Avtoargon.ru

АвтоАргон
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Реверсивная схема подключения электродвигателя

Реверсивная схема подключения электродвигателя

  1. Переменная сеть: мотор 380 к сети 380
  2. Переменная сеть: электродвигатель 220 к сети 220
  3. Переменная сеть: 380В к 220В
  4. Постоянный электроток: особенности

Направление вращения вала электродвигателя иногда требуется изменить. Для этого необходима реверсивная схема подключения. Ее вид зависит от того, какой у вас мотор: постоянного или переменного тока, 220В или 380В. И совсем по-другому устроен реверс трехфазного двигателя, включенного в однофазную сеть.

Переменная сеть: мотор 380 к сети 380

Для реверсивного подключения трехфазного асинхронного электродвигателя возьмем за основу схему его включения без реверса:

Эта схема позволяет вращаться валу только в одну сторону – вперед. Чтобы заставить его повернуться в другую, нужно поменять местами любые две фазы. Но в электрике принято менять только А и В, несмотря на то, что к такому же результату привели бы смены А на С и В на С. Схематично это будет выглядеть так:

Для подключения дополнительно понадобятся:

  • Магнитный пускатель (или контактор) – КМ2;
  • Трехкнопочная станция, состоящая из двух нормально замкнутых и одного нормально разомкнутого контактов (добавлена кнопка Пуск2).

Важно! В электрике нормально замкнутый контакт – это состояние кнопочного контакта, у которого есть только два несимметричных состояния. Первое положение (нормальное) – рабочее (замкнуто), а второе – пассивное (разомкнуто). Точно так же формулируется понятие нормально разомкнутого контакта. В первом положении кнопка пассивна, а во втором – активна. Понятно, что такая кнопка будет называться «СТОП», в то время как две другие: «ВПЕРЕД» и «НАЗАД».

Схема реверсивного подключения мало отличается от простой. Главное ее отличие состоит в электроблокировке. Она необходима для исключения пуска мотора сразу в двух направлениях, что привело бы к поломке. Конструктивно блокировка – это блок с клеммами магнитных пускателей, которые соединены в управляющей цепи.

Для запуска двигателя:

  1. Включите автоматы АВ1 и АВ2;
  2. Нажмите кнопку Пуск1 (SB1) для вращения вала по часовой стрелке или Пуск2 (SB2) для вращения в обратную сторону;
  3. Двигатель работает.

Если нужно сменить направление, то сначала нужно нажать кнопку «СТОП». Затем включить другую пусковую кнопку. Электрическая блокировка не позволяет активировать ее, если мотор не выключен.

Переменная сеть: электродвигатель 220 к сети 220

Реверс электродвигателя 220В возможен только в том случае, если выводы обмоток лежат вне корпуса. На рисунке ниже – схема однофазного включения, когда пусковая и рабочая намотки расположены внутри и выводов наружу не имеют. Если это ваш вариант, вы не сможете изменить направление вращения вала.

В любом другом случае для реверсирования однофазного конденсаторного АД необходимо поменять направление рабочей обмотки. Для этого вам понадобятся:

  • Автомат;
  • Кнопочный пост;
  • Контакторы.

Схема однофазного агрегата почти ничем не отличается от той, что представлена для трехфазного асинхронного двигателя. Ранее мы перекидывали фазы: А и В. Сейчас при смене направления вместо фазного провода с одной стороны рабочей обмотки будет подключаться нулевой, а с другой – вместо нулевого фазный. И наоборот.

Переменная сеть: 380В к 220В

Для подключения трехфазного асинхронного двигателя к электросети 220В необходимо использовать один или два конденсатора для компенсации отсутствующей фазы: рабочий и пусковой. Направление вращательного движения зависит от того, с чем соединяется третья обмотка.

Чтобы заставить вал вращаться в другую сторону, обмотку №3 необходимо подключить с помощью конденсатора к тумблеру с двумя позициями. Он должен иметь два контакта, соединенных с обмотками №1 и №2. Ниже показана подробная схема.

Такой мотор будет играть роль однофазного, поскольку подключение происходило с помощью одного фазного провода. Чтобы запустить его, необходимо перевести реверсирующий тумблер в нужное положение («вперед» или «назад), затем перевести тумблер «пуск» в положение «включено». На момент запуска необходимо нажать одноименную кнопку – «пуск». Держать ее нужно не более трех секунд. Этого будет достаточно для разгона.

Постоянный электроток: особенности

Двигатели постоянного тока подключаются труднее моторов, питающихся от переменной сети. Потому что для того чтобы соединить обмотки, нужно точно знать, какой марки ваш агрегат. Только потом можно найти подходящую схему.

Но в любом электромоторе постоянного тока есть якорь и намотка возбуждения. От способа их включения их делят на агрегаты:

  • с возбуждением независимым,
  • с самостоятельным возбуждением (делится еще на три группы: последовательное, параллельное и смешанное подключение).

Электродвигатели постоянного тока с независимым возбуждением (схематично изображены ниже) применяется на производствах. Их намотка никак не связана с якорем, потому что подключается к другому электрическому источнику.

В станках и вентиляторах применяются моторы однофазного питания с параллельным возбуждением. Тут нет надобности во втором источнике.

В электротранспорте применяются агрегаты с последовательным возбуждением.

Если одна намотка параллельна якорю, а другая последовательна, то такой способ подключения – смешанный. Он встречается редко.

Читать еще:  Где находиться датчик оборотов двигателя g28

Все способы включения электродвигателей постоянного тока могут реверсироваться:

  • Если возбуждение последовательное, то направление тока нужно поменять либо в возбуждающей намотке, либо в якоре;
  • В любом другом случае рекомендуется менять обмотку только в якоре. Если менять в намотке, то есть опасность, что она оборвется. Это приведет к резкому возрастанию электродвижущей силы, которая приведет к повреждению изоляции.

Реверсирование двигателя постоянного тока с независимым возбуждением выполняется так же.

Имейте в виду, что в розетке ток переменный. Но это не значит, что он переменный во всех электроприборах, оснащенных электродвигателем и включенных в нее. Ток из переменного фазного может стать постоянным, пройдя через выпрямитель. Фазного питания вообще может не быть, если двигатель запитан от батареи.

3. Типовые схемы автоматического управления электродвигателями Автоматизация пуска двигателей постоянного и переменного тока Основные сведения

Наиболее опасной операцией для электродвигателей постоянного и переменного

тока является пусковая.

Пуск электродвигателей сопровождается бросками пусковых токов, вызывающих нагрев обмотки якоря двигателей постоянного тока, а также нагрев обмоток ротора и ста-

тора асинхронных двигателей. При этом пересыхает изоляция, что в конце концов приво

дит к межвитковому короткому замыканию в обмотках якорей и статоров.

Кроме того, пусковые токи больших по мощности электродвигателей вызывают провалы напряжения судовой сети, что неблагоприятно сказывается на работе электродви-

гателей, осветительных приборов, аппаратуры управления.

Пусковые токи превышают номинальные в 15…20 раз у двигателей постоянного то

ка и в 4…7 раз у асинхронных. Такая разница в значении пусковых токов объясняется тем,

что на переменном токе обмотки статора асинхронных двигателей, кроме активного сопро

тивления, имеют значительное индуктивное.

Поэтому на практике обязательным узлом схемы автоматизированного управления является узел автоматизации пуска.

Основная цель автоматизированного пуска – ограничение пусковых токов путем включения пусковых резисторов последовательно в цепь обмотки якоря или обмотки ста-

тора асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

У асинхронных двигателей с фазным ротором пусковые резисторы вводят в цепь ротора.

Кроме ограничения пусковых токов, схема управления должна решить вторую зада

чу – своевременно отключить пусковые резисторы, поскольку они не рассчитаны ( по мощ

ности ) на длительное протекание тока.

Обычно процесс автоматизированного пуска занимает несколько секунд.

Для отключения пусковых резисторов применяют электромагнитные контакторы,

которые называют контакторами ускорения. Так они называются потому, что после вклю

чения контактора его контакт шунтирует очередную ступень пускового резистора, вследст

вие чего двигатель продолжает разгоняться ( ускоряться ).

Для управления контакторами могут быть использованы все величины, которые изменяются в процессе ускорения. В соответствии с этим можно наметить пять основных самостоятельных методов управления ускорением в функции: пути приводимого двигате-

лем механизма, тока, скорости, времени, ускорения электропривода.

В судовых условиях из перечисленных пяти методов нашли применение три:

в функции скорости ( противоэ.д.с. );

в функции времени.

Рассмотрим поочередно каждый из этих методов.

Схема автоматического пуска двигателя постоянного тока в функции тока якоря

Схема пуска двигателя постоянного тока в функции тока якоря приведена на рис.

Рис. 116. Схема пуска двигателя постоянного тока в функции тока якоря

L1, L2 – линейные провода;

М – обмотка якоря электродвигателя;

L – параллельная обмотка возбуждения;

R — пусковой резистор;

КА1 – реле максимального тока;

КА2, КА3 — первое и второе реле ускорения;

SB1, SB2 – кнопки «Пуск» и «Стоп»;

КМ1 – линейный контактор;

КМ2, КМ3 – первый и второй контакторы ускорения.

Подготовка схемы к работе

Для подготовки схемы к работе подают питание на линейные провода L1, L2 и

включают выключатель S1. После этого через параллельную обмотку возбуждения поте-

чет ток, двигатель возбудится.

Никакие другие цепи питания не получают.

Схема готова к работе.

Для пуска нажимают кнопку SB1 «Пуск», при этом получает питание катушка ли-

нейного контактора КМ1, контактор включается.

Его главные контакты КМ1.1 и КМ1.2 замыкаются, и через них и пусковой рези-

стор R обмотка якоря М подключается к питающей сети. Через обмотку якоря протекает пусковой ток, который недостаточен для срабатывания реле КА1, но достаточен для сраба

тывания первого токового реле КА2. Обычно этот ток I = 2,2…2,5 I .

Реле КА2 срабатывает и размыкает свой контакт КА2 в цепи катушки первого кон-

тактора ускорения КМ2. Реле КА3 включиться не может, т.к. в цепи его катушки разомк-

нут контакт КМ2.1.

Кроме того, замыкаются вспомогательные контакты КМ1.3 и КМ1.4. Контакт КМ1.3 шунтирует кнопку SB1 «Пуск», после чего ее можно отпустить. Контакт КМ1.4, за

мыкаясь, подготавливает к последующему включению катушки контакторов КМ2 и КМ3,

но эти контакторы не включаются, т.к. разомкнуты контакты КА2 и КМ2.2.

На пусковой диаграмме ( рис. 116, б ) пусковой ток выражается отрезком «0а», рав-

ным максимальному значению I .

Двигатель разгоняется по отрезку «ав» пусковой характеристики, и при уменьше-

Читать еще:  Что такое блокирующее устройство запуска двигателя

нии пускового тока до минимального значения I = 1,1…1,2 I ( точка «в» ) реле КА2 отпускает свой якорь и замыкает контакт КА2 в цепи катушки первого контактора ускорения КМ2.

Контактор КМ2 замыкает контакты КА2.1 и КА2.2. Контакт КА2.1 шунтирует ле-

вую часть пускового резистора, контакт КА2.2 обрывает цепь катушки второго контактора ускорения КМ3.

Двигатель с броском тока переходит из точки «в» в точку «с». Этот ток протекает через катушку КА1, контакт КМ2.1, катушку реле КА3 и правую часть пускового резисто-

Далее двигатель разгоняется по отрезку «сd» пусковой характеристики, и при пов-

торном уменьшении пускового тока до минимального значения I = 1,1…1,2 I

( точка «d» ) реле КА3 отпускает свой якорь и замыкает контакт КА3 в цепи катушки кон-

Контактор КМ3 замыкает контакт КМ3.1 и шунтирует правую часть пускового ре-

зистора. Двигатель с повторным броском тока переходит из точки «d» в точку «е» и далее

разгоняется до точки «f». В этой точке скорость двигателя перестанет изменяться, наступи установившийся режим работы.

Таким образом, для управления процессом пуска двигателя использовались реле тока КА2 и КА3. Оба реле включались при токе I = 2,2…2,5 I и отключались при токе I = 1,1…1,2 I .

Реле максимального тока КА1 предназначено для защиты цепи обмотки якоря от токов короткого замыкания, Обычно это реле настраивается на ток срабатывания I =

При таком токе реле КА1 срабатывает и размыкает контакт КА1 в цепи катушки ли

нейного контактора КМ1. Последний отключается и размыкает контакты КМ1.1…КМ1.4.

Двигатель отключается от сети и останавливается.

Реле КА1 повторно замыкает контакт КА1 в цепи катушки контактора КМ1, но он повторно не включается, т.к. в цепи его катушки разомкнуты контакты SB1 и КМ1.3.

Для повторного пуска надо нажать кнопку «Пуск», после чего работа схемы повто-

ряется ( см «Пуск» ).

Схема автоматического пуска двигателя постоянного тока в функции противоэ.д.с. обмотки якоря ( скорости якоря )

Рис. 117. Схема пуска двигателя постоянного тока в функции противоэ.д.с.

L1, L2 – линейные провода;

М – обмотка якоря электродвигателя;

L – параллельная обмотка возбуждения;

R — пусковой резистор;

КУ — удерживающая катушка контактора ускорения;

КУ — втягивающая катушка контактора ускорения;

SB1, SB2 – кнопки «Пуск» и «Стоп».

Двухкатушечный контактор ускорения КУ

Особенность схемы состоит в том, что в ней применяется двухкатушечный контак-

тор ускорения КУ.

На магнитопроводе контактора размещены две катушки — удерживающая катушка

КУ , включенная на зажимы пускового резистора, и втягивающая КУ , включенная на зажимы якоря. Это означает, что в любой момент времени напряжение на удерживаю-

щей катушке равно напряжению на пусковом резисторе, и напряжение на втягивающей ка

тушке равно напряжению на якоре двигателя.

Удерживающая катушка действует так, чтобы якорь контактора остался в исходном состоянии, при котором контакт КУ разомкнут. Втягивающая катушка, наоборот, стремит

ся притянуть якорь к сердечнику, при этом контакт КУ замыкается.

Для пуска нажимают кнопку SB1 «Пуск», при этом получает питание катушка ли-

нейного контактора КМ1, контактор включается.

Его главные контакты КМ1.1 и КМ1.2 замыкаются, и через них и пусковой рези-

стор R обмотка якоря М подключается к питающей сети.

При этом падение напряжения на пусковом резисторе U и удерживающей катуш

ке в десятки раз превышает напряжение на якоре U и втягивающей катушке ( для двига

телей мощностью до 10 кВт при пуске U = 210…200 В, на якоре U = 10…20 В ). По-

этому контактор ускорения КУ удерживается в выключенном состоянии.

По мере разгона двигателя ток якоря, а значит, напряжение на пусковом резисторе U = I *R уменьшаются. Значит, напряжение на обмотке якоря увеличивается ( в сум

ме эти два напряжения постоянно должны давать неизменное по величине напряжение се-

Поэтому действие удерживающей катушки ослабляется, а втягивающей – усилива-

ется. Как только напряжение на втягивающей катушке превысит напряжение на удержи-

вающей ( обычно в 1,2 раза ), контактор включается и своим контактом КУ шунтирует пусковой резистор.

При указанном соотношении ( 1,2 ) и напряжении двигателя U = 220 В, включение контактора произойдет при напряжении на якоре U = 120 В и на резисторе U = 100 В ( в сумме U + U = 120 + 100 = 220 В ).

Этот способ пуска называют также «пуск в функции скорости якоря», потому что противоэлектродвижущая сила обмотки якоря прямо пропорциональна скорости якоря:

Е = сωФ ( с – конструктивный коэффициент электрической машины, ω – угловая скорость обмотки якоря, Ф – магнитный поток ).

Схема автоматического пуска двигателя постоянного тока в функции времени в одну ступень

Рис. 118. Принципиальная схема автоматизированного пуска двигателя постоянно-

го тока в функции времени : а – с электромагнитным реле времени; б – с электромехани-

ческим реле времени

Схема автоматического пуска двигателя постоянного тока с электромагнит

ным реле времени ( рис. 118, а )

В схеме на рис.118, а:

Читать еще:  Шевроле лачетти как проверить подушки двигателя

L1, L2 – выводы питающей сети;

R — пусковой резистор;

L – параллельная обмотка возбуждения;

SB1, SB2 – кнопки соответственно «Пуск» и «Стоп»;

КМ1 – линейный контактор;

КТ – электромагнитное реле времени ( с демпфером );

Схемы пуска двигателя постоянного тока независимого возбуждения с резистором

Пуск с непосредственном включении двигателя постоянного тока в сеть возможен только для маломощных двигателей (до 1 кВт), при условии отсутствия нагрузки на валу. Для более мощных двигателей — данный способ пуска недопустим.

Содержание

Пусковой ток двигателя постоянного тока

При непосредственном включении двигателя постоянного тока в сеть — начальный пусковой ток может достигать опасных значений, способных вывести из строя сам двигатель.

Пусковой ток определяется по формуле:

  • Iа – ток в цепи якоря
  • U – напряжение питающей цепи
  • Ea – противо ЭДС возникающая при движении якоря.
  • Rа сопротивление обмотки якоря.

Так как в начальный момент пуска, якорь двигателя находится в неподвижном состоянии n = 0 об/мин – противоЭДС равна нулю Ea = 0.

Следовательно выражение (1) для начального момента пуска двигателя будет иметь вид:

Из выше указанного выражение следует, что при неподвижном якоре пусковой ток ограничивается лишь электрическим сопротивлением цепи якоря. Которое в нормальных машинах составляет Rа = 0,02 – 0,1 Ом. Поэтому для ограничения пускового тока и предотвращения поломки двигателя, пуск мощных ДПТ НВ производят только с введённым пусковым резистором в цепи якоря. Который по мере разгона двигателя по ступеням выводится. После окончания пуска, резистор будет полностью зашунтирован, и двигатель перейдет работать на естественную механическую характеристику (рис. 1).

При пуске, двигатель разгоняется по искусственной характеристике 1 до частоты вращения n1, затем 2 до n2, а после полного шунтирования резистора — по естественной характеристике 3.

Подробный расчет пусковых резисторов (реостатов) приведён в данном материале.

Классификация схем пуска двигателя постоянного тока с пусковым резистором

В зависимости от способа определения момента шунтирования реостата, схемы управления ДПТ НВ можно подразделить:

Схема пуска ДПТ НВ в функции ЭДС (скорости) – момент шунтирования реостата определяется изменением ЭДС в цепи якоря, значение которой увеличивается с ростом частоты вращения двигателя. При достижении частоты n1 и n2 происходит шунтирование реостата.

Схема пуска ДПТ НВ в функции тока — момент шунтирования реостата определяется изменением тока в цепи якоря, значение которого уменьшается с ростом частоты вращения двигателя. При достижении частоты n1 и n2 пусковой ток уменьшается до I1 и I2 соответственно, происходит шунтирование реостата.

Схема пуска ДПТ НВ в функции времени – в данной схеме момент шунтирования реостата определяется выдержкой времени, на протяжении которой двигатель наберёт достаточную частоту вращения для безопасного переключения.

Как подключить двигатель постоянного тока?

Двигатели постоянного тока используется в промышленности лишь в том случае, когда требуется регулировать скорость вращения очень точно. В данной публикации подробно рассмотрим методы подключения, а также принцип работы двигателя постоянного тока.

Стоит отметить, что данная статья является ознакомительной. Она предоставляет лишь поверхностную информацию в отношении подключения электрического двигателя.

Как работает электрический двигатель?

Ниже будут представлены два элемента, без которых электрический двигатель существовать не может:

  • статор;
  • ротор.

Статор – неподвижная часть электрического двигателя. В нем располагаются пазы, куда и укладывается электрическая обмотка. В зависимости от количества витков изменяются технические характеристики двигателя.

Ротор – это подвижная часть электрического двигателя. Стоит отметить огромную важность воздушного зазора между статором и ротором. И речь идет не только о том, чтобы ротор вращался свободно.

Именно в воздушном зазоре возникает магнитный поток, который начинает вращать ротор.

Различные схемы подключения обмоток

Существует несколько различных систем подключения: с независимым возбуждением, с последовательным возбуждением, с параллельным возбуждением, смешанная.

В зависимости от этих типов подключения будут зависеть пусковые характеристики двигателя постоянного тока.

В завершение следует несколько слов сказать и о сфере применения двигателей постоянного тока. Дело в том, что ДТП является наиболее популярным электрическим двигателем. Он широко используется не только в промышленности, но и в быту.

Вряд ли стоит объяснять, что любой двигатель может быть превращен в генератор. Генераторы постоянного тока используется в автомобилях. Кроме того, практически все малогабаритные двигатели, которые используются в быту от аккумулятора, представляют собой не что иное, как двигатель постоянного тока.

Как уже было сказано выше, широкое распространение двигатель постоянного тока получил за счет того, что имеется простая возможность регулировки скорости его вращения. Осуществляется это при помощи изменения сопротивления якоря.

  • Знаете ли вы, что собой представляет асинхронный электрический двигатель?
  • Узнайте о том, как можно самостоятельно проверить работоспособность скважинного двигателя — http://euroelectrica.ru/kak-proverit-dvigatel-skvazhinnogo-nasosa/

Канал «Советы электрика» расскажет о принципах функционирования двигателя постоянного тока:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector