Circuite de control al motorului în funcție de turație

În controlul motorului, viteza este monitorizată în funcție de turația rotorului motorului pentru a influența elementele de control corespunzătoare pe măsură ce se modifică.

Releele de control al vitezei sau generatoarele electrice mici de măsurare pot fi utilizate în circuitele de control al pornirii motorului. Cu toate acestea, ele sunt utilizate extrem de rar în aceste scopuri datorită complexității designului, costului ridicat și fiabilității insuficiente. Prin urmare, turația motorului este controlată prin metode indirecte. La motoarele asincrone și sincrone, frecvența de rotație este controlată de f.e.m. și frecvența curentului rotorului, iar în motoarele de curent continuu de f.e.m. armăturii.

În fig. 1, a și b prezintă scheme de pornire automată a unui motor de curent continuu excitat în paralel în funcție de frecvența de rotație și în funcție de EMF și tensiunea armăturii din momentul pornirii. Controlul frecvenței de rotație se realizează prin măsurarea EMF a motorului, care variază proporțional cu frecvența de rotație.

Orez. 1.Circuite de comandă în funcție de turație: a și b — schema de circuit și de pornire a unui motor de curent continuu excitat în paralel

Deoarece EMF este proporțională cu turația motorului, introducerea automată a treptelor individuale ale reostatului de pornire este efectuată la o anumită mărime a tensiunii de acționare a contactoarelor de accelerare KM1, KM2 și KMZ, fiecare dintre acestea fiind setat la o anumită retragere. valoare. Prin apăsarea demarorului butoane SB2 pornește contactorul de linie KM. Toate rezistențele R1, R2, R3 vor fi conectate în serie cu înfășurarea armăturii și vor limita curentul.

La o anumită viteză n1, tensiunea Uy1 a bobinei contactorului K1 este

unde Aici Acesta este coeficientul mașinii.

Când Uy1 va fi egal cu tensiunea de tragere în jos, contactorul KM1 va funcționa și va scurtcircuita rezistența R1. O creștere suplimentară a vitezei de rotație până la rotația lui n2 și n3 va duce la o creștere a tensiunii pe bobinele contactoarelor K2 și un scurtcircuit la valori.

În acest caz, contactoarele K2 și scurtcircuitul vor funcționa în serie și vor scurtcircuita rezistențele R2 și R3. După scurtcircuitarea rezistenței R3, procesul de pornire va fi încheiat și motorul poate funcționa mult timp.

EMF din circuitul rotor al motorului cu inducție este proporțională cu alunecarea, adică E2s = E2s. Aici E2 este fem-ul unui rotor staționar.

Cu cât alunecarea este mai mică, cu atât EMF este mai mică, adică cu atât viteza rotorului motorului este mai mare. Pentru a controla pornirea motoarelor de curent alternativ cu un rotor bobinat, sunt utilizate relee care controlează valoarea EMF în circuitul rotorului.Dispozitivele corespunzătoare (relee, contactoare) care scurtcircuitează rezistențele de pornire sunt reglate la aceste tensiuni.

Pentru controlul motoarelor cu inducție cu rotor bobinat și al motoarelor sincrone, metoda frecvenței poate fi utilizată și în funcție de turație. Această metodă se bazează pe dependența cunoscută a frecvenței curentului rotor f2 de frecvența de rotație a câmpului statorului n0 și a rotorului n2, adică.

Deoarece fiecare viteză a rotorului corespunde unei anumite valori f2, un releu setat la acea frecvență și conectat la circuitul rotorului motorului va acționa asupra circuitului bobinei contactorului. Contactorul va scurtcircuita treptele de rezistență la o viteză dată.

Franarea cu motoare opuse se face in functie de viteza releu de control al vitezei SR. În Fig. 2, a, b prezintă exemple de oprire a motoarelor asincrone prin opoziție.

Orez. 2. Scheme de oprire a motoarelor asincrone prin opoziţie: a — ireversibile; b - reversibil

Să aruncăm o privire la modul în care funcționează aceste scheme.

Apăsarea butonului SB2 pornește bobina contactorului KM (vezi Fig. 2, a), care închide contactele de putere și blochează butonul SB2. În același timp, contactul blocului de deschidere KM în circuitul bobinei contactorului de frână KM1 și releul de control al vitezei SR le deconectează de la rețea. Când rotorul motorului atinge o anumită viteză, contactul SR se va închide, dar acest lucru nu va mai determina funcționarea contactorului KM1. Motorul continuă să funcționeze normal.

Oprirea motorului cu o frână de contracomutare se face prin apăsarea butonului SB.În același timp, bobina contactorului KM este neutralizată, iar contactele sale principale dispar și deconectează motorul de la rețea. Contactul de deschidere KM din circuitul contactorului de frână al KM1 se va închide. Deoarece în acest moment contactul releului de control al vitezei SR este închis, contactele principale ale contactorului de frână sunt imediat pornite și înfășurarea statorului este comutată în sens invers, câmpul magnetic va începe să se rotească în sens opus, adică. rotația rotorului și a motorului va fi oprită prin contracomutare. Viteza rotorului scade și la o anumită valoare mică contactele sale ale releului de control al vitezei RKS se vor deschide și vor deconecta motorul de la rețea.

În cazul controlului invers cu frânare inversă (Fig. 2, b), motorul este pornit înainte prin apăsarea butonului SB1, care, prin închiderea circuitului bobinei contactorului KM1, asigură conectarea motorului la reţea. Rotorul motorului va începe să se rotească și când atinge o anumită viteză, contactul de închidere SR1 al releului de control al vitezei se va închide și contactul de deschidere SR2 se va deschide.

Pornirea bobinei contactorului KM2 nu se va întâmpla deoarece contactul de deschidere al contactorului KM1 și-a întrerupt circuitul. În această poziție, motorul va continua să funcționeze până când butonul SB este apăsat. Când butonul SB este apăsat, circuitul bobinei KM1 este oprit. Aceasta va închide contactul de întrerupere KM1 și circuitul bobinei contactorului KM2 va primi energie.

Înfășurarea statorului motorului se va cupla pentru inversare. Pe măsură ce rotorul continuă să se rotească în aceeași direcție prin inerție, are loc frânarea de opoziție.Când viteza scade la o anumită valoare mică, releul de control al vitezei își deschide contactul SR1, contactorul KM2 se va opri și va deconecta motorul de la rețea.

Pentru a porni motorul în marșarier, apăsați butonul SB2. Întregul proces va fi similar cu cel descris. Acum rolul contactorului de frână este jucat de contactorul KM1, iar contactele SR2 ale releului de control al vitezei vor controla procesul de frânare.

Pornirea automată a unui motor sincron este asociată cu dificultăți binecunoscute, deoarece în acest caz este necesar nu numai limitarea curentului de pornire, ci și sincronizarea mașinii cu rețeaua.

Circuitul de control pentru un motor sincron de putere mică este prezentat în Fig. 3. Limitarea curentului de pornire este asigurată de rezistențele active incluse în înfășurarea statorului. Înainte de a porni motorul, porniți comutatoarele automate de intrare QF și QF1 ale rețelei AC și DC, care asigură protecție maximă și termică. Prin apăsarea butonului de pornire SB2, bobina contactorului KM este pornită, iar înfășurarea statorică a motorului sincron prin contactele principale ale KM este conectată la rețea prin rezistențele de pornire Rn. Bobina este autoblocante și contactul său în circuitul de curent continuu include releul de blocare KV, al cărui contact de închidere, închizându-se, pregătește bobinele contactoarelor K1 și K2 pentru pornire.

Releele de frecvență KF1 și KF2 din circuitul de excitație al rotorului LM funcționează în funcție de turația motorului.La pornire, când alunecarea rotorului este cea mai mare, contactele de rupere ale releelor ​​KF1 și KF2 se deschid.Deschiderea bobinelor are loc înainte ca releul de blocare KV să se pornească și bobina K1 nu va primi energie. Contactele releului KF1 și KF2 se vor închide din nou când turația motorului atinge aproximativ 60-95% sincron, în conformitate cu reglementarea releului.

După închiderea contactelor releului KF1, bobina contactorului K1 se va porni, contactele sale din circuitul principal vor scurtcircuita rezistențele de pornire Rp și statorul se va porni la tensiunea de linie completă. Când contactele deschise ale releului KF2 sunt închise, se creează un circuit pentru alimentarea bobinei contactorului K2, independent de contactorul K1, contactul acestuia se deschide la o viteză de aproximativ 60% din viteza sincronă.

Contactorul K2 are două înfășurări: una principală, trăgătoare KM1 și a doua înfășurare KM2, destinată eliberării blocajului, care este prevăzut cu contactorul. După pornirea bobinei de preluare KM1, contactele de închidere K2 se închid în circuitul de excitare, iar contactele de deschidere K2 se deschid, deconectând înfășurarea rotorului de la rezistențele de descărcare R1 și R2 și conectând rotorul la rețeaua de curent continuu.

Orez. 3. Schema de control motor sincron

Contactele contactorului K2 funcționează în următoarea ordine. Contactul N/O K2 se deschide în circuitul de alimentare al bobinei de preluare, dar acțiunea de blocare menține contactorul sub tensiune. Contactele de închidere K2 se închid în circuitul de alimentare a celor două bobine și în circuitul bobinei KM2, pregătind circuitul pentru pornirea ulterioară. Bobina K2 va fi dezactivată de îndată ce mecanismul de blocare este eliberat din bobina KM2. Motorul este deconectat de la rețea prin apăsarea butonului SB1.Bobina K1 își eliberează contactul de deschidere în circuitul bobinei KM2, care eliberează zăvorul și oprește bobina KM1, după care circuitul revine la poziția inițială.