

Dynamisk bremsing (åpen KM1, lukket KM7) til den elektriske motoren går til punkt K, som tilsvarer øyeblikket (strømmen) og verdien avhenger av motstanden Rtd.

Bremsing ved motstand (KM1 åpen, KM2 lukket) mens elmotoren går til punkt L og begynner å bremse veldig raskt med motstand (R1 + R2 + R3 + Rtp).

Helningen til denne karakteristikken, og dermed verdien, er den samme (parallell) som den opprinnelige karakteristikken med motstanden (R1 + R2 + R3 + Rtp).

Ved punkt N kreves en kortslutning Rtp, den elektriske motoren går til punkt P og akselererer i motsatt retning. Hvis Rtp ikke er kortsluttet ved punkt N, vil motoren akselerere til punkt N' og kjøre med den hastigheten.

Automatiske kontrollopplegg for oppstart av DPT

Styring som funksjon av tid (Fig. 3) Oftest brukes elektromagnetiske tidsreleer som tidsreleer i EP-kretser. De er satt til å ta hensyn til de forhåndsinnstilte tidsforsinkelsene dt1, dt2,…. Hvert tidsrelé må inkludere en tilsvarende strømkontaktor.

Ris. 3. Skjematisk over automatisk start av DPT som funksjon av tid

Styring som en funksjon av hastighet (oftest brukt for dynamisk bremsing og motsatt bremsing) Dette prinsippet for kontrollautomatisering innebærer bruk av releer som direkte eller indirekte styrer hastigheten til den elektriske motoren: for DC-motorer måles anker-emf, for asynkron og synkrone elektriske motorer, måles EMF eller strømfrekvensen.

Bruken av enheter som direkte måler hastighet (hastighetskontrollrelé (RCC) på en kompleks enhet) kompliserer installasjonen og kontrollkretsen.RKS brukes oftere til bremsestyring for å koble den elektriske motoren fra nettet med en hastighet nær null. Indirekte metoder brukes oftere.

Ved konstant magnetisk fluks er armatur-emk til DPT direkte proporsjonal med hastigheten. Derfor kan spenningsreléspolen kobles direkte til ankerterminalene. Imidlertid skiller ankerterminalspenningen Uy seg fra Eya i størrelsen på spenningsfallet over ankerviklingen.

I dette tilfellet er to alternativer mulig:

• bruk av spenningsreléer KV, som kan justeres til forskjellige aktiveringsspenninger (fig. 4, a);
• ved å bruke KM-kontaktorer koblet gjennom startmotstander (fig. 4, b). Lukkekontaktene til KV1, KV2-reléet leverer spenning til spolene til strømkontaktorene KM2, KM3.

Ris. 4. Forsyningskretser for tilkobling av DPT ved bruk av spenningsreleer (a) og kontaktorer (b) som DCS

Ris. 5. Elektrisk krets (a) og styrekrets (b) DPT med hastighetsavhengig oppstartsautomatikk. Stiplede linjer viser kretsen når spenningsreleer KV1, KV2 brukes til å måle spenningen.

Kontroll i gjeldende funksjon. Dette kontrollprinsippet implementeres ved hjelp av understrømsreléer, som slår på strømkontaktorene når strømmen når verdien I1 (fig. 6, b). Den brukes oftest for å starte opp til økt hastighet med en svekkelse av den magnetiske fluksen.

Ris. 6. Tilkoblingsskjema (a) og avhengighet av Ф, Ia = f (t) (b) ved start av en likestrømsmotor avhengig av strømmen

Ved innkoblingsstrøm (Rp2 er kortsluttet) aktiveres KA-reléet og strøm tilføres spolen KM4 gjennom KA-kontakten.Når ankerstrømmen avtar til omvendt strøm, lukkes kontaktoren KM4 og den magnetiske fluksen avtar (Rreg innføres i LOB-feltviklingskretsen). I dette tilfellet begynner ankerstrømmen å øke (hastigheten for endring av ankerstrømmen er høyere enn endringshastigheten til den magnetiske fluksen).

Når Iya = Iav er nådd ved punkt t1, aktiveres reléene KA og KM4 og Rreg manipuleres. Prosessen med å øke fluksen og redusere Ia vil begynne ved tidspunkt t2 når romfartøyet og KM4 slår seg av. Med alle disse kommuteringene vil M> Ms og den elektriske motoren akselerere. Startprosessen avsluttes når størrelsen på den magnetiske fluksen nærmer seg den innstilte verdien bestemt av introduksjonen av motstanden Rreg i kretsen til eksitasjonsspolen og når, ved neste frakobling av KA, KM4, ankerstrømmen ikke når Iav ( punkt ti). Dette kontrollprinsippet kalles vibrasjon.

DPT bremsekontrollautomatisering

I dette tilfellet gjelder de samme prinsippene som for oppstartsautomatisering. Formålet med disse kretsene er å koble den elektriske motoren fra nettverket med en hastighet lik eller nær null. Det løses enklest med dynamisk bremsing, ved å bruke prinsippene om tid eller hastighet (fig. 7).

Ris. 7. Elektrisk krets (a) og styrekrets (b) dynamisk bremsing

Ved start trykker vi på SB2 og spenningen tilføres spolen KM1, mens: knappen SB2 (KM1.2) manipuleres, spenningen påføres motorens armatur (KM1.1), forsyningskretsen KV ( KM1.3 ) åpnes.

Ved stopp trykker vi på SB1 mens ankeret er koblet fra nettverket, KM1.3 lukkes og KV-reléet aktiveres (siden i nedstengningsøyeblikket er det omtrent lik Uc og avtar med en nedgang i hastighet). Spenning tilføres spolen KM2 og RT kobles til motorens armatur. Når vinkelhastigheten er nær null, forsvinner ankeret til KV-reléet, KM2 kobles ut og RT slås av. KV-reléet i denne kretsen må ha lavest mulig tilbakekoblingsfaktor, for først da er det mulig å oppnå bremsing til minimumshastighet.

Når motoren reverseres, brukes motbryterbremsing og styrekretsens jobb er å innføre et ekstra motstandstrinn når reverskommandoen gis og omgå den når motorhastigheten er nær null. Oftest, for disse formålene, brukes kontroll som en funksjon av hastighet (fig. 8).

Ris. 8. Elektrisk krets (a), kontrollkrets (b) og bremseegenskaper (c) for revers DPT-bremsing

Vurder en krets uten en oppstartsautomatiseringsblokk. La den elektriske motoren gå «forover» naturlig (inkludert KM1, akselerasjon er ikke tatt i betraktning).

Ved å trykke på SB3-knappen slår du av KM1 og slår på KM2. Polariteten til spenningen som påføres ankeret er reversert. Kontaktene KM1 og KM3 er åpne, impedansen er introdusert i ankerkretsen. En startstrøm vises og motoren går til karakteristikk 2, i henhold til hvilken bremsing finner sted. Ved en hastighet nær null skal relé KV1 og kontaktor KM3 slå på. Rpr-trinnet manipuleres og akselerasjonen starter i motsatt retning i henhold til karakteristikk 3.

Karakteristikk av induksjonsmotor (IM) kontrollkretser

1. Induksjonshastighetskontroll (RKS) reléer brukes ofte til å kontrollere bremsing (spesielt revers).

2. For IM med en viklet rotor brukes KV-spenningsreléer, som utløses av forskjellige verdier av rotor-EMF (fig. 9). Disse reléene slås på gjennom en likeretter for å utelukke påvirkningen av frekvensen til rotorstrømmen på den induktive motstanden til spolene til selve reléet (med en endring i XL-endringer og Iav, Uav), reduserer returkoeffisienten og øker driftssikkerheten.

Ris. 9. Omvendt blodtrykksstoppskjema

Driftsprinsipp: ved høy vinkelhastighet på rotoren til den elektriske motoren er EMF indusert i viklingene liten, siden E2s = E2k · s, og slip s er ubetydelig (3–10%). KV-reléspenningen er ikke tilstrekkelig til å trekke ankeret. I revers (KM1 åpner og KM2 lukker) snus rotasjonsretningen til magnetfeltet i statoren. KV-reléet fungerer, åpner forsyningskretsen til KMP- og KMT-kontaktorene, og startmotstanden Rп og bremse Rп innføres i rotorkretsen. Ved en hastighet nær null slås KV-reléet av, KMT lukkes, og motoren akselererer i motsatt retning.