Circuite de control al motoarelor în funcție de timp

Acest tip de control este utilizat atunci când toată comutarea în circuitul electric al motorului electric are loc în anumite momente de timp, de exemplu, la automatizarea procesului de pornire a motoarelor electrice fără monitorizarea vitezei sau curentului. Durata intervalelor este determinată și poate fi ajustată de setările releului de timp.

Controlul timpului a primit cea mai mare răspândire în industrie datorită simplității și fiabilității releelor ​​de timp electromagnetice și electronice de producție în masă.

Deci, din fig. 1, a și b, se poate observa că prin închiderea contactului K al contactorului de linie, întreaga rezistență a reostatului este inclusă în circuitul armăturii, egală cu R1 + R2 + R3, și includerea secțiunilor de rezistență de pornire. poate apărea la anumite intervale de timp t1, t2 și t3 la anumite turații ale motorului n1, n2, n3 și când curentul de pornire scade la valoarea setată I2. Intervalele de timp sunt alese astfel încât la fiecare scurtcircuit ulterior al rezistenței, curentul motorului să nu depășească I1 admisibil.

Pe măsură ce motorul accelerează de la n = 0 la n1, curentul scade la I2 ca urmare a creșterii forței electromotoare din spate. După un interval de timp t1, contactul K1 se închide, manevrând rezistența R1, ceea ce duce la o scădere a rezistenței reostatului la R2 + R3, o nouă creștere a curentului la I1 etc. La sfârșitul pornirii, motorul accelerează până la viteza nominală, reostatul de pornire este complet îndepărtat.

Orez. 1. Circuite de control al motorului în funcție de timp: a — reostat de pornire a motorului de curent continuu, b — diagramă de pornire

Luați în considerare unele circuite de control al motorului în funcție de timp.

În controlul dependent de timp al unui motor cu inducție cu rotor bobinat (Fig. 2), întârzierea necesară pentru scurtcircuitarea pașilor individuali ai reostatului de pornire este asigurată de relee de timp pendul, al căror număr este egal cu numărul de trepte. Schema funcționează după cum urmează.

Orez. 2. Circuit de comandă în funcție de timp al unui motor cu inducție cu rotor bobinat

Când faceți clic pe buton SB1 primește energie la bobina contactorului de pe linia KM, care conectează statorul motorului la rețea. În același timp, reostatul de ieșire este introdus complet. Împreună cu contactorul este pornit și releul de timp KT1, care după un anumit interval de timp închide contactul din circuitul bobinei contactorului KM1.

Contactorul funcționează și închide prima secțiune a reostatului pentru a porni rotorul. În același timp, pornește releul de timp KT2, care își închide contactele cu o întârziere și pornește bobina KM2 și releul de timp KTZ. Contactele contactorului KM2 scurtcircuita treapta a doua KM2 a reostatului de pornire.În plus, cu o întârziere, contactul releului KTZ este declanșat, pornind înfășurarea KMZ, ceea ce face un scurtcircuit al ultimei trepte a reostatului de pornire KMZ, iar motorul continuă să funcționeze în viitor, ca și în cazul un rotor de veveriță.

Motorul este oprit prin apăsarea butonului SB, iar în caz de suprasarcină, motorul este oprit prin eliberarea comutatorului QF. Aceasta oprește contactorul de linie, contactul său auxiliar KM și toți contactoarele de accelerație și releele de timp fără întârziere. Lanțul este pregătit pentru următorul ciclu.

Pentru a porni turația de mers în gol a unui motor cu inducție cu putere crescută cu comutarea înfășurării statorului de la o stea la o deltă, puteți utiliza diagrama din Fig. 3. Comutarea in acest circuit se face automat in functie de timp.Prin apasarea butonului SB2, infasurarea statorului este conectata la retea prin contactorul KM. În același timp, releul de timp KT și bobina KY sunt conectate la rețea, care conectează înfășurarea statorului la o stea folosind trei contacte din circuitul de putere.

Orez. 3. Circuit de comandă în funcție de timp al unui motor cu inducție prin comutarea de la Y la Δ

Motorul pornește și accelerează la tensiune redusă. După un interval de timp prestabilit, releul KT oprește contactorul KY și pornește bobina contactorului KΔ care conectează înfășurarea statorului la deltă. Deoarece există un contact auxiliar KY în circuitul bobinei K∆, închiderea contactorului K∆ nu poate avea loc înainte de închiderea contactorului KMY.

Pornirea treptată a motoarelor cu inducție cu mai multe viteze este mai economică și se face în funcție de timp.Să luăm în considerare un exemplu de pornire pas cu pas a unui motor cu două viteze cu o singură înfășurare (Fig. 4). Înfășurarea statorului trece de la delta la stea dublă la viteză dublă.

Orez. 4. Circuitul de control în funcție de timpul de pornire a pasului motorului cu inducție

Motorul este pornit de contactorul KM ​​la prima treaptă de viteză, iar de contactorii KM2 și KM1 la a doua. Pentru a porni motorul la prima turație, apăsând butonul SB2 pornește bobina contactorului KM și contactele sale de putere KM în circuitul principal. Înfășurarea statorului conectată în delta este conectată la rețea. Bobina releului de timp KT este alimentată, iar contactul său de închidere (în circuitul bobinei KM) este închis.

O pornire pas cu pas a motorului la a doua viteză de rotație este efectuată folosind un releu intermediar K, al cărui circuit este închis de butonul de pornire SB3. Contactele de închidere K ocolesc cele două butoane de pornire, iar contactul de deschidere K dezactivează releul de timp KT. Contactul de închidere KT din circuitul bobinei KM se oprește cu o întârziere la întoarcere, din cauza căreia bobina KM în prima perioadă de pornire se dovedește a fi închisă și motorul pornește la prima turație.

Se deschide contactul blocului KM din circuitul bobinei KM2 și KM1. Aceste bobine sunt, de asemenea, deconectate de la contactul deschis KT, care este întârziat la retur. După o anumită perioadă de timp, contactul de închidere KT va opri bobina KM, iar contactul său de deschidere va porni bobinele contactoarelor cu a doua viteză de rotație KM1 și KM2. Contactele lor principale din circuitul de alimentare vor comuta înfășurarea statorului în stea dublă și o vor conecta la rețea.

Prin urmare, motorul accelerează mai întâi în prima treaptă de viteză și apoi trece automat în treapta a doua. Rețineți că conectarea preliminară a înfășurării statorului la o stea dublă și includerea sa ulterioară în rețea se realizează mai întâi prin pornirea a două contacte de închidere ale sursei de alimentare KM2 și apoi a trei contacte principale de închidere KM1. O astfel de secvență de comutare este realizată prin faptul că bobina KM1 este conectată la tensiune prin contactul blocului de închidere KM2. Motorul este oprit prin apăsarea butonului «Stop», marcat pe diagramă cu litera SB1.

În fig. 5 prezintă o diagramă a pornirii automate a unui motor de curent continuu excitat în paralel în funcție de timp. Prin închiderea întreruptorului QF, motorul este pregătit pentru pornire. Curentul circulă prin circuitul format din înfășurarea releului de timp KT1, armătura motorului M și două trepte ale reostatului de pornire R1 + R2.

Orez. 5. Circuit de comandă în funcție de timp al unui motor de curent continuu excitat

Datorită rezistenței mari a bobinei releului KT1, curentul din acest circuit este foarte mic și nu are efect asupra motorului, dar releul în sine este declanșat și contactul său deschis în circuitul contactorului KM1 se deschide. În bobina celui de-al doilea releu de timp KT2, conectat în paralel cu rezistența R1, este ramificat un curent atât de mic încât nu poate fi pornit. Înfășurarea câmpului LM a motorului pornește și el.

Motorul este pornit prin apăsarea butonului SB2.Totodată, contactorul KM ​​și contactul acestuia din circuitul de armătură al motorului sunt pornite. Curentul mare de pornire este limitat de două trepte de reostat R1 și R2.O parte din acest curent este ramificată în bobina releului KT2 și când este acționat își deschide contactul KT2 în circuitul contactorului KM2. Concomitent cu închiderea circuitului de armătură M, contactul de lucru al contactorului KM scurtcircuitează bobina releului KT1.

După un anumit interval de timp când releul revine, KT1 își va închide contactul KT1 în circuitul contactorului KM1. Acest contactor cu contactul său de lucru KM1 va scurtcircuita prima treaptă R1 a reostatului de pornire și înfășurarea releului de timp KT2. Cu o întârziere de revenire, contactele sale de lucru KT2 vor porni contactorul KM2, care cu contactele sale de lucru KM2 va scurtcircuita a doua treaptă R2 a reostatului de pornire. Aceasta completează pornirea motorului.

Când butonul SB1 este apăsat, contactorul KM ​​se va declanșa și va deconecta contactul său principal din circuitul armăturii. Armătura rămâne alimentată, dar se dovedește că este conectată în serie cu bobina releului KT1, datorită căreia trece un curent mic prin ea. Releul KT1 va funcționa, își va deschide contactul în circuitul contactoarelor KM1 și KM2, își vor opri și își vor deschide contactele, scurtcircuita rezistențele R1 și R2. Motorul se va opri, dar înfășurarea sa de câmp rămâne conectată la rețea și astfel motorul este pregătit pentru următoarea pornire. Oprirea completă a motorului se face prin oprirea comutatorului de intrare automată BB.

Frânarea dinamică a motoarelor se realizează și în funcție de timp. Pentru frânarea dinamică, de exemplu, un motor cu inducție, înfășurarea statorului este deconectată de la rețeaua de curent alternativ și, conform uneia dintre schemele prezentate în tabelul 1, este conectată la o sursă de curent continuu.În industria forestieră și prelucrarea lemnului, curentul continuu se obține de la redresoare speciale cu semiconductor. În acest caz, nu este nevoie de o sursă specială de curent continuu.

Când înfășurarea statorului este pornită conform uneia dintre scheme (a se vedea tabelul 1), se creează un câmp magnetic staționar în înfășurarea redresorului. Într-un câmp staționar, rotorul motorului continuă să se rotească prin inerție. În acest caz, în rotorul motorului vor fi create un EMF și un curent alternativ, care va excita un câmp magnetic alternativ. Câmpul magnetic în schimbare al rotorului atunci când interacționează cu câmpul staționar al statorului creează un cuplu de frânare. În acest caz, energia cinetică stocată de la rotor și de antrenare este convertită în energie electrică în circuitele rotorului, iar aceasta din urmă în căldură.

Energia termică este disipată din circuitul rotorului către mediu. Căldura generată în rotor va încălzi motorul. Cantitatea de căldură degajată depinde de curentul din înfășurarea statorului atunci când este alimentată cu curent continuu. În funcție de schema adoptată pentru pornirea înfășurării statorului atunci când aceasta este alimentată cu curent continuu, raportul dintre curent și curent de fază al statorului va fi diferit. Raporturile acestor curenți pentru diferite scheme de comutare sunt prezentate într-un tabel. 1

Circuitul de frânare dinamică al unui motor cu inducție este prezentat în fig. 6.

Orez. 6. Schema frânării dinamice a unui motor cu inducție

Prin apăsarea butonului de pornire SB1, contactorul de linie KM pornește motorul la rețeaua de curent alternativ, contactul său de blocare de închidere comută bobina KM la autoalimentare.Contactul de deschidere KM deconectează circuitul de alimentare al contactorului de frână KM1 și releul de timp KT. Când butonul SB este apăsat, contactorul de linie KM este dezactivat și circuitul bobinei contactorului KM1 va fi alimentat.

Contactorul KM1 include contactele sale KM1 în circuitul transformatorului T și redresorului V, drept urmare înfășurarea statorului va fi alimentată cu curent continuu. Pentru a preveni comutarea aleatorie independentă a contactorului de linie, contactul de deschidere al blocului KM1 este conectat în serie cu bobina acestuia KM. Concomitent cu contactorul de frână, este pornit releul de timp KT, care este configurat astfel încât contactul său deschis KT va fi pornit. opriți bobina KM1 și releul de timp după un anumit interval de timp. Setarea releului de timp KT este aleasă astfel încât timpul de acționare a releului tkt să fie egal cu suma timpului de decelerare a motorului tT și a timpului de declanșare corect al contactorului KM1.