2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электрическая схема привода асинхронного двигателя

Схемы управления электроприводами

Управление наиболее распространёнными на пищевых предприятиях трёхфазными асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором удобно осуществлять с помощью релейно-контакторных аппаратов. Асинхронные двигатели номинальной мощностью до 75 кВт при напряжении 380 В частоты 50 Гц включают включают и отключают при продолжительном и ненапряжённом повторно-кратковременном режимах работы нереверсивными и реверсивными магнитными пускателями как без тепловых реле, так и с ними при помощи двух- или трёхкнопочных станций.

В установке (рис. 1.20), обеспечивающей нереверсивное управление трёхфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором, предусмотрена двухкнопочная станция, обеспечивающая пуск и остановку двигателя М. При включённом трёхполюсном, выключателе Q1, выполненном в виде рубильника, нажатие пусковой кнопки S2 приводит к присоединению катушки линейного контактора K1 к источнику питания и включению главными замыкающими контактами K1.1 обмотки статора двигателя, в результате чего ротор приходит во вращение. Одновременно с этим в цепи управления срабатывают вспомогательные замыкающие контакты K1.2, которые шунтируют пусковую кнопку S2, вследствие чего дальнейшее её нажатие излишне. Нажатие остановочной кнопки S1 размыкает цепь катушки линейного контактора K1 и его главные контакты K1.1 отключают обмотку статора двигателя от сети, в результате чего вращение ротора прекращается.

Рис. 1.20. Схема нереверсивного управления трёхфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором.

Защита двигателя от длительной токовой перегрузки обеспечена двухполюсным тепловым реле F2 c ручным возвратом, а защита от токов короткого замыкания – плавкими предохранителями F1, которые при электроприводах малой мощности выполняют общими для силовой цепи и цепи управления, а при средней и большой мощности – раздельными. Защита от значительного снижения или полного исчезновения напряжения выполняется самим контактором, якорь которого при этом автоматически возвращается в исходное положение, а главные контакты K1.1 отключают двигатель от сети.

Для реверсивного управления трёхфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором используют трёхкнопочную станцию, обеспечивающую пуск, изменение направления вращения ротора и остановку двигателя М (рис. 1.21).

Рис. 1.21. Схема реверсивного управления трёхфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором.

При включённом трёхполюсном выключателе Q1 после нажатия двухцепной пусковой кнопки S2 происходит включение катушки контактора K1, которая получает питание через вспомогательные размыкающие контакты K2.3 контактора другого направления и остающиеся размыкающие контакты F2.1 и F3.1 однополюсных тепловых реле. Это приводит к срабатыванию главных замыкающих контактов K1.1, в результате чего ротор приходит во вращение. Одновременно пусковая кнопка S2 шунтируется вспомогательными замыкающими контактами K1.2. Переход к другому направлению вращения ротора достигается нажатием двухцепной пусковой кнопки S3, которая сначала отключает катушку контактора K1, а затем включает катушку контактора K2. При этом происходит изменение последовательности фаз напряжений на зажимах обмотки статора, что вынуждает ротор вращаться в противоположном направлении, а шунтирование пусковой кнопки S3 вспомогательными замыкающими контактами K2.2 позволяет её отпустить, поскольку при этом цепь катушки K2 не размыкается. Нажатие остановочной кнопки S1 прерывает питание цепи управления, силовая цепь двигателя отсоединяется от питающей сети, а ротор останавливается.

Несмотря на то, что использование двухцепных пусковых кнопок исключает одновременное включение обоих контакторов направления при случайном одновременном нажатии пусковых кнопок S2 и S3, в схеме применена электрическая блокировка с помощью вспомогательных размыкающих контактов K2.3 и K1.3, не допускающая втягивание якоря второго контактора, если якорь первого из них по какой-либо причине не возвратился в исходное положение.

Защита двигателя при реверсивном управлении такая же, как и при нереверсивном.

В схеме нереверсивного управления трёхфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором (рис. 1.22) обеспечивает включение обмоток статора при пуске звездой, а при работе – треугольником, что снижает пусковой ток, но уменьшает момент, что обеспечивает плавный пуск двигателя М. Обмотка реле времени K2 включена параллельно катушке линейного контактора K1.

Рис. 1.22. Схема нереверсивного управления трёхфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором с переключением фаз обмотки статора с звезды на треугольник.

Благодаря этому при включённых трёхполюсном автоматическом выключателе Q1 и двух однополюсных выключателях S3 и S4 нажатие пусковой кнопки S2, шунтируемой вспомогательными замыкающими контактами K1.2, приводит к одновременному включению катушек контакторов K1 и K3, а также обмотки реле времени K2, из-за чего включаются главные замыкающие контакты K1.1 и K3.1, из которых первые подают напряжение к обмотке статора, а вторые обеспечивают соединение её фаз звездой. Когда разгон ротора закончится, срабатывает реле времени и своими размыкающими контактами K2.1 с замедлителем, действующим при срабатывании, отключает катушку контактора K3, а затем своими же замыкающими контактами K2.2 с аналогичным замедлителем включает катушку контактора K4, вследствие чего фазы обмотки статора переключаются со звезды на треугольник.

В схеме предусмотрены электрическая блокировка вспомогательными размыкающими контактами K4.2 и K3.2, исключающая одновременное замыкание главных замыкающих контактов K3.1 и K4.1, а также отключающее устройство в виде остановочной кнопки S1.

Защита двигателя от длительной токовой перегрузки и токов короткого замыкания обеспечена трёхполюсным автоматическим выключателем Q1 с максимальными токовыми тепловыми и электромагнитными расцепителями, а от значительного снижения или полного исчезновения напряжения в сети осуществляется линейным контактором с катушкой K1.

Независимое питание цепи управления позволяет опробовать действие всех аппаратов и производить наладку при отключённом двигателе.

Рис. 1.23. Схема нереверсивного управления трёхфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором при торможении противовключением.

Схема нереверсивного управления трёхфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором при торможении противовключением содержит реле контроля угловой скорости S5 (рис. 1.23), которое механически связано с валом двигателя или производственного агрегата. При угловой скорости , составляющей до 10…15% номинальной, контакты реле разомкнуты, а при большей – замкнуты. Управление работой двигателя М осуществляется линейным контактором K1 и контактором торможения с катушкой K2, из которых первый применён для двигательного режима, а второй – для режима торможения.

Пуск двигателя происходит при включённых трёхполюсном автоматическом выключателе Q1 и двух однополюсных выключателях S3 и S4, в результате нажатия пусковой кнопки S2, шунтируемой вспомогательными замыкающими контактами K1.2. Это приводит к срабатыванию линейного контактора, присоединяющего главными замыкающими контактами K1.1 обмотку статора двигателя к питающей сети. При нажатии остановочной кнопки S1 отключается линейный контактори его вспомогательные размыкающие контакты K1.3 включают катушку контактора торможения K2, в результате чего к обмотке статора подаётся трёхфазная система напряжений с изменённой последовательностью, начинается энергичное торможение ротора, и угловая скорость его резко снижается. При угловой скорости, близкой к нулю, контакты реле контроля угловой скорости S5 размыкаются, катушка контактора торможения K2 отключается, и двигатель оказывается отсоединённым главными замыкающими контактами K2.1 от питающей сети.

В схеме предусмотрена электрическая блокировка, исключающая возможность одновременного замыкания главных замыкающих контактов K1.1 и K2.1.

В схеме нереверсивного управления трёхфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором при динамическом торможении (рис. 1.24) пуск двигателя М обеспечивают включением трёхполюсного автоматического выключателя Q1, замыканием двух однополюсных выключателей S3 и S4 и нажатием пусковой кнопки S2.

При этом срабатывает линейный контактор, его главные замыкающие контакты K1.1 присоединяют обмотку статора к питающей сети, одни его вспомогательные замыкающие контакты K1.2 шунтируют пусковую кнопку S2, а другие аналогичные контакты K1.4 включают обмотку реле динамического торможения K3. Последняя получает питание от сети переменного напряжения через понижающий трансформатор Т1 и полупроводниковый выпрямитель U1.

Одновременно размыкаются вспомогательные размыкающие контакты K1.3, находящиеся в цепи катушки контактора торможения K2. Сработавшие замыкающие контакты реле динамического торможения K3.1 с замедлителем, действующим при возврате, подготавливают к включению цепь катушки контактора торможения K2 разомкнутыми вспомогательными размыкающими контактами K1.3.

Рис. 1.24. Схема нереверсивного управления трёхфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором при динамическом торможении.

Нажатие остановочной кнопки S1 вызывает отключение главными замыкающими контактами K1.1 линейного контактора обмотки статора от питающей сети и включение его вспомогательными размыкающими контактами K1.3 катушки контактора торможения K2, в результате чего к двум зажимам статора подводится постоянное напряжение и начинается динамическое торможение. При этом вспомогательные замыкающие контакты K1.4 отключат обмотку реле динамического торможения K3, вследствие чего его замыкающие контакты K3.1 с замедлителем, действующем при возврате, спустя некоторое время, большее время торможения, разомкнутся и отключат катушку контактора торможения K2.

В схеме предусмотрена электрическая блокировка, исключающая одновременное замыкание главных замыкающих контактов K1.1 и K2.1.

Схема нереверсивного управления (рис. 1.25) двухскоростным трёхфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором, обеспечивающая изменение числа полюсов машины вдвое, содержит аппараты для переключения фаз обмотки статора с треугольника на двойную звезду. Пуск двигателя начинается с включения трёхполюсного автоматического выключателя Q1 и двух однополюсных выключателей S4 и S5 с дальнейшим нажатием двухцепной пусковой кнопки S2, отвечающей малой угловой скорости ротора. При этом срабатывает контактор малой скорости, который обеспечивает главными замыкающими контактами K1.1 присоединение обмотки статора к питающей сети при соединении фаз треугольником, что соответствует работе двигателя с большим числом полюсов, а, следовательно, меньшей угловой скоростью ротора.

Читать еще:  Двигатель cr12 какое масло лить

Рис. 1.25. Схема нереверсивного управления двухскоростным трёхфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором и переключением фаз обмотки статора с треугольника на двойную звезду.

Переход на большую скорость двигателя достигается нажатием двухцепной пусковой кнопки S3, при котором сначала прерывается цепь катушки K1, из-за чего обмотка статора отключается от питающей сети, а затем происходит включение катушек K2 и K3. Главные замыкающие контакты K2.1 соединяют фазы обмотки статора двойной звездой, а аналогичные контакты K3.1 присоединяют обмотку статора к питающей сети с изменённой последовательностью фаз напряжений. В этом случае двигатель переходит на работу с меньшим числом полюсов, а ротор начинает вращаться с большей угловой скоростью. Нажатие остановочной кнопки S1 размыкает цепь питания катушек включённых контакторов и этим вызывает отключение двигателя от питающей сети.

В схеме предусмотрена электрическая блокировка с помощью вспомогательных размыкающих контактов K2.3, K3.3 и K1.3, исключающая возможность одновременного замыкания главных замыкающих контактов K1.1, K2.1, K3.1, отвечающих меньшей и большей угловыми скоростями ротора.

Способы и схемы торможения электродвигателей

Торможение электродвигателя применяют, если необходимо сократить время свободного выбега и фиксацию механизма в конкретном положении. Существует несколько видов принудительной остановки устройства. Это механическое, электрическое и комбинированное. Механическое устройство представляет собой тормозной шкив, закрепленный на валу, с колодками. После отключения устройства колодки прижимаются к шкиву. За счет трения кинетическая энергия преобразуется в тепловую, т.е. происходит процесс торможения. Остальные способы и схемы торможения электрического двигателя будут рассмотрены далее в статье.

  • Способы электрического торможения электроприводов
  • Противовключения
  • Динамическая остановка электропривода
  • Режимы торможения моторов постоянного тока
  • Рекуперативное торможение электрических машин
  • Режим рекуперации в асинхронных электрических машинах
  • Комбинированный режим

Способы электрического торможения электроприводов

Для того чтобы быстро остановить устройство или обеспечить постоянную скорость вращения используют электрические способы остановки. В зависимости от схемы включения тормозные режимы подразделяют на:

  • противовключения;
  • динамический;
  • рекуперативный.

Противовключения

Режим противовключения применяется при необходимости быстрой остановки механизма. Представляет собой смену полярности на обмотке якоря двигателя постоянного тока или переключения двух фаз на обмотках асинхронного электродвигателя.

В этом случае ротор вращается в противоположном направлении магнитного поля статора. Вращение ротора замедляется. При скорости вращения близкой к нулю с реле контроля скорости поступает сигнал, отключая механизм от сети.

На нижеприведенном рисунке представлена схема противовключения асинхронного электромотора.

После переключения обмоток возникает повышенное действующее напряжение и увеличение тока. Для его ограничения, в обмотки ротора или статора устанавливают дополнительные резисторы. Они ограничивают токи в обмотках в режиме торможения.

Динамическая остановка электропривода

Этот способ применяют на асинхронных машинах, подключенных к сети переменного тока. Он заключается в отключении обмоток от сети переменного напряжения и подачи постоянного тока на обмотку статора.

На вышеприведенном рисунке представлена схема торможения трехфазного двигателя постоянным током.

Подача постоянного напряжения осуществляется с помощью понижающего трансформатора для динамического торможения. Пониженное переменное напряжение преобразуется в постоянное диодным мостом и подается на статорную обмотку. Для торможения электромотора может применяться дополнительный источник постоянного тока.

При этом ротор может быть выполнен в виде «беличьей клетки» или ее обмотку подключают к добавочным резисторам.

Постоянное напряжение создает неподвижный магнитный поток. При вращении ротора в нем наводится ЭДС, т.е. электромотор переходит в режим генератора. Возникающая электродвижущая сила рассевается на обмотке ротора и добавочных резисторах. Создается тормозной момент. В момент остановки механизма постоянное напряжение отключается по сигналу реле скорости.

Механизмы, где применяется электродвигатель с самовозбуждением, динамическую остановку выполняют с помощью подключения конденсаторов. Они соединяются треугольником или звездой.

Схема приведена на нижеприведенном рисунке.

На выбеге остаточная энергия магнитного поля переходит в заряд конденсаторов, а затем она питает обмотку статора. Возникающий тормозной эффект останавливает механизм. Конденсаторная батарея может быть подключена постоянно или подсоединяться в момент отключения от сети. Такая схема получила название «конденсаторное торможение асинхронного двигателя».

Если необходимо быстро остановить двигатель, то после отключения от сети, замыкают контакты накоротко без гасящих резисторов. При соединении обмоток закорачиванием в них возникают большие токи. Для уменьшения токов к обмоткам подключают токоограничивающие резисторы.

На нижеприведенном рисунке представлена схема с токоограничивающими резисторами.

Режимы торможения моторов постоянного тока

Динамическое торможение электродвигателя постоянного тока осуществляется после отключения его от сети с замыканием обмотки ротора на тормозной реостат. Выделенная электрическая энергия рассеивается на реостате.

На вышеприведенном рисунке представлены схемы реостатного торможения двигателя постоянного тока.

Рекуперативное торможение электрических машин

Рекуперативное торможение электродвигателя характеризуется переводом двигателя в генераторный режим. При этом вырабатываемая электроэнергия возвращается в сеть или используется для подзарядки аккумулятора.

Этот режим широко применяется в электровозах, электричках, трамваях и троллейбусах. В момент торможения, вырабатываемая электроэнергия возвращается в электрическую сеть.

Режим рекуперативного торможения применяется для подзарядки аккумуляторов в гибридных автомобилях, электромобилях, электросамокатах, электровелосипедах.

Этот режим является наиболее экономичным и возможен при условии: если частота вращения ротора превышает частоту вращения холостого хода. Это условие выполняется, когда ЭДС электродвигателя превышает напряжение питающей сети. А ток якоря и магнитный поток меняют свое направление. Электрическая машина переходит в генераторный режим, возникает момент торможения.

На рисунке представлена схема торможения тягового двигателя а) с независимым возбуждением и стабилизирующим сопротивлением, б) с противовозбуждением возбудителя.

Режим рекуперации в асинхронных электрических машинах

Режим рекуперации применяется не только в двигателях постоянного тока. Его можно применять и в асинхронных двигателях.

При этом такой режим возможен в следующих случаях:

  1. Если изменить частоту питающего напряжения при помощи частотного преобразователя. Что возможно при условии питания асинхронного электродвигателя от устройства с возможностью регулирования частоты питающей сети. Эффект торможения наступает при уменьшении частоты питающего напряжения. При этом переход в генераторный режим происходит, когда скорость вращения ротора становится больше номинальной (синхронной).
  2. Асинхронные машины, которые конструктивно имеют возможность переключения обмоток, для изменения скорости.
  3. В грузоподъёмных механизмах, где применяется силовой спуск. В них монтируется электромотор с фазным ротором. В этом случае скорость регулируется с помощью изменения величины резистора, подсоединяемого к обмоткам ротора. Магнитный поток начинает обгонять поле статора, а скольжение становится больше 1. Электромотор переходит в режим генератора, вырабатываемая электроэнергия возвращается в сеть, возникает тормозной эффект.

Комбинированный режим

Комбинированные тормозные режимы применяются в электрических машинах, если необходимо быстро остановить и зафиксировать механизм. Для этого используют механический блок торможения в комбинации с электрическим торможением. Комбинация может быть различной. Это может быть и электрическая схема с противовключением, динамическим и рекуперативным режимами.

Вот мы и рассмотрели основные способы и схемы торможения электродвигателей. Если возникнут вопросы, задавайте их в комментариях под статьей!

Виды электрической защиты асинхронных электродвигателей

Двигатели трехфазного переменного тока напряжением до 500 в при мощностях от 0,05 до 350 – 400 кВт являются наиболее распространенным видом электродвигателей.

Надежная и бесперебойная работа электродвигателей обеспечивается в первую очередь надлежащим выбором их по номинальной мощности, режиму работы и форме исполнения. Не меньшее значение имеет также соблюдение необходимых требований и правил при составлении электрической схемы, выборе пускорегулирующей аппаратуры, проводов и кабелей, монтаже и эксплуатации электропривода.

Аварийные режимы работы электродвигателей

Даже для правильно спроектированных и эксплуатируемых электроприводов при их работе всегда остается вероятность появления режимов, аварийных или ненормальных для двигателя и другого электрооборудования.

К аварийным режимам относятся:

1. Короткие замыкания

Короткие замыкания являются наиболее опасными аварийными режимами в электроустановках. В большинстве случаев они возникают из-за пробоя или перекрытия изоляции. Токи короткого замыкания иногда достигают величин, в десятки и сотни раз превосходящих значения токов нормального режима, а их тепловое воздействие и динамические усилия, которым подвергаются токоведущие части, могут привести к повреждению всей электроустановки;

2. тепловые перегрузки электродвигателя из-за прохождения по его обмоткам повышенных токов:

Тепловые перегрузки вызывают в первую очередь ускоренное старение и разрушение изоляции двигателя, что приводит к коротким замыканиям, т.е. к серьезной аварии и преждевременному выходу двигателя из строя.

Читать еще:  Хонда фит сколько подушек двигателя

Виды защиты асинхронных электродвигателей

Для того чтобы защитить электродвигатель от повреждений при нарушении нормальных условий работы, а также своевременно отключить неисправный двигатель от сети, предотвратив или ограничив тем самым развитие аварии, предусматриваются средства защиты.

Главным и наиболее действенным средством является электрическая защита двигателей, выполняемая в соответствии с «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ).

В зависимости от характера возможных повреждений и ненормальных режимов работы различают несколько основных наиболее распространенных видов электрической защиты асинхронных двигателей.

Защита асинхронных электродвигателей от коротких замыканий

Защита от коротких замыканий отключает двигатель при появлении в его силовой (главной) цепи или в цепи управления токов короткого замыкания.

Аппараты, осуществляющие защиту от коротких замыканий (плавкие предохранители, электромагнитные реле, автоматические выключатели с электромагнитным расцепителем), действуют практически мгновенно, т. е. без выдержки времени.

Защита асинхронных электродвигателей от перегрузки

Защита от перегрузки предохраняет двигатель от недопустимого перегрева, в частности и при сравнительно небольших по величине, но продолжительных тепловых перегрузках. Защита от перегрузки должна применяться только для электродвигателей тех рабочих механизмов, у которых возможны ненормальные увеличения нагрузки при нарушениях рабочего процесса.

Аппараты защиты от перегрузки (температурные и тепловые реле, электромагнитные реле, автоматические выключатели с тепловым расцепителем или с часовым механизмом) при возникновении перегрузки отключают двигатель с определенной выдержкой времени, тем большей, чем меньше перегрузка, а в ряде случаев, при значительных перегрузках, — и мгновенно.

Защита асинхронных электродвигателей от понижения или исчезновения напряжения

Защита от понижения или исчезновения напряжения (нулевая защита) выполняется с помощью одного или нескольких электромагнитных аппаратов, действует на отключение двигателя при перерыве питания или снижении напряжения сети ниже установленного значения и предохраняет двигатель от самопроизвольного включения после ликвидации перерыва питания или восстановления нормального напряжения сети.

Специальная защита асинхронных электродвигателей от работы на двух фазах предохраняет двигатель от перегрева, а также от «опрокидывания», т. е. остановки под током вследствие снижения момента, развиваемого двигателем, при обрыве в одной из фаз главной цепи. Защита действует на отключение двигателя.

В качестве аппаратов защиты применяются как тепловые, так и электромагнитные реле. В последнем случае защита может не иметь выдержки времени.

Другие виды электрической защиты асинхронных электродвигателей

Существуют и некоторые другие, реже встречающиеся виды защиты (от повышения напряжения, однофазных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью, увеличения скорости вращения привода и т. п.).

Электрические аппараты, применяемые для защиты электродвигателей

Аппараты электрической защиты могут осуществлять один или сразу несколько видов защит. Так, некоторые автоматические выключатели обеспечивают защиту от коротких замыканий и от перегрузки. Одни из аппаратов защиты, например плавкие предохранители, являются аппаратами однократного действия и требуют замены или перезарядки после каждого срабатывания, другие, такие как электромагнитные и тепловые реле, — аппараты многократного действия. Последние различаются по способу возврата в состояние готовности на аппараты с самовозвратом и с ручным возвратом.

Выбор вида электрической защиты асинхронных электродвигателей

Защита асинхронных электродвигателей от понижения или исчезновения напряженияВыбор того или иного вида защиты или нескольких одновременно производится в каждом конкретном слу­чае с учетом степени ответственности привода, его мощности, условий работы и порядка обслуживания (наличия или отсутствия постоянного обслуживающего персонала).

Большую пользу может принести анализ данных по аварийности электрооборудования в цехе, на строительной площадке, в мастерской и т. п., выявление наиболее часто повторяющихся нарушений нормальной работы двигателей и технологического обору­дования. Всегда следует стремиться к тому, чтобы защита была по возможности простой и надежной в эксплуатации.

Для каждого двигателя независимо от его мощности и напряжения должна быть предусмотрена защита от коротких замыканий. Здесь нужно иметь в виду следующие обстоятельства. С одной стороны, защиту нужно отстроить от пусковых и тормозных токов двигателя, которые могут в 5—10 раз превышать его номинальный ток. С другой стороны, в ряде случаев коротких замыканий, например при витковых замыканиях, замыканиях между фазами вблизи от нулевой точки статорной обмотки, замыканиях на корпус внутри двигателя и т. п., защита должна срабатывать при токах, меньших пускового тока.

Одновременное выполнение этих противоречивых требований с помощью простых и дешевых средств защиты представляет большие трудности. Поэтому система защиты низковольтных асинхронных двигателей строится при сознательном допущении, что при некоторых отмеченных выше повреждениях в двигателе последний отключается защитой не сразу, а лишь в процессе развития этих повреждений, после того как значительно возрастет ток, потребляемый двигателем из сети.

Одно из важнейших требований к устройствам защиты двигателей – четкое действие ее при аварийных и ненормальных режимах работы двигателей и вместе с тем недопустимость ложных срабатываний. Поэтому аппараты защиты должны быть правильно выбраны и тщательно отрегулированы.

Популярные товары

Схема подключения асинхронного двигателя

cхема подключения асинхронного двигателя

схема реверса трехфазного двигателя

Схему подключения реверсивного магнитного пускателя для асинхронного двигателя мы уже освоили, поэтому осталось только соединить разработанные узлы в одну принципиальную схему. 1 и 2 выводы схемы управления сажаем на фазы С1 и С3, а электродвигатель — к выходу теплового реле, вот и вся схема подключения асинхронного двигателя через пускатель.

Посмотрите, если убрать блокировку пусковых кнопок контактами КМ1.1 и КМ2.1, при отпускании кнопок пускатели отключатся. Где-то такое может быть неудобно, а вот в электросхеме тельфера считается обязательным.
В этой схеме маленькая недоработка: я описывал трехфазное подключение теплового реле, а на Рис. 3 задействованы только две его фазы. Страшного ничего нет, можно сделать и такое подключение теплового реле, зато получилась схема подключения асинхронного двигателя с применением двухфазного теплового реле.

пуск двигателя звезда треугольник

Когда-нибудь замечали, как во время работы мощной сваркой мигает освещение. Так и при запуске мощного электродвигателя напряжение в сети падает из-за большого пускового тока. Чтобы пусковой ток снизить, придумали поэтапный пуск двигателя звезда треугольник (треугольник рассчитан на 380V). На каждой фазе статора своя обмотка, у которой есть начало и конец, и они выведены в клеммную коробку.

Значение начала и конца важно: например, при соединении обмоток в треугольник конец первой обмотки соединяется с началом второй, конец второй — с началом третьей, и конец третьей — с началом первой. По-другому двигатель не потянет. В коробке переключение со звезды на треугольник производится перемычками с4-с5-с6 на с1-с4, с2-с5, с3-с6. Но при запуске не открывать же коробку и переставлять перемычки, для этого и придумали пуск с помощью двух контакторов КМ2 и КМ3, заменяющих эти пластинки.

Как это сделать? Прежде всего убрать перемычки, затем подключить все выводы обмоток к контакторам КМ1, КМ2 и КМ3 согласно схеме (Рис. 4).
Как работает такая схема? При нажатии пусковой кнопки SB2 включается главный контактор КМ1, который запускает своим контактом КМ1.2 реле времени КТ и блокирует контактом КМ1.1 пусковую кнопку. Одновременно включается контактор КМ3, соединяющий обмотки статора в звезду, и размыкает своим контактом КМ3 цепь катушки КМ2 во избежание случайного ее включения. Пуск на звезде осуществлен.
После разгона отключается контакт реле времени КТ1.2, катушка контактора КМ3 обесточивается, контакт КМ3 возвращается в исходное положение. В это время замыкается контакт реле времени КТ1.1, включает катушку контактора КМ2, соединяющего обмотки в треугольник и страхующего катушку КМ3 от включения, размыкая свой контакт КМ2. Теперь двигатель начал работать на нужном нам треугольнике.
Очень важно настроить реле времени так, чтобы момент его срабатывания соответствовал полному разгону на звезде.
Примечание: схема управления подключена на 220V, то есть на фазу и на «ноль» N, схема подключения двигателя через пускатель в грузоподъемных механизмах должна работать только на 380V, 220V разрешено подключать через трансформатор 380/220V.
Проблему большого пускового тока эффективно решает подключение асинхронного двигателя с фазным ротором .
В заключение предлагаю ознакомиться с еще одной схемой подключения асинхронного двигателя — подключение трехфазного двигателя к однофазной сети .

Добавить комментарий Отменить ответ

Как подключить асинхронный двигатель

Подробности Категория: Электрика Опубликовано 16.07.2014 13:21 Автор: Admin Просмотров: 16300

Как подключить трех фазный двигатель в сеть переменного тока напряжением в 220 В — спросите вы. Ведь на самом двигателе 3 фазы а сеть имеет 2 провода. Давай попробуем с этим разобраться.

Читать еще:  Акцент двигатель стал шумно работать

Внешний вид асинхронного двигателя

Асинхронными двигателями они называются потому что у них отличаются частоты вращения магнитного поля статора и ротора. Получается что ротор пытается догнать или сравнять эти частоты. Таким образом и происходит вращение.

Схема соединения обмоток статора асинхронного двигателя

Обмотки статора, которых там 3 штуки имеют 2 способа подключения:

  • соединение в звезду;
  • соединение в треугольник.

На крышке двигателя имеются выводы которые обозначаються как C1-C6. C1-C3 это концы обмоток, а C4-C6 это их начала. Как осущствляеться подсоединение обмоток в ту или иную конйигурация показано на рисунках ниже.

Как работает асинхронный двигатель

Принцип действия таких двигателей основан на всеми известным законом электромагнитной индукции. Статор двигателя имеет 3 обмотки на них поочередно подается напряжение. В обмотках возникает электрический ток который также поочередно появляется в этих обмотках.

Электрический ток как известно создает «вокруг» себя переменное магнитное поле. А по закону электромагнитной индукции переменное магнитное поле наводит в металле электрический ток. В результате в обмотке ротора наводится электрический ток. Данный ток создает свое магнитное поле которое взаимодействует с магнитным полем статора. Получается своего рода аналог двух магнитов которые взаимодействуют с собой. Как отталкиваются и притягиваются магниты, объяснять думаю не стоит.

В роторе не подводиться электрический ток — это стоит понимать. Обмотки ротора замыкаются между собой при помощи блока переменных сопротивлений. Переменное сопротивление используется в этом случае для регулировки частоты вращения двигателя. Изменяя при помощи него ток ротора меняется сила взаимодействия ротора и статора.

Схема подключения асинхронного двигателя в сеть 220В

Для того чтобы подключить асинхронный двигатель нам нужно два вывода обмотки соеденить через конденсатор между собой и сделать вывод. При подсоединении нашего асинхронника к сети 220В по схеме представленной выше, выдаваимая им мощность будет составлять 0.7 от номинальной. Это происходит потому что мы присоединяем 3-х вахный двигатель в одно вазную сеть. Для расчета емкости можно использовать приближенную формулу:

С — емкость в мкФ

P — мощность двигателя в Вт

Рабочее напряжение конденсатора должно быть больше напряжения в сети. На схеме также представлен пусковой конденсатор, номинал его емкости долже быть в 3-4 раза больше рабочей емкости. Пусковой конденсатор необходим для компенсации значительных пусковых токов в момент запуска двигателя, т. к. возникают значительные напряжения самоиндукции в момент пуска.

Довольно часто получаеться так что под рукой не оказывается нужной емкости. Для выхода из этой ситуации нужно использовать параллельное соединение конденсаторов.

Трехфазный асинхронный двигатель – подключение на 220 вольт

Бытовых ситуаций много, особенно у тех, кто проживает в своем собственном частном доме. К примеру, необходимо установить в гараже точильный станок с асинхронным электродвигателем, который работает от трехфазной сети переменного тока. А на участок проведена лишь однофазная сеть на 220 В. Что делать? В принципе, это не проблема, потому что любой трехфазный электрический движок можно подключить и к однофазной сети, главное знать, как это сделать. Итак, наша задача в этой статье разобраться в позиции – асинхронный двигатель подключение на 220 вольт.

Существуют две классические схемы такого подключения, в которых присутствуют конденсаторы. То есть, сам электродвигатель становится не асинхронным, а конденсаторным. Вот эти схемы:

Конечно, это не единственные варианты, но в этой статье будем говорить именно о них, как о самых простых и часто используемых.

На схемах хорошо видно, что в них установлены конденсаторы: рабочий и пусковой, которые в свою очередь называются фазосдвигающими. А так как в данной схеме эти элементы являются основными, то самый важный момент – это правильно подобрать конденсатор по емкости, которая бы соответствовала мощности мотора.

Выбираем конденсаторы

Существует формула, по которой емкость можно рассчитать. Правда, для схемы звезда и треугольника она отличается коэффициентом. Для схемы звезда формула вот такая:

С=2800*I/U, где I – это ток, который можно замерить в питающем проводе клещами, U – это напряжение однофазной сети – 220 В.

Формула для треугольника:

Здесь загвоздка может быть только в определение силы тока, просто клещей может не оказаться под рукой, поэтому предлагаем упрощенный вариант формулы:

С=66*Р, где Р – это мощность электродвигателя, которая наносится на шильдик мотора или в его паспорте. По сути, получается так, что емкость рабочего конденсатора в размере 7 мкФ должно хватить на 0,1 кВт мощности двигателя. Обычно электрики берут именно это соотношение, когда перед ними ставиться вопрос, как подключить асинхронный двигатель с 380 на 220 В. И еще один момент – конденсатор контролирует силу тока, поэтому так важно правильно подобрать его емкость. И самое главное в подключении двигателя добиться того, чтобы значение тока при эксплуатации электродвигателя не поднималось выше номинальной величины.

Что касается пускового конденсатора, то его обязательно устанавливают в схему, если при пуске мотора действует хотя бы минимальная нагрузка. Включается он обычно буквально на пару секунд, пока ротор не наберет свои обороты. После чего он просто отключается. Если по каким-то причинам пусковой конденсатор не отключится, то произойдет перекос фаз, и двигатель перегреется.

Внимание! Так как в процессе пуска, тем более под нагрузкой, величина тока сильно возрастает, то и емкость пускового конденсатора должна быть раза в три больше конденсатора рабочего.

Есть еще один показатель, на который необходимо обратить внимание при выборе. Это напряжение. Правило здесь одно: напряжение конденсатора должно быть больше напряжения в однофазной сети на 1,5.

Тип конденсаторов

Специалисты рекомендуют в качестве пускового и рабочего конденсаторов использовать одинаковые модели. Самый простой вариант – это бумажные конструкции в герметичном металлическом корпусе. Правда, есть у них один существенный недостаток – большие габаритные размеры. Поэтому если перед вами стоит вопрос, как подключить небольшой мощности двигатель 380 на 220 вольт, то количество таких конденсаторов будет приличным, и вся конструкция будет смотреться не очень.

Можно использовать для этих целей электролитические приборы, но их схема подключения отличается от предыдущей, потому что в нее придется установить резисторы и диоды. К тому же эти конденсаторы при пробое взрываются. Есть более современные виды – это полипропиленовые модели металлизированного типа. Себя они зарекомендовали хорошо, претензий к ним сейчас у специалистов нет.

Полезные советы

  • Обращаем ваше внимание на тот факт, что при подключении трехфазного двигателя к однофазной сети можно говорить и снижении мощности электрического агрегата. В общем, его фактический показатель не будет превышать номинальный 70-80%. При этом скорость вращения ротора не уменьшится.
  • Если используемый движок имеет схему переключения 380/220, это обязательно указывается на шильдике, то в однофазную сеть его надо подключать только треугольником.
  • В том случае, если на шильдике указаны схема подключения звездой и только трехфазное подключение на 380 вольт, то вам придется вскрыть клеммную коробку и добраться до соединения концов обмоток двигателя. Потому что внутри агрегата уже установлена схема звезда, ее-то и придется разобрать и вывести наружу шесть концов обмотки статора.

Установка реверса

Иногда возникает необходимость провести подключение так, чтобы трехфазный двигатель, подсоединенный к однофазной сети, вращался то в одну, то в другую стороны. Для этого необходимо установить в схему любой управляющий прибор. Это может быть тумблер, кнопка или ключи управление. Но здесь есть два основных требования:

  1. Обращайте внимание на силу тока, которую этот управляющий прибор может выдержать. Чтобы он был больше нагрузки, создаваемой электродвигателем.
  2. В конструкции управляющего прибора должно быть две пары контактов: нормально замкнутые и нормально разомкнутые.

Вот схема, по которой подключается этот элемент в питание электродвигателя:

Здесь видно, что реверс осуществляется подачей электроэнергии на разные полюса конденсаторов.

Заключение по теме

Схема трехфазного асинхронного двигателя с подключением к 220 вольт – дело реальное. Проблем с ним быть не должно. Здесь главное, и это было показано в статье, правильно подобрать конденсаторы (рабочие и пусковые) и правильно выбрать схему подключения. Особое внимание придется уделить правилам соединения, где в основе будет лежать сам двигатель, а, точнее, его возможности.

Схема подключения электродвигателя на 220В через конденсатор

Как правильно провести подключение электродвигателя 380 на 220 вольт

Как подключить трехфазный электродвигатель в сеть 220В – схемы и рекомендации

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector