Upravljački krugovi motora u funkciji brzine

U upravljanju motorom, brzina se prati kao funkcija brzine rotora motora kako bi se utjecalo na odgovarajuće upravljačke elemente kako se ona mijenja.

Releji za kontrolu brzine ili mali mjerni električni generatori mogu se koristiti u upravljačkim krugovima pokretanja motora. Međutim, oni se izuzetno rijetko koriste u te svrhe zbog složenosti dizajna, visoke cijene i nedovoljne pouzdanosti. Stoga se brzina motora kontrolira neizravnim metodama. Kod asinkronih i sinkronih motora rotacijsku frekvenciju upravlja emf i frekvencija struje rotora, a kod istosmjernih motora emf armature.

Na sl. Na slikama 1, a i b prikazane su sheme automatskog pokretanja paralelno pobuđenog istosmjernog motora ovisno o frekvenciji vrtnje i ovisno o EMF-u i naponu armature od trenutka pokretanja. Kontrola frekvencije vrtnje provodi se mjerenjem EMF motora, koja se mijenja proporcionalno frekvenciji vrtnje.

Riža. 1.Upravljački krugovi u funkciji brzine: a i b — dijagram kruga i pokretanja paralelno pobuđenog istosmjernog motora

Budući da je EMF proporcionalan brzini motora, automatski unos pojedinih stupnjeva startnog reostata provodi se pri određenoj veličini pogonskog napona akceleracijskih kontaktora KM1, KM2 i KMZ, od kojih je svaki postavljen na određeno povlačenje. vrijednost. Pritiskom na starter gumbi SB2 uključuje kontaktor linije KM. Svi otpori R1, R2, R3 bit će spojeni u seriju s namotom armature i ograničit će struju.

Pri određenoj brzini vrtnje n1 napon Uy1 svitka kontaktora K1 je

gdje je Ovdje Ovo koeficijent stroja.

Kada Uy1 bude jednak naponu pada, kontaktor KM1 će raditi i kratko spojiti otpor R1. Daljnje povećanje brzine vrtnje do vrtnje n2 i n3 dovest će do povećanja napona na zavojnicama kontaktora K2 i kratkog spoja na vrijednosti

U ovom slučaju, kontaktori K2 i kratki spoj će raditi u seriji i kratko spojiti otpore R2 i R3. Nakon kratkog spoja otpornika R3, proces pokretanja će biti završen i motor može raditi dugo vremena.

EMF u krugu rotora asinkronog motora proporcionalan je klizanju, tj. E2s = E2s. Ovdje je E2 emf stacionarnog rotora.

Što je klizanje manje, EMF je manji, odnosno veća je brzina rotora motora. Za kontrolu pokretanja AC motora s namotanim rotorom koriste se releji koji kontroliraju vrijednost EMF u krugu rotora.Tim naponima su prilagođeni odgovarajući uređaji (releji, kontaktori) koji kratko spajaju startne otpore.

Za upravljanje asinkronim motorima s namotanim rotorom i sinkronim motorima, metoda frekvencije također se može koristiti kao funkcija brzine. Ova se metoda temelji na poznatoj ovisnosti frekvencije rotorske struje f2 o frekvenciji vrtnje polja statora n0 i rotora n2, tj.

Budući da svaka brzina rotora odgovara određenoj vrijednosti f2, relej postavljen na tu frekvenciju i spojen na krug rotora motora djelovat će na krug svitka kontaktora. Kontaktor će kratko spojiti otporne stupnjeve pri određenoj brzini.

Kočenje suprotnim motorima vrši se ovisno o brzini relej za kontrolu brzine SR. Na sl. 2, a, b prikazani su primjeri zaustavljanja asinkronih motora suprotstavljanjem.

Riža. 2. Sheme zaustavljanja asinkronih motora pomoću opozicije: a — nepovratna; b - reverzibilan

Pogledajmo kako te sheme funkcioniraju.

Pritiskom na tipku SB2 uključuje se svitak kontaktora KM (vidi sl. 2, a), koji zatvara kontakte za napajanje i blokira tipku SB2. Istodobno, kontakt bloka za otvaranje KM u krugu zavojnice kontaktora kočnice KM1 i releja za kontrolu brzine SR odspaja ih iz mreže. Kada rotor motora postigne određenu brzinu, kontakt SR će se zatvoriti, ali to više neće uzrokovati rad kontaktora KM1. Motor nastavlja normalno raditi.

Zaustavljanje motora protusklopnom kočnicom vrši se pritiskom tipke SB.Istodobno, zavojnica kontaktora KM se neutralizira, a njegovi glavni kontakti nestaju i odspajaju motor iz mreže. Kontakt za otvaranje KM u krugu kontaktora kočnice KM1 će se zatvoriti. Budući da je u ovom trenutku kontakt releja za kontrolu brzine SR zatvoren, glavni kontakti kontaktora kočnice se odmah uključuju i namot statora se prebacuje unatrag, magnetsko polje će se početi okretati u suprotnom smjeru, tj. rotacija rotora i motora će se zaustaviti preklapanjem brojača. Brzina rotora se smanjuje i pri određenoj maloj vrijednosti njegovi kontakti releja za kontrolu brzine RKS će se otvoriti i isključiti motor iz mreže.

U slučaju reverzne kontrole sa suprotnim kočenjem (slika 2, b), motor se pokreće prema naprijed pritiskom na tipku SB1, koja zatvaranjem kruga svitka kontaktora KM1 osigurava da je motor spojen na mreža. Rotor motora će se početi okretati i kada postigne određenu brzinu, kontakt za zatvaranje SR1 releja za kontrolu brzine će se zatvoriti, a kontakt za otvaranje SR2 će se otvoriti.

Uključivanje svitka kontaktora KM2 neće se dogoditi jer je kontakt za otvaranje kontaktora KM1 prekinuo njegov krug. U ovom položaju, motor će nastaviti raditi dok se ne pritisne tipka SB. Kada se pritisne tipka SB, krug zavojnice KM1 se isključuje. Ovo će zatvoriti prekidni kontakt KM1 i krug zavojnice kontaktora KM2 će dobiti napajanje.

Namot statora motora uključit će se unatrag. Kako se rotor inercijom nastavlja okretati u istom smjeru, dolazi do suprotnog kočenja.Kada se brzina smanji na određenu malu vrijednost, relej za kontrolu brzine otvara svoj kontakt SR1, kontaktor KM2 će se isključiti i isključiti motor iz mreže.

Za pokretanje motora unatrag pritisnite tipku SB2. Cijeli proces bit će sličan onom opisanom. Sada ulogu kontaktora kočnice igra kontaktor KM1, a kontakti SR2 releja za kontrolu brzine kontrolirat će proces kočenja.

Automatsko pokretanje sinkronog motora povezano je s dobro poznatim poteškoćama, budući da je u ovom slučaju potrebno ne samo ograničiti početnu struju, već i sinkronizirati stroj s mrežom.

Upravljački krug za sinkroni motor male snage prikazan je na sl. 3. Ograničenje udarne struje osiguravaju aktivni otpori uključeni u namot statora. Prije pokretanja motora uključite automatske ulazne sklopke QF i QF1 AC i DC mreže, koje osiguravaju maksimalnu i toplinsku zaštitu. Pritiskom na tipku za pokretanje SB2 uključuje se zavojnica kontaktora KM, a namot statora sinkronog motora kroz glavne kontakte KM spaja se na mrežu preko početnih otpornika Rn. Svitak je samokotrirajući i njegov kontakt u istosmjernom strujnom krugu uključuje relej za zaključavanje KV, čiji kontakt zatvaranja, zatvarajući, priprema svitke kontaktora K1 i K2 za uključivanje.

Frekvencijski releji KF1 i KF2 u uzbudnom krugu rotora LM rade ovisno o brzini vrtnje motora.Pri pokretanju, kada je klizanje rotora najveće, otvaraju se prekidni kontakti releja KF1 i KF2.Otvaranje zavojnica događa se prije nego što se uključi relej za blokiranje KV i zavojnica K1 neće primiti napajanje. Kontakti releja KF1 i KF2 ponovno će se zatvoriti kada broj okretaja motora dosegne približno 60-95% sinkrono u skladu s regulacijom releja.

Nakon zatvaranja kontakata releja KF1, svitak kontaktora K1 će se uključiti, njegovi kontakti u glavnom krugu će kratko spojiti startne otpornike Rp i stator će se uključiti na puni mrežni napon. Kada su otvoreni kontakti releja KF2 zatvoreni, stvara se strujni krug za napajanje svitka kontaktora K2, neovisno o kontaktoru K1, njegov kontakt se otvara brzinom od približno 60% sinkrone brzine.

Kontaktor K2 ima dva namota: jedan glavni, vučni KM1 i drugi namot KM2, dizajniran za otpuštanje brave, koji je isporučen s kontaktorom. Nakon uključivanja zavojnice KM1, kontakti za zatvaranje K2 se zatvaraju u uzbudnom krugu, a kontakti za otvaranje K2 se otvaraju, odvajajući namot rotora od otpornika za pražnjenje R1 i R2 i spajajući rotor na istosmjernu mrežu.

Riža. 3. Shema upravljanja sinkronim motorom

Kontakti kontaktora K2 rade sljedećim redoslijedom. N/O kontakt K2 otvara se u strujnom krugu napajanja zavojnice, ali djelovanje blokiranja održava kontaktor pod naponom. Kontakti za zatvaranje K2 zatvaraju se u krugu napajanja dviju zavojnica i u krugu zavojnice KM2, pripremajući krug za naknadno uključivanje. Zavojnica K2 bit će bez napona čim se mehanizam za zaključavanje oslobodi iz zavojnice KM2. Motor se isključuje iz mreže pritiskom na tipku SB1.Zavojnica K1 oslobađa svoj kontakt za otvaranje u krugu zavojnice KM2, koji oslobađa zasun i isključuje zavojnicu KM1, nakon čega se krug vraća u prvobitni položaj.