Стартови и спирачни вериги на двигателя

В момента най-често срещаните трифазни асинхронни двигатели с ротор с катеричка. Стартирането и спирането на такива двигатели при включване при пълно мрежово напрежение се извършва дистанционно с помощта на магнитни стартери.

Най -често използваната схема е с един стартер и бутони за управление «Старт» и «Стоп». За да се осигури въртене на вала на двигателя в двете посоки, се използва верига с два стартера (или с реверсивен стартер) и три бутона. Тази схема ви позволява да промените посоката на въртене на вала на двигателя «в движение», без първо да го спрете.

Схеми за стартиране на двигателя

Електрическият мотор М се захранва от трифазна мрежа с променливо напрежение. Трифазният прекъсвач QF е проектиран да изключва веригата в случай на късо съединение. Еднофазният прекъсвач SF защитава управляващите вериги.

Основният елемент на магнитния стартер е контакторът KM (мощно реле за превключване на високи токове). Захранващите му контакти превключват три фази, подходящи за електродвигателя. Бутон SB1 («Старт») е за стартиране на двигателя, а бутон SB2 («Стоп») — за спиране. Термичните биметални релета KK1 и KK2 изключват веригата, когато токът, консумиран от електродвигателя, е надвишен.

Ориз. 1. Схема за стартиране на трифазен асинхронен двигател с помощта на магнитен стартер

Когато бутонът SB1 е натиснат, контакторът KM се задейства и контактите KM.1, KM.2, KM.3 свързват електродвигателя към мрежата, а с контакта KM.4 блокира бутона (самозаключване).

За да спрете електродвигателя, достатъчно е да натиснете бутона SB2, докато контакторът KM освобождава и изключва електродвигателя.

Важно свойство на магнитния стартер е, че в случай на случайна загуба на напрежение в мрежата, двигателят се изключва, но възстановяването на напрежението в мрежата не води до спонтанно стартиране на двигателя, тъй като когато напрежението се завърти изключен, контакторът KM се освобождава и за да го включите отново, натиснете бутона SB1.

В случай на неизправност на инсталацията, например, когато роторът на двигателя се задръсти и спре, консумираният от двигателя ток се увеличава няколко пъти, което води до работата на термичните релета, отварянето на контактите KK1, KK2 и изключването на инсталацията. Връщането на KK контактите в затворено състояние се извършва ръчно след отстраняване на неизправността.

Реверсивен магнитен стартер позволява не само стартиране и спиране на електродвигател, но и промяна на посоката на въртене на ротора. За тази цел стартерната верига (фиг. 2) съдържа два комплекта контактори и бутони за стартиране.

Ориз. 2. Схема за стартиране на двигателя с помощта на реверсивен магнитен стартер

Контакторът KM1 и бутонът SB1 със самозаключване са предназначени за включване на двигателя в режим «напред», а контакторът KM2 и бутонът SB2 включват режим «обратно». За да промените посоката на въртене на ротора на трифазен двигател, достатъчно е да смените всяка две от трите фази на захранващото напрежение, което се осигурява от основните контакти на контакторите.

Бутонът SB3 е предназначен за спиране на двигателя, контактите KM 1,5 и KM2,5 се блокират, а термичните релета KK1 и KK2 осигуряват защита срещу свръхток.

Включването на двигателя при пълно мрежово напрежение е придружено от високи пускови токове, което може да бъде неприемливо за ограничена захранваща мрежа.

Схемата за стартиране на електродвигател с ограничение на пусковия ток (фиг.3) съдържа резистори R1, R2, R3, свързани последователно с намотките на двигателя. Тези резистори ограничават тока в момента на стартиране, когато контакторът KM се активира след натискане на бутона SB1. Едновременно с KM, когато контактът KM.5 е затворен, релето за време KT се активира.

Закъснението, осъществено от релето за време, трябва да бъде достатъчно за ускоряване на двигателя. В края на времето на задържане контактът KT се затваря, релето K се активира и чрез своите контакти K.1, K.2, K.3 маневрира стартовите резистори. Процесът на стартиране е завършен и двигателят е на пълно напрежение.

Ориз. 3. Схема на стартиране на двигателя с ограничаване на пусковия ток

След това ще разгледаме две от най-популярните спирачни схеми за трифазни асинхронни двигатели с катеричка: динамична спирачна схема и противоположна спирачна схема.

Спирачни вериги на двигателя

След отстраняване на напрежението от двигателя, роторът му продължава да се върти известно време поради инерция. В редица устройства, например в механизми за повдигане и транспортиране, се изисква принудително спиране, за да се намали количеството на стърчане. Динамичното спиране се състои в това, че след отстраняването на променливото напрежение, постоянен ток преминава през намотките на електродвигателя.

Динамичната спирачна верига е показана на фиг. 4.

Ориз. 4. Диаграма на динамичното спиране на двигателя

Във веригата, в допълнение към главния контактор KM, има реле K, което включва режима на спиране. Тъй като релето и контакторът не могат да бъдат включени едновременно, се използва схема за блокиране (контакти KM.5 и K.3).

Когато бутонът SB1 е натиснат, контакторът KM се активира, захранва двигателя (контакти KM.1 KM.2, KM.3), блокира бутона (KM.4) и блокира релето K (KM.5) . Затварянето на KM.6 задейства KT релето за време и затваря KT контакта без забавяне на времето. Така двигателят се стартира.

За да спрете двигателя, натиснете бутона SB2. Контакторът KM се освобождава, контактите KM.1 — KM.3 се отварят, изключвайки двигателя, затварят контакта KM.5, който задейства реле К. Контактите K.1 и K.2 се затварят, подавайки постоянен ток към намотките. Възниква бързо спиране.

Когато контактът KM.6 се отвори, релето за време KT се освобождава, започва забавянето. Времето на задържане трябва да е достатъчно, за да спре напълно двигателя. В края на закъснението, контактът KT се отваря, реле K освобождава и премахва постоянното напрежение от намотките на двигателя.

Най -ефективният начин за спиране е да се върне двигателя назад, когато веднага след изключване на захранването, към електродвигателя се подава напрежение, което причинява появата на противонасилен момент. Веригата на противоположното спиране е показана на фиг. 5.

Ориз. 5. Верига на спирачките на двигателя чрез опозиция

Скоростта на двигателя се следи от реле за скорост с контакт SR. Ако скоростта е по -висока от определена стойност, SR контактът се затваря. Когато двигателят спре, се отваря контакт SR. В допълнение към директния контактор KM1, веригата съдържа контактор за обръщане на KM2.

При стартиране на двигателя контакторът KM1 се активира и с контакта KM 1,5 прекъсва веригата на бобината KM2. Когато се достигне определена скорост, SR контактът се затваря, подготвяйки веригата за включване на заден ход.

Когато двигателят спре, контакторът KM1 освобождава и затваря контакта KM1.5. В резултат на това контакторът KM2 се активира и подава обратно напрежение към електродвигателя за спиране. Намаляването на скоростта на ротора причинява отваряне на SR, контакторът KM2 се освобождава, спирането спира.