Вериги за управление на контактора и защита на двигателя
В зависимост от функцията, която трябва да се изпълнява, има различни вериги за управление на контакторния двигател.
Фигура 1, а показва комбинирана схема на необратим магнитен стартер… В него разположението на елементите съвпада с разположението в природата, тоест всички елементи, разположени в кутията за стартиране, са групирани в лявата страна на диаграмата, и станция с бутони с бутони «Старт» и «Стоп» показан в дясната страна на диаграмата.
Станцията с бутони обикновено се намира на известно разстояние от магнитен стартер… За да се разбере принципът на работа на веригата за управление на двигателя, обикновено се използват подробни (основни) схеми (фиг. 1.б). Чрез натискане на бутона за стартиране SB2 веригата на бобината на контактора на KM се затваря, която включва три KM контакта на захранващата верига на двигателя. В този случай блоковият контакт KM, свързан паралелно с бутона за стартиране SB2, също се затваря. Това ви позволява да захранвате бобината KM при отпускане на бутона SB2.
Двигателят се спира чрез натискане на бутона SB1, докато бобината се изключва и освобождава захранващите (главните) контакти и спомагателния контакт. Когато бутонът SB1 бъде освободен, веригата на намотката KM ще бъде изключена. За да рестартирате двигателя, натиснете отново бутона SB2.
Тази верига осигурява и така наречената нулева защита, тоест ако мрежовото напрежение изчезне или спадне до 50-60% от номиналното, намотката KM няма да задържи контактите за захранване на KM и двигателят ще бъде изключен. Когато напрежение се появи или се увеличи до стойност, близка до номиналната, магнитният стартер няма да се включи спонтанно. За да го включите, трябва да натиснете отново бутона за стартиране.
Ориз. 1. Схеми за управление и защита на двигатели: а — комбиниран и б — подробна схема на необратим магнитен стартер; в — защита на двигателя чрез предпазители и термични релета; г — диаграма на мощната станция за управление на двигателя; d — нулева защита от междинно реле
Извършва се защита на двигателя от прегряване на намотката при продължителни претоварвания термични релета FR, а защитата срещу големи претоварвания или къси съединения се осъществява чрез предпазители FU или верижни прекъсвачи QF (фиг. 1, в). За да се предпазят от продължителни претоварвания, се използват две термични релета, тъй като с едно реле, в случай на изгорял предпазител, последователно, с който е свързан нагревателният елемент на това реле, двигателят ще бъде включен в еднофазна мрежа и няма да бъдат защитени. Прекъсващите контакти на тези релета са свързани последователно със стартерната бобина. Когато един от тях се отвори, KM бобината се изключва и двигателят спира, както при натискане на бутона SB1.
Станция за управление на двигателя с висока мощност е показано на фиг. 1, г. Защитата срещу късо съединение се осигурява от релето за претоварване KA1 — KA3, защитата от претоварване се осигурява от термични релета FR, свързани чрез токови трансформатори. Намотката на триполюсен контактор се захранва с постоянен ток. За да се намали токът в бобината на контактора след включването му във веригата, се въвежда допълнително съпротивление R, което преди това е било късо от отворения контакт KM.
В схемите за ръчно управление с множество контролери, прекъсвачи или други устройства се използват междинни релета за осигуряване на нулева защита. (Фиг. 1, д).За да подадете напрежение към управляващата верига, натиснете бутона SB2, като по този начин включите междинното реле K, което включва затварящия си контакт K и сигналната лампа HL, показваща наличието на напрежение в управляващата верига. След освобождаване на бутона SB2, релейната бобина ще бъде блокирана, докато веригите на SM1 контролера, SM пакетния превключвател и т.н. и намотките на контакторите KM1, KM2 и т.н., ще бъдат захранени.
В разглежданите схеми самозаключващите се контакти са необходими за продължителна работа на двигателите. Често на практика двигателят трябва да работи само при натиснат бутон за стартиране, например при подемни машини. В този случай в контролната верига няма бутон Стоп (фиг. 2, а). Понякога е необходимо да се осигури работата на задвижването в два режима, тоест да се включи за кратко време при настройка на машината или за дълъг период от време. След това, с кратко натискане на бутона SB2 (фиг. 2.b), бобината на контактора KM ще се включи и самозаключващият се контакт на KM ще се затвори, докато двигателят ще работи, когато бутонът SB2 бъде освободен.
Ориз. 2. Разновидности на управляващите вериги за асинхронни двигатели: а — в режим на джогинг; b и c — по време на продължителна работа и джогинг; г — едновременно включване на няколко двигателя; d — безстепенно стартиране на двускоростен двигател
За режим на регулиране на работата на двигателя, натиснете бутона SB3, затварящият му контакт включва бобината на контактора KM, а отварящият контакт прекъсва самозаключващата се верига на контактора. Недостатъкът на тази верига е, че отвореният контакт на бутона SB3 може да се затвори, преди контактът на блока KM да се отвори и двигателят да не се изключи. Веригата, показана на фиг. 2, f, е лишена от този недостатък.
За продължителна работа, натискането на бутона SB2 включва междинното реле K. Единият от контактите K включва бобината на контактора KM, а другият едновременно блокира бутона SB2, като по този начин изключва работата на двигателя с освободения бутон за стартиране. За пускане в експлоатация натиснете бутона SB3 и го задръжте за необходимото време.
Фигура 2d показва схема за стартиране на няколко двигателя едновременно от един бутон за стартиране с помощта на междинно реле… Бутонът SB2 включва реле K, затварящите контакти на което едновременно включват бобините на контакторите KM1, KM2 и т.н. Спрете всички двигатели едновременно с бутона SB1. За да включите и изключите всеки двигател поотделно, използвайте съответно бутоните SB3, SB4 и SB5, SB6 и т.н.
Схема на безстепенно стартиране на двускоростен двигател с две намотки с ротор с катеричка показано на фиг. 2, д. За стартиране на двигателя на първата скорост се използва бутонът SB1, на втората — SB2. И двата бутона са механично блокирани, за да се предотврати включването на двигателя при две скорости едновременно.
Стартовите вериги също са блокирани електрически. Така че, когато например се задейства намотката KM1, отварящият контакт прекъсва веригата на намотката KM2, изключвайки възможността за нейното включване. За да превключите на втора скорост, трябва да натиснете бутона SB2, докато веригата на бобината KM1 е прекъсната и тя се изключва. Бобината на веригата KM2 получава захранване и включва двигателя при втората скорост.
Обратното управление на асинхронни двигатели се извършва с помощта на два контактора (фиг. 3, а).
Фиг. 3. Схеми за управление на двигателя: а — реверсивен магнитен стартер с механична блокировка; б — същото с електрическо блокиране; в — комбинация от опции a и b; d и e — стартиране и реверсиране на DC двигатели с ниска мощност
Контакторът KM1 се използва за включване на двигателя напред, а KM2 се използва назад. За да се предотврати случайно едновременно включване на двата контактора, което води до късо съединение, веригата използва (виж фиг. 3, а) взаимно механично блокиране с два прекъсващи контакта на бутоните SB1 и SB2.Натискайки бутона SB1, включете веригата на намотката KM1 и изключете веригата на намотката KM2.
Когато бутоните SB1 и SB2 се натиснат едновременно, веригите на бобините KM1 и KM2 се прекъсват и никой от контакторите няма да се включи. Блокирането се осъществява от два прекъсващи контакта KM2 и KM1, включени съответно във веригите на бобините KM1 и KM2 (фиг. 3, б). За да обърнете двигателя по тази схема, първо трябва да натиснете бутона SB.
Веригата на фиг. 3, в е комбинация от двете предишни вериги, тоест има двойно блокиране. Бутонът SBI включва контактора KM1 и веригата на бобината на контактора KM2 се прекъсва от едновременно отворения контакт на бутона SB1 и контакта на блока KM1.
Фигура 3, d и e показва най-простите схеми за стартиране и обръщане на двигатели с последователно възбуждане с ниска мощност… Такива двигатели са включени в мрежата без стартиране на реостати. Съгласно схемата на фиг. 3, d, стартирането и обръщането на двигателя с последователно възбуждане се извършва с помощта на две междинни релета. Двигателят се обръща чрез промяна на посоката на тока в намотката на полето LM. При двигатели с две последователни намотки на полето, създаващи магнитни потоци в противоположни посоки, веригата за превключване и обръщане има само два контактни контакта (виж фиг. 3, д).
Както може да се види от разглежданите схеми за управление, най -лесно е да се осъществи автоматизиране на процеса на стартиране и обръщане на асинхронни двигатели с ротор с катеричка. В този случай целият контрол при стартиране се свежда до свързване на двигателя към захранващата мрежа, а при спиране — до изключване от мрежата.
По-сложна е автоматизацията на стартиране, спиране и спиране на асинхронни двигатели с фазова намотка на ротора, асинхронни катерични двигатели с повишена мощност, DC двигатели със средна и висока мощност, многоскоростни асинхронни двигатели със стъпаловидно стартиране, както и синхронни двигатели. Тези двигатели се управляват като функция на времето, скорост и текущ.
В допълнение към горните случаи може да се извърши управление на двигателя и по принципа на пътеката, когато двигателят стартира и се забавя, когато работният орган достигне определена позиция в пространството. Системите, изпълняващи такива функции, се наричат системи с отворен цикъл, тъй като нямат обратна връзка между изходната стойност и входната стойност.