Схема управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором. Схема запуска асинхронного двигателя

Двигатель
Схема запуска асинхронного двигателя - Что означают провода на стартере Подключение асинхронного электродвигателя Схема реверсивного включения электродвигателя Схема прямого включения асинхронного электродвигателя ПУСК ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ЧЕРЕЗ ЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Выбор способа пуска асинхронных двигателей зависит от того, к какой сети они подключены — однофазной или трехфазной. Это также влияет на мощность и конструкцию двигателя.

Схема управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором

РЕКЛАМА.

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым сепаратором могут управляться через сепараторный контактор. Для маломощных двигателей, где нет необходимости ограничивать пусковой ток, пуск происходит при рабочем напряжении.

Нереверсивная схема управления асинхронного двигателя.

Простейшая схема асинхронного двигателя

Рисунок 1 — Простейшая схема асинхронного двигателя

Выключатели QF используются для активации цепей управления и питания. Асинхронные двигатели запускаются кнопкой SB1 «Пуск», которая замыкает контакты в цепи катушки магнитного пускателя SM. При этом замыкаются главные контакты силовой цепи статора. В результате запускается двигатель M. В то же время система управления замыкает контакты замка KM в обход кнопки SB1.

Асинхронные двигатели с короткозамкнутыми роторами могут быть выключены нажатием клавиши ‘стоп’ на SB2. Это включает питание контактора КМ и прерывает подачу напряжения на статор. После этого выключатель QF должен быть выключен. Схема управления АДП короткого замыкания обеспечивает различные защиты

  • от короткого замыкания — через выключатель QF и предохранитель FU
  • Защита от перегрузки — через тепловое реле KK (при перегреве контактор KM отключается и работа двигателя прекращается); и
  • Защита от нуля — через электромагнитный контактор КМ (в случае низкого напряжения или его полного отсутствия, контактор КМ отключается, выключатель включается и электродвигатель отключается).

После срабатывания защитного механизма снова нажмите кнопку SB1 для повторного запуска двигателя.

Реостатный пуск асинхронного двигателя с кз ротором.

Если двигатель переменного тока с закороченным ротором не может быть запущен в нормальном режиме, используется пуск под напряжением. Для этого в цепь статора добавляется резистор или реостат, либо используется однообмоточный трансформатор. Выключатель QF активируется, и включаются цепи управления и питания. Нажатие SB1 активирует стартер KM1, который включает резистор и подает питание в цепь статора. В то же время активируется реле времени KT.

Схема управления симметричным асинхронным двигателем (начиная с розетки)

Рис. 2 — Схема асинхронного двигателя с симметричным резистором (запуск от источника питания)

По истечении определенного времени, установленного реле ТТ, контакт ТТ замыкается. В результате стартер KM2 закорачивает резистор статора. Процесс запуска двигателя завершен. Для отключения нажмите клавишу SB2, чтобы отключить переключатель QF.

Почти все асинхронные двигатели имеют возможность двух соединений — звездой или треугольником. В первом случае обмотка подключается к фазному напряжению, а во втором — к сетевому.

ПРЯМОЙ ПУСК АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Как упоминалось выше, прямые обмотки на асинхронных двигателях могут использоваться только в маломощных приложениях. В этом случае пусковой ток в пять-семь раз превышает номинальный, а проблем с коммутацией и проводкой не возникает.

Основная проблема прямого пуска заключается в том, что многие электродвигатели подключены к подстанциям или генераторам малой мощности.

Подключение нового двигателя может вызвать падение напряжения, достаточно большое для того, чтобы существующий двигатель остановился, а новый двигатель потерял достаточный пусковой момент для запуска.

Пусковой ток асинхронных двигателей достигает максимального значения при запуске и медленно снижается до номинального тока по мере раскрутки ротора.

Поэтому для сокращения времени перегрузки сети асинхронные двигатели должны запускаться с минимально возможной нагрузкой.

Мощные токарные станки и металлорежущие гильотины не имеют фрикционной муфты, и все вращающиеся механизмы вращаются при запуске двигателя.

В этом случае большие перепады напряжения должны быть встроены непосредственно в рассчитанный на них источник питания.

ПЛАВНЫЙ ПУСК АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Логичным способом снижения пускового тока является уменьшение напряжения, подаваемого на статор во время пуска, путем постепенного увеличения напряжения по мере разгона двигателя.

Самый простой и старый метод плавного пуска — это пуск с помощью реостата. В цепи статора несколько мощных резисторов соединены последовательно и закорочены последовательно с контактором.

Также могут использоваться высокоиндуктивные катушки (реакторы) и однообмоточные трансформаторы.

Этот тип устройства плавного пуска имеет очевидные недостатки

Автоматизация проблемы.

Работа контактора не зависит от фактического значения тока, но может активироваться вручную или автоматически обходиться реле времени.

Сложность активации под нагрузкой.

Крутящий момент асинхронного двигателя пропорционален квадрату напряжения питания, поэтому снижение пускового напряжения в два раза уменьшает крутящий момент в четыре раза. Использование плавного пускателя с подключением двигателя непосредственно к нагрузке значительно увеличивает Увеличьте время начала работы.

Достижения в области силовой электроники позволили создать компактные автоматические пускатели с плавным пуском (также называемые пускателями с плавным пуском) для асинхронных двигателей, устанавливаемых на стандартных монтажных шинах.

Помимо плавного ускорения двигателя, он также накладывает тормоз и может регулировать пусковой и остановочный ток с помощью различных функций.

Во время запуска ток ограничивается до заранее определенного превышения номинального тока и поддерживается на этом значении во время разгона двигателя. Обычно используется предел в 200-300% от номинального тока. Перегрузки становятся незначительными, хотя их продолжительность может быть увеличена.

В этом случае запуск двигателя вызывает крутизну кривой тока, и пускатель плавного пуска переходит в режим ограничения тока.

Этот метод плавного пуска используется в сочетании с подстанциями и генераторами малой мощности для снижения пусковой нагрузки, в этом случае пусковой момент двигателя сводится к минимуму. Для устройств с ненулевой нагрузкой двигателя нельзя использовать генерацию тока с постепенной кривой запуска.

Используйте с двигателями, которые приводят нагрузку в движение напрямую. В противном случае пусковой момент может оказаться недостаточным для перемещения ротора.

В этом случае пускатель может увеличить пусковой ток в несколько раз за короткое время (прямое включение), через некоторое время ток уменьшается до двойного или тройного номинального значения.

При выключении двигателя двигатель полностью отключается, а якорь продолжает вращаться на холостом ходу. Это самый простой метод переключения, который подходит для маломощных и малоинерционных приложений.

Однако в момент прерывания цепи происходит сильный индуктивный скачок, вызывающий сильную искру на контактах. Этот метод не подходит для мощных двигателей или высоких рабочих напряжений.

Линейное падение напряжения.

Используется для более плавного выключения двигателя. Обратите внимание, что квадратичное отношение крутящего момента к напряжению приводит к нелинейному снижению крутящего момента двигателя. Это означает, что снижение крутящего момента более резкое в начале кривой.

ПУСК ПО СХЕМЕ ЗВЕЗДА-ТРЕУГОЛЬНИК

Другой метод запуска, используемый с трехфазными двигателями, заключается в восстановлении обмоток. При запуске обмотка соединена в звезду и меняется на треугольное соединение по мере ускорения ротора.

Звезда-треугольник

Этот метод запуска фактически является особым случаем запуска с низким напряжением в асинхронных двигателях, так как напряжение обмотки снижается примерно на 1/1,73.

  1. Если один из контактов выходит из строя, происходит ошибка переключения, и либо запуск становится невозможным, либо мощность двигателя значительно снижается.
  2. Снижение напряжения и тока происходит постоянно.
  3. Рекомендуется запускать двигатель без нагрузки, так как при переключении обмотки на звезду крутящий момент двигателя снижается.

Магнитные пускатели выпускаются с катушками различного напряжения (380 В, 220 В и 36 В). Это способствует повышению безопасности сотрудников при работе с электричеством. Например, в токарных станках используются 36-вольтовые стартеры. Кроме того, если изоляция пускателя выйдет из строя, человек, использующий пускатель, не пострадает.

Короткозамкнутый ротор

Конструкция трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором показана на рисунке 2. Обмотки, питающие трехфазный ток (2), укладываются поверх статора (1). Начальная точка каждой фазы выделена в таблице распределения. Привод установлен на внешней стороне привода.

Внутри чугунного корпуса находится сердечник (3) неподвижной части устройства.

Паз ротора содержит медный стержень (4), приваренный к медному кольцу (5).

Таким образом, каждый стержень замыкается с обеих сторон. В общих чертах, на практике конструкция такого ротора выглядит как беличье колесо.

Все маломощные двигатели (до 1000 Вт) содержат алюминиевые обмотки. Это заливается в трещину под давлением.

Валы (6) вращаются на подшипниках (7). Они удерживаются щитком (8) в корпусе электродвигателя. Вращение передается от вала к машине через шкивы.

Фазный ротор

Ротор имеет три фазные обмотки. Они подключаются по схеме «звезда» или «треугольник». Все концы соединены тремя изолированными медными кольцами, установленными на валу. Они плотно насаживаются на вал, и на них устанавливаются щетки. Последние удерживаются щеткодержателями, установленными на крышках подшипников.

Между щетками и медным кольцом всегда имеется электрический контакт. Это служит для их соединения с обмоткой якоря (обмоткой ротора). Между тем, щетки соединены между собой трехфазным источником питания.

Как работает двигатель

Это означает, что вращающееся магнитное поле статора приводит в движение весь двигатель. Это поле генерируется током, проходящим через обмотки статора. Выраженное магнитное поле (которое можно представить как два отдельных магнитных поля) действует на контур ротора. Вращение начинается, когда электродвижущая сила превышает силу трения.

Вал ускоряется, когда пытается поймать вращающееся магнитное поле статора. Однако, когда это происходит, поле исчезает и двигатель останавливается. В случае электромагнитных сил поле равно нулю.

Поэтому эти частоты никогда не будут совпадать. Другими словами, они всегда асинхронны.

Так назван весь класс устройств.

Оцените статью