Для больших машин учитывается, что асинхронный двигатель потребляет во много раз больше тока при запуске. Поэтому используется сложная пусковая схема, в которой при запуске обмотки соединены в звезду, а после достижения ротором необходимой минимальной скорости переходят в треугольник.
Схема управления двухскоростным асинхронным электродвигателем
Обмотки двухскоростного двигателя имеют следующую форму:
Принципиальная схема двухскоростного двигателя Даландера.
Если подключить выходы U1, V1, W1 такого двигателя к трехфазному напряжению, то двигатель будет переключаться в треугольник с пониженной скоростью.
Если соединить контакты U1, V1, W1 и подать ток на контакты U2, V2, W2, то получатся две «звезды» (YY) и скорость удвоится.
Читайте также.
Что произойдет, если поменять местами вершины треугольника U1, V1, W1 и центры U2, V2, W2? Я не думаю, что что-то изменится, это просто вопрос названия. Однако я не тестировал его. Кто знает — пишите в комментариях к статье.
Схема управления двухскоростным асинхронным электродвигателем
Установка шагов. Современные деревообрабатывающие станки характеризуются разнообразием основных кинематических схем главного движения. Главный привод состоит из двигателя, редуктора и шестерен. Двигатель обычно представляет собой электродвигатель. Механизмы передачи от двигателя к орудию разнообразны: ремень, шестерня, цепь, прямое соединение вала двигателя с орудием и т.д. Орудие может быть оснащено одним или несколькими инструментами. Процесс распиловки древесины представляет собой стохастическую нагрузку.
Эти факторы оказывают существенное влияние на выбор электродвигателя и системы управления главным приводом.
В современных деревообрабатывающих станках наиболее распространенными типами главного привода являются асинхронные короткозамкнутые двигатели переменного тока, гидромоторы и в некоторых случаях двигатели постоянного тока. Эти агрегаты характеризуются высокой скоростью резания с частотой вращения шпинделя от 3 000 до 24 000 мин-1. Большинство главных приводов приводятся в движение с постоянной скоростью. В то же время для обеспечения рационального процесса резки все чаще используются регулируемые двигатели.
Одним из самых простых методов является ступенчатая регулировка с помощью ступенчатых шкивов в коробках передач и редукторах. В современных коробках передач переключение осуществляется дистанционно с помощью электромагнитных муфт с фрикционными дисками (фанерные щиты) или систем с гидравлическим приводом. Повышенная текучесть шагового механизма усложняет кинематику машины, и точность работы значительно снижается.
Рисунок 99. Схема управления двухскоростным асинхронным электродвигателем.
Для упрощения кинематической схемы машины для управления шаговой скоростью используются асинхронные двигатели с короткозамкнутой клеткой и несколькими скоростями. Если двигатель имеет число оборотов t,
и механизм занимает число передач y, то число передач механизма (шпинделя, вала) станка равно z = t, при условии, что каждая скорость двигателя соответствует скорости механизма, которая не повторяется ни в одной из стальных шестерен двигателя.
На рисунке 99 показана схема управления асинхронным двигателем с двумя скоростями. Пуск и реверс двигателя осуществляется через контактор KM1
и КМ2. Контакторы KMZ и KM4 и кнопки SB1 и SBi позволяют двигателю работать на более высокой и низкой скорости соответственно.
позволяет запустить двигатель только после выбора скорости, т.е. нажатия кнопок SB3 и SB4 и обмотки статора в треугольнике или двойной звезде. Во время работы двигателя можно переключиться с более высокой скорости на более низкую или наоборот, не активируя KV1 или KV2. Когда двигатель работает на определенной скорости и нажимается противоположная кнопка, двигатель замедляется по часовой стрелке, а затем возвращается к прежней скорости.
Многоскоростные двигатели для постепенного управления основными движениями используются в машинах для снятия кожуры и других машинах.
Схемы подключения
Для тех, кто не знает, как подключить асинхронные двигатели к трехфазной сети, рекомендую прочитать мою статью Подключение двигателя через магнитный контактор. Я предполагаю, что читатель знает, как запустить электродвигатель, зачем и какая защита электродвигателя необходима, поэтому я опускаю эти вопросы в данной статье.
Читайте также: Как сделать светодиодное освещение для аквариума своими руками.
В теории все просто, но на практике приходится поломать голову.
Переключение обмоток двигателя Dalander может осуществляться двумя способами — через выключатель или через контакторы.
Переключение скоростей с помощью переключателя
Давайте сначала рассмотрим самую простую схему — через переключатель типа ПКП-25-2. Тем более, что это единственные схемы, которые я когда-либо видел.
Выключатель должен иметь три положения, одно из которых (центральное) соответствует выключенному двигателю. О конструкции выключателя — чуть позже.
Подключение двигателя с двумя скоростями. Схема переключателя PKP.
Крестики в точечных позициях переключателя SA1 отмечают замкнутое состояние контактов. Это означает, что в положении 1 цепь треугольника (клеммы U1, V1, W1) питается от L1, L2, L3. Клеммы U2, V2, W2 остаются неподключенными. Вначале двигатель вращается с пониженной скоростью.
Когда SA1 переключается в положение 2, выходы U1, V1, W1 замкнуты накоротко, а на U2, V2, W2 подается ток.
Переключение скоростей с помощью контакторов
SamElectric.ru в социальных сетях
Следуйте за нами! Там тоже интересно!
Если вы начнете с контактора, схема будет выглядеть аналогично:
Схема запуска двигателя на разных скоростях с помощью контактора.
Здесь двигатель включается контактором KM1 для первой скорости и контактором KM2 для второй скорости. Очевидно, что KM2 должен состоять из двух контакторов, так как пять силовых контактов должны замыкаться одновременно.
Заточной станок на двигателе Даландера
Недавно мне попалась машина с двухскоростным двигателем, поэтому вот схема подключения.
Меня часто спрашивают, какую защиту следует обеспечить этому двигателю. Здесь на схеме подключения простое тепловое реле (PT1) настроено на более высокий ток (около 11A).
Читайте также.
Вот заводская табличка двигателя:
А вот обозначения штырьков:
Как вы думаете, почему вместо электрической схемы показан прямоугольный PS (переключатель скорости)? Правильно, тогда электрическая схема будет в два раза длиннее и сложнее.
3. Запуск двухскоростного двигателя с переключающимися полюсами без инверсии вращения
Электрические характеристики элементов управления и защиты, необходимых для этого типа запуска, должны, по крайней мере, присутствовать:
- Контактор К1, для включения и выключения двигателя на маленькой скорости (PV). Мощность должна быть такой же либо превышать In двигателя в треугольном соединении и с категорией обслуживания АС3.
- Контакторы К2 и К3, для включения и выключения двигателя на большой скорости (GV). Мощность этих контакторов должна быть такой же либо превышать In двигателя соединенного двойной звездой и категориеи обслуживания АС3.
- Термореле F3 и F4, для защиты от перегрузок на обоих скоростях. Каждый из них будет измерять In, употребляемый двигателем на защищаемой скорости.
- Предохранители F1 и F2, для защиты от К.З. должно быть типа аМ и мощностью такой же или превышающей максимальное In двигателя, в каждой из своих двух скоростей.
- Предохранитель F5, для защиты цепей контроля.
- Система кнопок, с простым прерывателем остановки S0 и двумя двойными прерывателями движения S1 и S2.
Теперь перейдем к краткому описанию процедуры запуска, как на низкой, так и на высокой скорости:
- а) запуск и остановка на маленькой скорости (PV).
- Запуск путем нажатия на S1.
- Замыкание контактора цепи К1 и запуск двигателя соединенного треугольником.
- Автопитание через (К1, 13–14).
- Открытие К1, которое действует как шторка для того, чтобы хотя запущен в движение S2, контакторы большой скорости К2 и К3 не были активизированы.
- Остановка путем нажатия на S0.
- б) запуск и остановка на большой скорости (GV).
- Запуск путем нажатия на S2.
- Замыкание контактора звезды К2, которое формирует звезду двигателя при коротком замыкании: U1, V1 и W1.
- Замыкание контактора К3 (К2, 21–22) таким образом, что двигатель работает соединением в двойную звезду.
- Автопитание через (К2, 13–14).
- Открытие (К2, 21–22) и (К3, 21–22), которые действуют как шторки для того, чтобы никогда не закрывался К1 в то время, как закрыты К2 или К3.
- Остановка путем нажатия на S0.
Вспомогательные контакты кнопочной системы (S1 и S2, 21-22) действуют как двойные предохранительные выключатели кнопочной системы в случае попытки одновременного срабатывания обоих выключателей, так что ни один из контактов не активируется, и эти контакты могут быть удалены в случае механического типа безопасности между K1 и K2.
Рисунок 19.3 — Цепи питания и управления для запуска двигателя с реверсивными полюсами
Двухскоростной асинхронный электродвигатель
Обмотки двухскоростного двигателя имеют следующую форму:
Принципиальная схема двухскоростного двигателя Даландера.
Если подключить выходы U1, V1, W1 такого двигателя к трехфазному напряжению, то двигатель будет переключаться в треугольник с пониженной скоростью.
Если соединить контакты U1, V1, W1 и подать ток на контакты U2, V2, W2, то получатся две «звезды» (YY) и скорость удвоится.
Что произойдет, если поменять местами вершины треугольника U1, V1, W1 и центры U2, V2, W2? Я не думаю, что что-то изменится, это просто вопрос названия. Однако я не тестировал его. Кто знает — пишите в комментариях к статье.
Переключение скоростей с помощью контакторов
Если вы начнете с контактора, схема будет выглядеть аналогично:
Схема запуска двигателя на разных скоростях с помощью контактора.
Здесь двигатель включается контактором KM1 для первой скорости и контактором KM2 для второй скорости. Очевидно, что KM2 должен состоять из двух контакторов, так как пять силовых контактов должны замыкаться одновременно.
На практике я сталкивался со схемами только в выключателях ПКП-25-2. Это универсальное чудо советской коммутационной техники, которое может иметь миллион возможных комбинаций контактов. Внутри находится кулачок (существует несколько вариантов формы), который можно переставлять.
Это настоящая головоломка, требующая высокой степени умственной концентрации. Хорошо то, что каждый контакт виден через небольшую щель, и вы можете определить, закрыт он или открыт. Через эти прорези в корпусе можно также очистить контакты.
Количество позиций может быть несколько, количество ограничено позициями, показанными на фото:
Пакетный переключатель PKP-25-2.
PKP-25 Упаковочный выключатель. Небольшая головоломка для неспециалистов.
PKP-25-2 Пакетный переключатель — контакты.
Как я уже говорил, я встречал такие двигатели на советских станках, которые я восстанавливал.
В частности, в круглопильном деревообрабатывающем станке СА-2А-1, используется асинхронный двухскоростной двигатель 4ΑΜ100L8/4У3. Основные параметры — первая передача (дельта) 700 об/мин, сила тока 5,0 А, мощность 1,4 кВт, звезда — 1410 об/мин, сила тока 5,0 А, мощность 2,4 кВт.
Читайте также: Ремонт регулятора оборотов дрели. Пример ремонта регулятора скорости Регулятор скорости.
Меня попросили сделать разные скорости, для разных пород дерева и для разных уровней кислотности циркулярной пилы. Но, к сожалению, без частотного преобразователя здесь не обойтись.
Еще один старый токарный станок — специальная версия UT16P. Он оснащен двигателем с 720/1440 об/мин, 8,9/11 A, 3,2/5,3 кВт:
Заводская табличка электродвигателя токарного станка мощностью 11 кВт с двумя скоростями.
Переключение также осуществляется с помощью переключателя, а конструкция машины выглядит следующим образом:
Принципиальная схема токарного станка
В этой таблице есть ошибка, которая касается только темы статьи. Во-первых, переключает передачи не реле P2, а переключатель B2. А во-вторых (и это более важно), схема коммутации совершенно не соответствует действительности. Это сбило меня с толку, и я попытался связать это воедино. Я даже собрал эту схему:
Фактическая схема подключения двухступенчатого двигателя на токарном станке UT16P.
Обновление Март 2017
Выкладываю фото и электрическую схему практического подключения двухступенчатого двигателя.
Двигатель приводится в действие гидравлическим силовым агрегатом. При низкой скорости он обеспечивает низкое давление, что позволяет более точно управлять механизмами с гидравлическим приводом. При более высоких скоростях давление увеличивается примерно в 2 раза, соответственно увеличивается и скорость движения.
Двухскоростной двигатель — 6 проводов на клеммах.
Принципиальная схема двухскоростного двигателя
Двухскоростной двигатель
Двухступенчатые контакторы двигателей. Левая переключается на дельту (низкая скорость), правая — на двойную звезду.
Автоматический выключатель с двигателем. Видно, что ток треугольника достигает 8А, а ток звезды — 13А.
Принципиальная схема силовой части двигателя Dalander.
Диаграмма включения секции управления двухступенчатого двигателя Даландера.
Краткая принципиальная схема двигателя Даландера.
Двигатель активируется отключающим реле с задержкой времени.
Я уже много писал здесь о переходе на новое время.
Реле времени 215A2 включается сразу и выключается через 5 секунд. Это предотвращает излишнее втягивание мотора и контакторов, а короткие перерывы в гидравлических движениях не отключают гидромотор.
Затем реле 261K0 переключается в режим треугольника, а реле 261K1 — в режим звезды.
К сожалению, на русском языке нет видео на эту тему.
В другой схеме переключение скоростей осуществляется через стоп:
Недавно я наткнулся на кофемолку с двухступенчатым двигателем, схему которой я вам покажу.
Принципиальная схема заточного станка с двухскоростным двигателем Даландера.
Меня часто спрашивают, какую защиту следует обеспечить этому двигателю. Здесь на схеме подключения простое тепловое реле (PT1) настроено на более высокий ток (около 11A).
Вот заводская табличка двигателя:
Параметры двигателя двухступенчатого заточного станка.
А вот обозначения штырьков:
Электродвигатель Даландера
Идея двигателя Dalander заключается в двух вариантах подключения. Нормальный» асинхронный трехфазный двигатель с соединением треугольником имеет три обмотки. В двигателе Даландера каждая обмотка разделена на две одинаковые обмотки. В первом (медленном) варианте двигатель работает как обычный асинхронный трехфазный двигатель. Во втором варианте двигатель активируется контактором, который преобразует соединение треугольник в две звезды. Двигатель имеет большую мощность и большее число оборотов.
Другие способы изменения скорости вращения двигателя — установка преобразователя частоты, использование фазного двигателя и двигателей с двумя наборами обмоток с разным числом полюсов.
3. Запуск двухскоростного двигателя с переключающимися полюсами без инверсии вращения
Электрические характеристики элементов управления и защиты, необходимых для этого типа запуска, должны, по крайней мере, присутствовать:
- Контактор К1, для включения и выключения двигателя на маленькой скорости (PV). Мощность должна быть такой же либо превышать In двигателя в треугольном соединении и с категорией обслуживания АС3.
- Контакторы К2 и К3, для включения и выключения двигателя на большой скорости (GV). Мощность этих контакторов должна быть такой же либо превышать In двигателя соединенного двойной звездой и категориеи обслуживания АС3.
- Термореле F3 и F4, для защиты от перегрузок на обоих скоростях. Каждый из них будет измерять In, употребляемый двигателем на защищаемой скорости.
- Предохранители F1 и F2, для защиты от К.З. должно быть типа аМ и мощностью такой же или превышающей максимальное In двигателя, в каждой из своих двух скоростей.
- Предохранитель F5, для защиты цепей контроля.
- Система кнопок, с простым прерывателем остановки S0 и двумя двойными прерывателями движения S1 и S2.
Теперь перейдем к краткому описанию процедуры запуска, как на низкой, так и на высокой скорости:
- а) запуск и остановка на маленькой скорости (PV).
- Запуск путем нажатия на S1.
- Замыкание контактора цепи К1 и запуск двигателя соединенного треугольником.
- Автопитание через (К1, 13–14).
- Открытие К1, которое действует как шторка для того, чтобы хотя запущен в движение S2, контакторы большой скорости К2 и К3 не были активизированы.
- Остановка путем нажатия на S0.
- б) запуск и остановка на большой скорости (GV).
- Запуск путем нажатия на S2.
- Замыкание контактора звезды К2, которое формирует звезду двигателя при коротком замыкании: U1, V1 и W1.
- Замыкание контактора К3 (К2, 21–22) таким образом, что двигатель работает соединением в двойную звезду.
- Автопитание через (К2, 13–14).
- Открытие (К2, 21–22) и (К3, 21–22), которые действуют как шторки для того, чтобы никогда не закрывался К1 в то время, как закрыты К2 или К3.
- Остановка путем нажатия на S0.
Двухскоростной трехфазный асинхронный двигатель со спецификацией на одно напряжение
- изменяющееся количество полюсов двигателя согласно схеме Даландера (скорость вращения 1:2),
- изменяющееся количество полюсов двигателя с двумя отдельными обмотками (скорость вращения варьируется).
В отличие от односкоростных двигателей, двухскоростные двигатели рассчитаны на одно рабочее напряжение.
Напряжение сети и номинальное напряжение двигателя должны совпадать.
Что касается конечного обозначения, то было показано, что последовательность цифр перед конечными буквами указывает на количество оборотов. Клеммы 1U, 1V и 1W всегда соответствуют низкой скорости, а клеммы 2U, 2V и 2W — более высокой скорости.
На рисунках 5-8 показано, как обмотки соединены друг с другом и как в каждом случае ограничивается подача тока.
Схемы соединений и подключения двухскоростных обмоток. 2p=2/4, 3000/1500 об/мин.
Принципиальная схема для двухступенчатых обмоток. 2p=2/4, 3000/1500 об/мин, a=1/2, подключение фазы D/YY.
Схема подключения двухступенчатых обмоток. 2p=2/4, 3000/1500 об/мин, a=1/2, подключение фаз Y/YY.
Схема подключения двухступенчатого двигателя. 2p=2/4, 3000/1500 об/мин, a=1/2, подключение фаз D/YY и Y/YY.
Двухскоростные обмотки. 2p=4/2, 1500/3000 об/мин., а=1/2, соединение фаз Y-Δ/YY.
Схема подключения двухступенчатых обмоток. 2p=4/2, 1500/3000 об/мин, a=1/2, подключение фаз Y-D/YY.
Схема подключения двухступенчатого двигателя. 2p=4/2, 1500/3000 об/мин, a=1/2, подключение фаз Y-D/Y.
Двухскоростные обмотки. 2p=4/2, 1500/3000 об/мин., а=1/2, соединение фаз Y-Δ/YY.
Схема подключения двухступенчатых обмоток. 2p=4/2, 1500/3000 об/мин, a=1/2, подключение фаз Y-D/YY.
Схема подключения двухступенчатого двигателя. 2p=4/2, 1500/3000 об/мин, a=1/2, подключение фаз Y-D/Y.
Перейдите на начальную страницу руководства.
Как подключить многоскоростной трехфазный электродвигатель 21/01/2014
Схема подключения многоскоростного асинхронного двигателя с короткозамкнутой клеткой треугольник (или звезда) / двойная звезда — Y/YY.
Низкая скорость — D(дельта(или Y-звезда ): 750 об/мин 2U, 2V, 2W свободны, 1U, 1V, 1W находятся под напряжением. Наибольшая скорость — ГГ. 1500 об/мин. 1U, 1V, 1W закорочены, а 2U, 2V, 2W возбуждены Двухскоростные двигатели имеют обмотку с переключением полюсов с шестью выходными клеммами. Обмотка двигателя с передаточным отношением 1 : 2 находится в цепи Даланда и подключена к треугольнику D (или звезде Y) на самой низкой скорости и к двойной звезде (YY) на самой высокой скорости. Средняя скорость. 1000 об/мин. Обмотка 1000 об/мин подключена независимо от других к собственному стартеру, который не включен в цепь Даландера. Запуск двухступенчатого двигателя с чередующимися полюсами без изменения направления вращения с помощью схемы Даландера. Электрические характеристики элементов управления и защиты, необходимых для данного типа запуска, должны быть, по крайней мере, следующими: Контактор K1 для включения и выключения двигателя на низкой скорости (PV). Номинальная мощность должна быть равна или больше, чем In двигателя в соединении треугольником и с рабочим классом AC3. Контакторы K2 и K3, для включения и выключения двигателя на высокой скорости (GV). Номинал этих контакторов должен быть равен или превышать номинал двигателя AC3 с двойной звездой. Тепловые реле F3 и F4, для защиты от перегрузки на обеих скоростях. Каждое из этих устройств должно измерять мощность, потребляемую двигателем на скорости, которую необходимо защитить. Предохранители F1 и F2 для защиты от короткого замыкания должны быть типа aM и иметь номинал равный или больший, чем максимальное значение In двигателя на каждой из двух скоростей. Предохранитель F5, для защиты цепей управления. Кнопочная система с одним прерывателем S0 и двумя двойными приводными выключателями S1 и S2. Далее следует краткое описание процедуры запуска, как на низкой, так и на высокой скорости: a) Запуск и остановка на низкой скорости (PV). Запускается нажатием кнопки S1. Замыкание цепи K1 с помощью контактора и запуск двигателя, соединенного в треугольник. Автоматическая подача питания через (K1, 13-14). Открытие K1, который действует как затвор, так что, хотя S2 работает, высокоскоростные контакторы K2 и K3 не активируются. Остановитесь, нажав S0. b) Старт и остановка на высокой скорости (GV). Начните с нажатия кнопки S2. Замкните контактор «звезда» K2 для формирования «звезды» двигателя в случае короткого замыкания: U1, V1 и W1. Замкните контактор K3 (K2, 21-22) таким образом,
Трехфазные двухскоростные двигатели
что двигатель работает по схеме «двойная звезда». Автоматическая подача питания через (K2, 13-14). Откройте (К2, 21-22) и (К3, 21-22), которые действуют как жалюзи, чтобы К1 никогда не был закрыт, пока К2 или К3 закрыты. Остановитесь, нажав S0. Вспомогательные контакты кнопочной системы (S1 и S2, 21-22) действуют как двойные предохранительные выключатели кнопочной системы, если предпринимается попытка одновременного срабатывания обоих выключателей, так что ни один из контактов не активируется, и контакты могут быть удалены, если между K1 и K2 находится механический предохранительный выключатель.
Трехфазные двигатели с переменной скоростью часто используются в воздухоохладителях для управления потоком воздуха в зависимости от изменения температуры: низкая скорость (MS) при низкой температуре, например, зимой, и высокая скорость (HS) при высокой температуре, например, летом (см. раздел 20.5).Двигатели с двумя скоростями также часто устанавливаются в градирнях (их работа подробно описана в разделе 73). На рисунке 65.1 показана градирня, оснащенная двухскоростным двигателем (позиция 1) для привода центробежного вентилятора (позиция 2). Когда вентилятор выключен, а компрессор работает, температура воды на входе в градирню (положение 3) повышается. Термостат (поз. 4), установленный на выходе из градирни, обнаруживает повышение температуры и дает команду на запуск двигателя на низкой скорости (MS). Если температура воды продолжает расти, термостат переводит двигатель на высокую скорость (MS), и градирня работает на максимальной мощности.
ДВИГАТЕЛЬ С ДВУМЯ ОТДЕЛЬНЫМИ ОБМОТКАМИ
Это самый простой двигатель. Это обычный двигатель, рассчитанный на однофазное переменное напряжение и имеющий клеммную коробку с 6 клеммами (точка А на рисунке 65.2). Подключение обмоток этого двигателя к клеммам показано на рисунке ниже. Внутри двигателя находятся две совершенно независимые обмотки, каждая из которых рассчитана на разное количество оборотов. Если напряжение подается на клеммы W, IV и 1W, двигатель вращается на низкой скорости MC (положение B), если напряжение подается на клеммы 2U, 2V и 2W, двигатель вращается на высокой скорости BS (положение C). 65.2 очень похожа на схему двигателя с раздельным подключением обмоток PW (см. раздел 64.1). Чтобы избежать ошибок, внимательно прочитайте заводскую табличку двигателя и изучите электрические схемы, иначе могут возникнуть необратимые последствия.
65.1. УПРАЖНЕНИЕ 1. Двигатель с раздельными обмотками |
В отличие от двигателя PW, обмотки двухступенчатого двигателя, показанного на рис. 65.2, никогда не должны быть соединены друг с другом, иначе двигатель немедленно сгорит!
Нарисуйте схему обмоток и проводов управления двухскоростного трехфазного двигателя для привода вентилятора градирни, зная, что изменение скорости осуществляется термостатом с двухступенчатым регулированием температуры (см. рис.). 65.3 показаны символы клемм внутри клеммной коробки.
Читайте также.
Решение задачи 1