Управление электродвигателем

Подписка на рассылку

В зависимости от типа и функционала конкретного привода в значительной мере меняются способы и методы управления электродвигателем. В самом простом случае это включение рубильником и работа, не подразумевающая отклика на внешние сигналы. Однако не каждый мотор можно запустить таким способом . Например, вентильные реактивные электродвигатели не запустятся без микроконтроллерного блока управления двигателем, использующего в узле коммутатора MOSFET- или IGBT-транзисторы. Реактивные синхронные двигатели в обязательном порядке работают парой с преобразователем частоты (далее – ПЧ). Если система управления двигателем такого типа построена на рациональном алгоритме, то привод способен обеспечить энергоэффективность класса IE4, но при этом имеет значительно меньшую цену, чем сопоставимые двигатели с постоянным магнитом.

Самые сложные системы управления двигателем разрабатываются для моторов среднего напряжения 3-10 кВ. Тут требуется организовать полноценную релейную защиту.

Для асинхронной машины базовыми являются:

• максимальная токовая защита;
• перегрузка;
• токовая защита от однофазного замыкания на землю;
• защита от дуговых замыканий;
• автоматическое управление выключателем;
• защита минимального напряжения.

Для синхронных двигателей добавляется защита:

• дифференциальная;
• от потери питания;
• от потери возбуждения;
• от асимметричного режима.

Раньше для управления таким двигателем требовалось несколько напольных шкафов, но теперь терминалы релейной защиты имеют весьма компактные размеры.

Самым массовым и распространённым является асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором. На его примере рассмотрим основные схемы управления двигателем:

Схема предполагает наличие следующих элементов:

• автоматический выключатель (реже плавкие вставки): служит для защиты от КЗ. Тепловой расцепитель редко может обеспечить должную защиту, поэтому его функционал игнорируется и реализуется другим элементом схемы. В случае с модульными автоматами выбирают аппарат с ВТХ «D»;
• контактор/магнитный пускатель: непосредственно подаёт напряжение на устройство. В зависимости от допустимого тока бывают разных габаритов и условно делятся на 7 величин. Категория применения – АС-3 (АС-4 для реверсов и торможения противовключением). Если есть особые требования к скорости срабатывания или частоте включений, используют твердотельные реле;
• тепловое реле: устанавливается на контактор и защищает от заклинивания и неполнофазной работы. Может быть упразднено в случае использования в схеме мотор-автомата, на котором и будет настроена уставка по току;
• кнопки с НО и НЗ контактами без фиксации служат для пуска и останова. После нажатия на «Пуск» происходит шунтирование через блок-контакт пускателя и цепь фиксируется в замкнутом состоянии до нажатия на «Стоп» или исчезновения питания.

Этим реализуется самоподхват, обеспечивающий нулевую защиту.

В случае если двигатель нужно запускать в разные стороны, используют либо два пускателя, либо реверсивные пускатели. Ниже приведена реверсивная схема с тормозом:

Схема для подключения двигателя с фазным ротором, используемым в подъёмных кранах, дробилках, цементных печах:

Двигатель с фазным ротором не имеет сложностей с плавным пуском и регулированием оборотов, чего нельзя сказать о машинах с короткозамкнутым ротором. Двигатели с беличьей клеткой решают эти проблемы посредством устройства плавного пуска (УПП), переключения «эвезда-треугольник», ПЧ. На испытательных стендах могут применяться индукционные регуляторы.

Помимо указанных выше деталей в системе управления двигателем могут присутствовать контрольно-измерительные приборы и элементы автоматизированной системы управления технологическим процессом (КИПиАСУТП) – разные датчики, электроконтактные манометры (ЭКМ), электроконтактные термометры (ЭКТ). Например, в схемах управления насосами датчик протока защищает от сухого хода, а реле уровня служит для автоматического наполнения ёмкостей. Это усложняет схему управления двигателем и увеличивает габариты блока управления двигателем.

При работаете от ПЧ сигналы датчиков можно заводить непосредственно в него (например, токовую петлю 4-20 мА от датчика давления, термопары, сигнал 0-5 В тахогенератора). Некоторые ПЧ и пропорционально-интегрально-дифференцирующие регуляторы в качестве обратной связи могут использовать противо-ЭДС. Важно помнить, что для двигателей, работающих от ПЧ в режимах с ПВ=100% (S1, S7, S8) с охлаждением IC411, стоит применить стороннее охлаждение. При этом рекомендуется использовать двигатели с термисторами или позисторами. Также не следует забывать, что ПЧ создают высшие гармоники и их рекомендуется использовать вместе с соответствующими сетевыми и моторными дросселями.

В случаях, когда в цепи участвует большое количество периферии, когда есть требования к скорости реагирования, при техпроцессах прецизионной точности, реализуемых на инкрементальных датчиках (энкодеры, резольверы) в системе управления используются ПЛК (программируемый логический контроллер), работающие с протоколами CAN, RS-485, RS-422. Это обеспечивает высокую скорость передачи больших объёмов данных ввиду высокой пропускной способности шин.

Принципиальная Электрическая Схема Электродвигателя

Это приводит к включению контактора торможения КМ1, подаче в обмотки статора постоянного тока от выпрямителя V через резистор Rт и переводу двигателя в режим динамического торможения.

Отключите конденсатор, и запустите мотор вручную: если он перестанет нагреваться — необходимо уменьшить конденсаторную емкость. У рабочей обмотки его значение всегда меньше около 12 Ом , чем у пусковой обычно около 30 Ом.

К примеру, реле времени. В случае необходимости такие электродвигатели могут также подключаться с помощью переходных конденсаторов к однофазной сети.
Подключение электродвигателя от старой стиральной машинки через конденсатор.

Анимация процессов, протекающих в схеме с двумя пускателями показана ниже. Это энергия рассеивается как тепло.

Кроме того, схема управления обеспечивает и нулевую защиту от исчезновения снижения напряжения сети контакторы КМ1 и КМ2.

Такой домен мог бы стоить не одну тыс. Это связано с тем, что при ее обрыве электромашина начинает работать в холостом режиме.

Если нужна задержка просто добавь в схему нужный тебе элемент. Подключение однофазного асинхронника Устройство асинхронного электродвигателя на В приведено на схеме.

Кратковременным подключением пускового конденсатора на валу двигателя создается мощный стартовый вращающий момент, время запуска сокращается в разы.

Принцип работы синхронного электродвигателя

Нереверсивная схема управления асинхронного двигателя.

Схема показана на рис. Такие электродвигатели допускают два вида подключений коммутацией — в виде звезды или треугольника. Чтобы проверить работоспособность двигателя, следует включить его сначала на 1 минуту, а затем дать поработать около 15 минут. При необходимости смены направления вращения необходимо нажать на кнопку SB1 «Стоп», двигатель остановится и после этого при нажатии на кнопку SB3 двигатель начинает вращаться в другую сторону.

Если стержни были бы направлены вдоль оси вращения, то в них возникало бы пульсирующее магнитное поле из-за того, что магнитное сопротивление обмотки значительно выше магнитного сопротивления зубцов статора.

Такой режим работы называют «толчковым».

В случае необходимости такие электродвигатели могут также подключаться с помощью переходных конденсаторов к однофазной сети. Нереверсивная схема управления асинхронного двигателя.

Линейное напряжение — разность потенциалов между двумя линейными проводами между фазами.

Это связано с тем, что при ее обрыве электромашина начинает работать в холостом режиме. Главный минус однофазного тока — невозможность генерирования им магнитного поля, выполняющего вращение.

Эта схема рис.
Устройство и принцип работы двигателя постоянного тока. Схема двигателя постоянного тока.

Типовые схемы управления ад с короткозамкнутым ротором

Это поможет вовремя выявить и устранить ошибку до выхода из строя самого прибора.

Интенсивность динамического торможения регулируется резистором Rт, с помощью которого устанавливается необходимый постоянный ток в статоре двигателя.

На всех бытовых приборах, от соковыжималки до шлифовальной машины, установлены механизмы этого типа.

Для того, чтобы после подключения к сети мотор заработал, нужен стартовый толчок. Во время отпускания пусковой кнопки, электромотор из двухфазного режима переходит в однофазный, и его работа поддерживается соответствующей компонентой переменного магнитного поля.

Подключение электромотора с пусковым сопротивлением: Вспомогательная обмотка таких устройств имеет повышенное активное сопротивление. Положительные черты: отсутствие постоянных магнитов снимает проблему их выхода из строя с течением времени; высокий момент силы на низкой частоте вращения; простое и динамичное управление. Для питания бытовых приборов и электродвигателей применяется подключение к однофазной сети с напряжением в В.

Ниже перечислены дефекты, которые сигнализируют о возможных проблемах с двигателем, их причиной могла стать неправильная эксплуатация или перегрузка: Сломанная опора или монтажные щели. Чтобы проверить работоспособность двигателя, следует включить его сначала на 1 минуту, а затем дать поработать около 15 минут. Схема управления асинхронным двигателем с использованием магнитного пускателя рис. После нажатия кнопки SB1 пускатель КМ1 приходит в действие, подавая электроток в цепь статора с включенным сопротивлением. В данной схеме нажатием кнопки реверса меняется чередование фаз питающего напряжения на статоре двигателя, что будет вызывать смену направленности его вращения реверсом.

Это приводит к включению контактора торможения КМ1, подаче в обмотки статора постоянного тока от выпрямителя V через резистор Rт и переводу двигателя в режим динамического торможения. Они удовлетворяют большинству требований к электроприводу станков. Схема обеспечивает прямой без ограничения тока и момента пуск двигателя, отключение его от сети, а также защиту от коротких замыканий предохранители FА и перегрузки тепловые реле КК. Ниже перечислены дефекты, которые сигнализируют о возможных проблемах с двигателем, их причиной могла стать неправильная эксплуатация или перегрузка: Сломанная опора или монтажные щели.

Схема управления АД с использованием реверсивного магнитного пускателя В схеме предусмотрена защита от перегрузок двигателя реле КК и коротких замыканий в цепи статора автоматический выключатель QF и управления предохранители FА. Однофазные варианты электродвигателей намного проще и не столь критичны, если допущены ошибки в определении полярности или емкости конденсатора. Начало вращения в асинхронных двигателях с трехфазной обмоткой статора происходит автоматически, благодаря чередованию фаз Как видно на структурной схеме, в коллекторном электродвигателе имеются рабочая и пусковая обмотки. Модели различаются между собой по мощности, частоте вращения, высоте оси вращения, КПД.
Тепловая защита электродвигателя. Электротепловое реле

Что такое коллекторный двигатель?

Также действуют защиты, аналогичные описанным ранее.

Более экономичной является схема подключения электродвигателя с конденсатором.

И без понимания принципа работы агрегата никакого совета не могу вам дать. Для этого выполняют подключение, как на схеме. Проводку маркируют и убирают в сторону, а остальные контакты продолжают прозванивать по приведенной схеме.

Асинхронные двигатели обладают невысоким стартовым моментом вращения, поэтому для запуска приходится прибегать к подключению по схеме дополнительных устройств в виде реле пускателя, балластного сопротивления или мощных конденсаторов. Данная схема дает возможность производить запуск электродвигателя и изменять направленность его вращения. К такой сети можно подключить и трехфазный двигатель на В. Допускается встречное и согласованное включение катушек, в зависимости от этого интенсивность магнитного потока соответствует разности или сумме магнитных сил каждой обмотки.

При некотором значении тока в роторе, равном току отпускания реле КА, оно отключится и своим размыкающим контактом замкнет цепь питания контактора КМ2. После чего на стержни ротора опять будет действовать переменное магнитное поле, таким образом будет расти индуцируемый ток и сила.

Но, в любом случае, при первом запуске стоит обращать внимание на нагрев корпуса и пусковых устройств, а также развиваемые электродвигателем обороты. То есть, такое включение актуально, если необходимо получить результат в виде неизменной частоты оборотов или их увеличению при возрастании нагрузки. Схема подключения обычно дается прямо на корпусе, где маркируются выводящие провода пусковой и рабочей обмотки. Запустить Вращающееся магнитное поле пронизывающее короткозамкнутый ротор Магнитный момент действующий на ротор Вы также можете заметить, что стержни ротора наклонены относительно оси вращения. При некотором значении тока в роторе, равном току отпускания реле КА, оно отключится и своим размыкающим контактом замкнет цепь питания контактора КМ2.

Схема управления пуском и торможением противовключением АД с фазным ротором Включение двигателя производится нажатием кнопки SВ1, после чего включается контактор КМ1. Рубильники и пакетные выключатели в схемах часто используются как вводные устройства, подающие напряжение на схему станка. Пришлось ещё net добавить.

В то же время питание поступает и на реле времени КТ. Значения КПД, мощности и пускового момента, у однофазных моторов существенно ниже, чем у трехфазных устройств тех же размеров. Далее берем оставшийся третий вывод и через него меряем поочередно, как по схеме, сопротивления на первой и второй клемме. Управление запуском асинхронного двигателя простейшее, достаточно нажать кратковременно на кнопку пускателя, и мотор начнет работу. Это означает, что подключить его можно в бытовую розетку.
Компрессор со-7б 220v.схема подключения