Elektrimootorite automaatse käivitamise ja seiskamise juhtimise põhimõtted

Artiklis käsitletakse relee-kontaktori skeeme faasirootori ja alalisvoolumootorite induktsioonmootorite käivitamise, tagasikäigu ja seiskamise automatiseerimiseks.

Kaaluge käivitamisel käivitustakistuste sisselülitamise skeeme ja neid juhtivate kontaktorite KM3, KM4, KM5 kontakte haava rootori asünkroonmootor (AD koos f. R.-ga) Ja Sõltumatult ergastatud alalisvoolumootor DPT NV (joonis 1). Need skeemid näevad ette dünaamilise pidurdamise (joonis 1, a) ja vastassuunalise pidurdamise (joonis 1, b).

DPT NV või IM reostaadi käivitamisel faasirootoriga toimub käivitusreostaadi R1, R2, R3 astmete vahelduv sulgemine (lühis) automaatselt, kasutades kontaktorite KM3, KM4, KM5 kontakte, mida saab juhitakse kolmel viisil:

• loendades ajavahemikke dt1, dt2, dt3 (joonis 2), mille jaoks kasutatakse ajareleed (ajajuhtimine);

• jälgides elektrimootori kiirust või EMF (kiiruskontroll).EMF-anduritena kasutatakse pingereleed või kontaktoreid, mis on otse reostaatide kaudu ühendatud;

• vooluandurite kasutamine (voolureleed, mida saab reguleerida Imin-ga võrdse tagasivoolu jaoks), mis annavad käsuimpulsi, kui armatuuri (rootori) vool väheneb käivitusprotsessis Imin väärtuseni (vooluprintsiibi juhtimine).

Võtke arvesse alalisvoolumootori (DCM) mehaanilisi omadusi (joonis 1) (asünkroonmootori (IM) puhul on see sama, kui kasutate mehaanilise karakteristiku tööosa) käivitamisel ja seiskamisel, samuti kõveraid kiirus, pöördemoment (vool) versus aeg.

Riis. 1. Skeemid faasirootoriga asünkroonmootori (a) ja sõltumatu ergutusega alalisvoolumootori (b) käivitustakistuste sisselülitamiseks

Riis. 2. Käivitamise ja seiskamise omadused (a) ja DPT sõltuvused (b)

Elektrimootori käivitamine (kontaktid KM1 on suletud (joon. 1)).

Pinge rakendamisel on mootori vool (pöördemoment) võrdne I1 (M1) (punkt A) ja mootor kiirendab käivitustakistusega (R1 + R2 + R3).

Kiirenduse edenedes vool väheneb ja voolul I2 (punkt B) on R1 lühis, vool suureneb väärtuseni I1 (punkt C) jne.

Punktis F voolul I2 lühistatakse käivitusreostaadi viimane aste ja elektrimootor saavutab oma loomuliku karakteristiku (punkt G). Kiirendus toimub (punkt H), mis vastab voolule Ic (sõltuv koormusest). Kui R1 ei ole punktis B lühises, siis mootor kiirendab punkti B' ja sellel on konstantne kiirus.

Dünaamiline pidurdamine (avatud KM1, suletud KM7), kuni elektrimootor läheb punkti K, mis vastab momendile (voolule) ja selle väärtus sõltub takistusest Rtd.

Pidurdamine vastasseisuga (KM1 avatud, KM2 kinni), samal ajal kui elektrimootor läheb punkti L ja hakkab vastupanuga väga kiiresti aeglustuma (R1 + R2 + R3 + Rtp).

Selle karakteristiku kalle ja seega ka väärtus on sama (paralleelne) kui takistuse algtunnus (R1 + R2 + R3 + Rtp).

Punktis N on vajalik lühis Rtp, elektrimootor läheb punkti P ja kiirendab vastupidises suunas. Kui Rtp ei ole punktis N lühises, siis mootor kiirendab punktini N ja töötab sellel kiirusel.

Automaatsed juhtimisskeemid DPT käivitamiseks

Juhtimine aja funktsioonina (joonis 3) Kõige sagedamini kasutatakse EP-ahelates ajareleedena elektromagnetilisi ajareleed. Need on seatud arvestama eelseadistatud viivitusi dt1, dt2,…. Iga ajarelee peab sisaldama vastavat toitekontaktorit.

Riis. 3. DPT automaatse käivitamise skeem aja funktsioonina

Juhtimine kiiruse funktsioonina (kõige sagedamini kasutatakse dünaamilisel ja vastassuunalisel pidurdamisel) See juhtimisautomaatika põhimõte hõlmab releede kasutamist, mis otseselt või kaudselt juhivad elektrimootori kiirust: alalisvoolumootorite puhul mõõdetakse armatuuri emf, asünkroonse puhul ja sünkroonsed elektrimootorid, mõõdetakse EMF-i ehk voolusagedust.

Kiirust otseselt mõõtvate seadmete (keerulise seadme kiiruse reguleerimise relee (RCC)) kasutamine muudab paigaldus- ja juhtimisahela keerulisemaks.RKS-i kasutatakse sagedamini pidurduse juhtimiseks, et elektrimootor nullilähedasel kiirusel võrgust lahti ühendada. Sagedamini kasutatakse kaudseid meetodeid.

Pideva magnetvoo korral on DPT armatuuri emf otseselt võrdeline kiirusega. Seetõttu saab pingerelee mähise ühendada otse armatuuri klemmidega. Armatuuri klemmi pinge Uy erineb aga Eyast armatuuri mähise pingelanguse suuruse poolest.

Sel juhul on kaks võimalust:

• pingereleede KV kasutamine, mida saab reguleerida erinevatele käivituspingetele (joon. 4, a);
• kasutades KM-kontaktoreid, mis on ühendatud läbi käivitustakistite (joonis 4, b). KV1, KV2 relee toitepinge sulgekontaktid toitekontaktorite KM2, KM3 mähistele.

Riis. 4. Toiteahelad DPT ühendamiseks, kasutades pingereleed (a) ja kontaktoreid (b) kui DCS

Riis. 5. Elektriahel (a) ja juhtimisahel (b) DPT kiirusest sõltuva käivitusautomaatikaga. Katkendjooned näitavad vooluahelat, kui pinge mõõtmiseks kasutatakse pingereleed KV1, KV2.

Juhtimine praeguses funktsioonis. Seda juhtimispõhimõtet rakendatakse alavoolureleede abil, mis lülitavad sisse toitekontaktorid, kui vool jõuab väärtuseni I1 (joonis 6, b). Seda kasutatakse kõige sagedamini magnetvoo nõrgenemisega kiirendatud kiiruse käivitamiseks.

Riis. 6. Ühendusskeem (a) ja Ф, Ia = f (t) (b) sõltuvus alalisvoolumootori käivitamisel sõltuvalt voolutugevusest

Kui käivitusvool (Rp2 on lühises), on KA-relee pingestatud ja toide antakse poolile KM4 KA-kontakti kaudu.Kui armatuuri vool väheneb pöördvooluks, sulgub kontaktor KM4 ja magnetvoog väheneb (LOB-välja mähisahelasse sisestatakse Rreg). Sel juhul hakkab armatuuri vool suurenema (armatuuri voolu muutumise kiirus on suurem kui magnetvoo muutumise kiirus).

Kui punktis t1 saavutatakse Iya = Iav, aktiveeritakse releed KA ja KM4 ning Rreg manipuleeritakse. Voolu suurendamise ja Ia vähendamise protsess algab ajahetkel t2, mil kosmoselaev ja KM4 lülituvad välja. Kõigi nende kommutatsioonidega M> Ms ja elektrimootor kiirendavad. Käivitusprotsess lõpeb, kui magnetvoo suurus läheneb seatud väärtusele, mis on määratud ergutusmähise ahela takistuse Rreg sisseviimisega ja kui järgmisel KA, KM4 lahtiühendamisel ei jõua armatuuri vool Iav ( punkt ti). Seda juhtimispõhimõtet nimetatakse vibratsiooniks.

DPT pidurijuhtimise automaatika

Sel juhul kehtivad samad põhimõtted, mis käivitamise automatiseerimisel. Nende ahelate eesmärk on elektrimootori võrgust lahtiühendamine nulliga võrdse või sellele lähedase kiirusega. Kõige lihtsam on see lahendada dünaamilise pidurdamisega, kasutades aja või kiiruse põhimõtteid (joon. 7).

Riis. 7. Elektriahel (a) ja juhtahel (b) dünaamiline pidurdamine

Käivitamisel vajutame SB2 ja pinge antakse mähisele KM1, samal ajal kui: manipuleeritakse nuppu SB2 (KM1.2), pinge rakendatakse mootori armatuurile (KM1.1), toiteahelale KV ( KM1.3 ) avaneb.

Peatumisel vajutame SB1, kui armatuur on võrgust lahti ühendatud, KM1.3 sulgub ja KV relee aktiveerub (kuna seiskamise hetkel on see ligikaudu võrdne Uc-ga ja väheneb kiiruse vähenemisega). Pinge antakse mähisele KM2 ja RT on ühendatud mootori armatuuriga. Kui nurkkiirus on nullilähedane, kaob KV relee armatuur, KM2 lülitub pingest välja ja RT lülitatakse välja. Selle skeemi KV-relee peab olema võimalikult väikese tagasisideteguriga, sest ainult siis on võimalik saavutada pidurdamine minimaalse kiiruseni.

Kui mootor on tagurpidi pööratud, kasutatakse vastulülituspidurdust ja juhtahela ülesandeks on tagurpidikäskluse andmisel kasutusele võtta täiendav takistusaste ja sellest mööda minna, kui mootori pöörlemiskiirus on nullilähedane. Kõige sagedamini kasutatakse nendel eesmärkidel juhtimist kiiruse funktsioonina (joonis 8).

Riis. 8. DPT tagurpidipidurduse elektriahel (a), juhtahel (b) ja pidurdusomadused (c)

Mõelge vooluringile ilma käivitusautomaatikaplokita. Laske elektrimootoril loomulikult «edasi» sõita (kaasa arvatud KM1, kiirendust ei võeta arvesse).

Nupu SB3 vajutamine lülitab KM1 välja ja KM2 sisse. Armatuurile rakendatud pinge polaarsus on vastupidine. Kontaktid KM1 ja KM3 on avatud, impedants sisestatakse armatuuriahelasse. Ilmub käivitusvool ja mootor liigub karakteristikule 2, mille järgi toimub pidurdamine. Nullilähedasel kiirusel peaksid relee KV1 ja kontaktor KM3 sisse lülituma. Rpr-etappi manipuleeritakse ja kiirendus algab vastupidises suunas vastavalt karakteristikule 3.

Induktsioonmootori (IM) juhtimisahelate omadused

1. Induktsioonkiiruse reguleerimise (RKS) releed kasutatakse sageli pidurdamise (eriti tagurdamise) juhtimiseks.

2. Keritud rootoriga IM-i jaoks kasutatakse KV pingereleed, mida käivitavad rootori EMF erinevad väärtused (joonis 9). Need releed lülitatakse sisse alaldi kaudu, et välistada rootori voolu sageduse mõju relee enda mähiste induktiivsele takistusele (muutudes XL-i muutustes ja Iav, Uav), vähendades tagastuskoefitsienti ja suurendades. töökindlus.

Riis. 9. Tagurpidi vererõhu peatamise skeem

Tööpõhimõte: elektrimootori rootori suure nurkkiiruse korral on selle mähistes indutseeritud EMF väike, kuna E2s = E2k · s ja libisemine s on tühine (3–10%). KV relee pinge ei ole selle armatuuri tõmbamiseks piisav. Tagurpidi (KM1 avaneb ja KM2 sulgub) on staatori magnetvälja pöörlemissuund vastupidine. KV relee töötab, avab KMP ja KMT kontaktorite toiteahela ning rootori ahelasse sisestatakse käivitus-Rп ja pidurdus-Rп takistused. Nullilähedasel kiirusel lülitub KV relee välja, KMT sulgub ja mootor kiirendab vastupidises suunas.