Электрическая схема реверса трехфазного двигателя

Схема подключения реверса электродвигателя с помощью пускателей

Хотя реверсное включение трехфазных двигателей асинхронного типа применяется довольно часто, тем не менее, вопрос о том, как его реализовать, обыватели до сих пор задают.

Как выяснилось, подавляющее большинство электрических движков асинхронного типа как в быту, так и на производстве, подключаются через магнитные пускатели.

Это связано с тем, что подобная схема включения обладает достаточно неплохой надежностью, кроме того, в их питающие цепи очень легко встраиваются устройства защиты от перегрузки, обрыва фазного провода и перекоса фаз.

Проще говоря, реверсом называется вращение вала двигателя в противоположную сторону.

В этой статье я рассмотрю схему подключения двигателя на реверс при помощи пары магнитных пускателей и пульта на три кнопки.

Вариант схемы, приведенный в этой статье можно считать самым простым. Более сложные схемы реверсного включения могут содержать в себе несколько вариантов блокировки.

Блокировки эти могут быть как электрические, так и механические. Первые выполняются на кнопках, включающих пускатели, а вторая — на движущихся деталях пускателей.

Реализация реверса происходит с помощью смены фазировки напряжения питания движка.

К примеру, если обозначить клеммы питания двигателя, как 1, 2 и 3 (фазные же провода сети принято обозначать А, В и С), то при подключении А -> 1, B -> 2 и C -> 3 вал двигателя станет вращаться в одну сторону, а если подключить A — > 1, B -> 3 и C -> 2 – то в противоположную.

Выполнятся такая схема, как правило, при помощи пары магнитных пускателей таким образом, что фазировка включения их силовых контактов выполнена так, что их последовательность различается между собой.

То есть, например, когда срабатывает первый пускатель, то двигатель подключается к фазам в последовательности А, В и С, а при срабатывании второго – А, С и В.

Рассмотрим саму схему (рисунок 1). Схема эта выполнена на паре магнитных пускателей КМ1 и КМ2. Когда происходит срабатывание первого (предположим, что это будет КМ1), происходит замыкание его силовых контактов, в результате чего, обмотки двигателя оказываются запитанными в последовательности L1, L2, L3. Когда же срабатывает второй пускатель, то двигатель окажется запитанным через его контакты, но уже в фазировке L3, L2, L1.

Сами магнитные пускатели в этом варианте включены по абсолютно стандартной схеме, с той лишь разницей, что в разрыв цепи питания катушки каждого из пускателей подключен нормально закрытый блок-контакт второго пускателя (КМ2.4, КМ1.4). Сделано это для того, чтобы при нажатии на обе пусковые кнопки не произошло срабатывания обоих пускателей.

Кроме того, схема выполнена таким образом, что параллельно с каждой из пусковых кнопок (КП) подключен нормально открытый блок-контакт ее пускателя. Это делается для того, чтобы при нажатии на пусковую кнопку, контактор пускателя вставал на самоблокировку и кнопку можно было отпускать.

Стоповая же кнопка (КС) включена в разрыв цепи перед обеими пусковыми.

Кроме того, в схеме имеется еще один контакт, подключенный в разрыв питающей цепи. Это контакт связан с устройством тепловой защиты пускателя (РТ).

Работает такая защита вот каким образом: при чрезмерных нагрузках или (не дай Бог) перекосе фаз, происходит нагрев биметаллических пластин системы тепловой защиты, в результате чего последние размыкают связанный с ними контакт.

Возврат этого контакта в исходное состояние выполняется с помощью специальной красной кнопки на корпусе устройства тепловой защиты.

Переключение реверса без нажатия на кнопку «стоп» невозможно по той причине, что этого не позволят включенные в цепь блок-контакты противоположных пускателей. Сделано это по той причине, что такое переключение может оказаться опасным для двигателя, не говоря уже о том, что в момент перефазировки может запросто произойти перемыкание фаз.

Для двигателей небольшой мощности возможно выполнение реверса без нажатия на стоповую кнопку. Для этого требуется выполнить регулировку так, чтобы силовая группа контактов одного пускателя размыкалась раньше, чем сработают на замыкание вспомогательные нормально закрытые контакты второго.

Подобная система включения совершенно не является редкостью, а используется весьма широко как в бытовых, так и в производственных целях. Я сам встречаю такое подключение сплошь и рядом для реверсирования двигателей вентиляторов, насосов, различных станков, транспортеров и т.д. в силу специфики моей работы.

В бытовых же целях реверсное включение применяется для подключения двигателей сверлильных машин, электрических мельниц и мясорубок.

Я очень надеюсь, что материал моей статьи помог вам разобраться в принципах реверсного включения электрических движков при помощи пары магнитных пускателей и теперь вопросов на эту тему будет значительно меньше.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад, если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. Всего доброго.

Электрическая схема реверса трехфазного двигателя

В процессе эксплуатации трехфазного асинхронного электродвигателя возникают моменты, когда необходимо изменить вращение вала электродвигателя. Чтобы осуществить задуманное, мы подключаем электродвигатель по схеме реверса.

• Вводной питающий автомат — в данном примере я использовал автоматический выключатель марки АП-50 с номинальным током 4А
• Контакторы в количестве 2 штуки
• Кнопочный пост с 3 кнопками (красная — «стоп», черные — «вперед», «назад»)
• Тепловое реле
• Асинхронный электродвигатель

Электрооборудование для схемы реверса электродвигателя

Чтобы изменить вращение вала (направление) электродвигателя, необходимо изменить фазировку напряжения его питания.

Схема реверса электродвигателя

Схема реверса электродвигателя при напряжении сети 220(В) и при напряжении цепей управления 220(В)

Хочу сразу заметить, что следует обращать внимание на уровень напряжение питания электродвигателя (380В или 220В) и напряжение катушек контакторов (380В и 220В).

Ниже смотрите еще 2 схемы реверса электродвигателя с разными номинальными напряжениями.

Схема реверса электродвигателя при напряжении сети 380(В) и при напряжении цепей управления 380(В)

Схема реверса электродвигателя при напряжении сети 380(В) и при напряжении цепей управления 220(В)

Контакторы КМ1 и КМ2 используем для организации реверса электродвигателя. При срабатывании контактора КМ1 фазировка питающего напряжения будет различаться от фазировки при срабатывании контактора КМ2.

Управление катушками контакторов КМ1 и КМ2 осуществляется кнопками «стоп», «вперед» и «назад».

Кнопочный пост. Кнопки управления контакторами.

Давайте рассмотрим принцип работы схемы реверса электродвигателя.

Схема реверса электродвигателя. Принцип работы

При нажатии кнопки «вперед» получает питание катушка контактора КМ1 по цепи: фаза С — н.з. контакт кнопки «стоп» — н.з. контакт КМ2.2 контактора КМ2 — н.о. контакт нажатой кнопки «вперед» — катушка контактора КМ1 — фаза В.

Контактор КМ1 подтягивается и замыкает свои силовые контакты КМ1.1. Двигатель начинает вращаться в прямом направлении.

Кнопку «вперед» держать не нужно, т.к. катушка контактора КМ1 встает на «самоподхват» через свой же контакт КМ1.3.

Н.о. — нормально-открытый контакт, н.з. — нормально-закрытый контакт

Для остановки электродвигателя используем кнопку «стоп». Контактами этой кнопки мы разрываем питание катушки («самоподхват») контактора КМ1. Катушка КМ1 теряет питание и контактор КМ1 отпадывает, отключая электродвигатель от сети.

При нажатии кнопки «назад» получает питание катушка контактора КМ2 по цепи: фаза С — н.з. контакт кнопки «стоп» — н.з. контакт КМ1.2 контактора КМ1 — н.о. контакт нажатой кнопки «назад» — катушка контактора КМ2 — фаза В.

Контактор КМ2 подтягивается и замыкает свои силовые контакты КМ2.1. Двигатель начинает вращаться в обратном направлении.

Кнопку «назад» держать не нужно, т.к. катушка контактора КМ2 встает на «самоподхват» через свой же контакт КМ2.3.

В этой схеме выполнена блокировка кнопок от одновременного нажатия, иначе в силовой цепи возникнет короткое замыкание, которое приведет к повреждению электрооборудования. Блокировка выполняется последовательным включением н.з. контакта (блок-контакта) соответствующего контактора.

Местонахождение контактов контакторов

Силовая цепь схемы реверса электродвигателя снабжена защитным коммутационным вводным автоматическим выключателем АП-50 с номинальным током 4(А). Также желательно выполнить защиту и цепи управления, путем установки автоматических выключателей или предохранителей на фазу В и С.

Существуют заводские сборные контакторы для схем реверса электродвигателя с механической блокировкой в виде перекидного рычажка, который блокирует одновременное включение контакторов.

РЕВЕРСИВНЫЙ РУБИЛЬНИК (ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ)

Реверсивный рубильник или переключатель в бытовых электросетях, как правило служит для подключения резервного питания. Это могут быть бензиновые и дизельные генераторы, а также, например, подключение второго источника электричества от другой ЛЭП для надежности электроснабжения частного дома. Переключение производится механически в ручном режиме, не путайте с АВР (автоматическое включение резерва).

Т.к. электрощиты я в основном собираю на комплектующих АВВ, то и реверсивный перекидной рубильник я тоже использую их производства. Но бывает, что ставлю и другие переключатели, например, “ручной ввод резерва” от Legrand и переключатели-рубильники SFT от Hager, но об этом напишу в отдельных статьях.

При сборке электрощитов я использую реверсивные выключатели нагрузки ABB на 40А или 63А в зависимости от мощности, которую выделили для подключения частного дома. Бывают и меньшего номинала на 16 и 25 А, но они очень маленькие и ими неудобно делать переключения. Честно говоря даже не знаю, где их используют.

Часто при заказе электрощитов, вы спрашиваете, зачем нужно ставить именно реверсивный рубильник, почему нельзя поставить просто автомат для генератора. Ответ очень прост:

1. Не выдать в общую сеть напряжение, т.е. чтобы ваш генератор не стал источником электричества для всей общей ЛЭП. Соседи, конечно, обрадуются электричеству, получаемого от вас, но в это время могут устранять аварию на линии, и электромонтеры попадут под напряжение.
2. Перекидной выключатель нагрузки исключает возможность встречного включения двух источников питания, основной электросети от ЛЭП и резервного от генератора. Реверсивный переключатель исключает возможность выдачи напряжения в общую сеть, или

Конечно, теоретически можно выключать самостоятельно руками вводной автомат или рубильник, включать у себя генератор и пользоваться электричеством от генератора. Но кто даст 100% гарантию, что однажды вы не забудете отключить ввод? Никто, а как я писал выше, реверсивный рубильник исключает это. Простыми словами – это “защита от дурака”.

Реверсивный рубильник имеет три положения:

• I ON – включен левый полюс рубильника, при этом правый отключен.
• О OFF – отключено всё (оба ввода).
• II ON – включен правый полюс рубильника, при этом левый отключен.

Схема подключения резервного генератора к перекидному рубильнику имеет несколько вариантов в зависимости на сколько фаз рассчитан генератор. Также имеет значение сколько фаз в электрощите дома вы хотите подключить на резервный ввод.

Реверсивный рубильник с трехфазным генератором

Часто в быту используют однофазные генераторы, т.к. они дешевле. Однофазный генератор тоже можно подключить в электрощите при трехфазном вводе. При этом одну фазу от генератора можно “раздать” на три фазы в доме и всё будет работать.

Реверсивный рубильник с однофазным генератором

Есть только один нюанс – это трехфазные электропотребители в доме, но они очень редко встречаются. А если брать стандартные электроплиты (варочные панели), электрокотлы, водонагреватели, то по сути они представляют собой однофазные нагрузки.

Такая схема подключения однофазного генератора позволяет не думать о том, где и какое освещение можно включать, какие розетки работают. Свет сейчас везде практически на энергосберегающих лампах, в розетки включаются телевизоры, зарядки для телефонов, планшетов, которые тоже потребляют очень мало электроэнергии. Можно включить по очереди чайник, микроволновку для подогрева воды и пищи.

При этом, конечно, нужно понимать, что при включенном генераторе не нужно включать электроплиту, духовку, гладить, стирать, т.е. включать мощные приборы.

При использовании реверсивный рубильников ABB необходимо учитывать ряд их особенностей.

Реверсивный рубильник на 40А “низкий” и им очень неудобно переключать, также это портит вид электрощита.

Для поднятия рубильника АВВ я использую специальные адаптеры от Шнейдер Электрик, которые помогают приподнять рубильник на дин-рейке в щите. Но иногда реверсивный рубильник может упирать в крышку электрического щита и не давать ей закрываться, поэтому тоже надо знать, где их можно использовать, а где нельзя.

У реверсивного рубильника ABB на 40А я всегда меняю родную заводскую ручку для управления на другого, более удобного исполнения.

Родная ручка очень неудобная, и порой не то что трудно, а порой просто невозможно сделать переключения. Поэтому лучше ставить ручку управления, как на фото ниже.

Ручка бывает черным цветом (код 1SCA108319R1001) и красным цветом (код 1SCA108688R1001).

Следует отметить, что реверсивный переключатель на 63А вобще продается без ручки, ее нужно заказывать отдельно.

Реверсивный рубильник (переключатель) продается 6-типолюсным. Поэтому при однофазном питании одна пара контактов остается свободная, а при трехфазном – нужно ставить дополнительные модули, чтобы отключать три фазы и нейтраль.

Дополнительные полюсы для переключателя на 40А одни, а для 63А другие. Бывают левые и правые, но можно покупать только одного исполнения, подходят и направо и налево. Я покупаю в электрические щиты дополнительный полюс на 40А – 1SCA105001R1001, а на 63А – 1SCA105461R1001.

Как уже показал на схемах выше, я для надежности обязательно переключаю и фазы и нейтраль. Помимо здравого смысла, переключение нейтрали предписывается и нормативно-технической документацией.

Периодически использую реверсивный рубильник и для организации байпаса для стабилизаторов, подключенных в схему электрощита. В одном положении идет питание электросети частного дома через стабилизаторы, во втором положении – без стабилизаторов.

Т.к. в электрощитке есть и рубильник для подключения генератора, то для удобства установил ручки разным цветом. Красная для байпаса стабилизатора, а черная для генератора.

Реверс однофазного двигателя

Однофазным называется такой асинхронный двигатель, на статоре которого имеется лишь одна рабочая обмотка, напрямую питаемая от единственной фазы сети. Есть в однофазном двигателе и вспомогательная (пусковая) обмотка, которая используется только в момент старта двигателя, для того чтобы придать ротору начальный импульс, фактически пусковая обмотка включается с целью вывести ротор из положения равновесия, иначе бы он не сдвинулся с места без посторонней помощи, и его пришлось бы сталкивать как-то иначе.

Как и в любом двигателе, в однофазном тоже имеются ротор, который вращается, и статор, который неподвижен, а служит лишь для создания изменяющегося во времени магнитного поля. Рабочая и пусковая обмотки расположены на статоре друг относительно друга под прямым углом, причем рабочая обмотка занимает вдвое больше пазов, чем пусковая.

Можно сказать, что в момент пуска такой двигатель работает как двухфазный, а после — переходит в однофазный рабочий режим. Ротор однофазного асинхронного двигателя по конструкции самый обычный — короткозамкнутый (типа «беличья клетка») или цилиндрический (полый).

Что получилось бы, если б пусковой обмотки на статоре вообще не было, или она была бы, но не использовалась. В этом случае, при включении двигателя в сеть, в рабочей обмотке появилось бы пульсирующее магнитное поле, и ротор бы попал в условия пронизывающего его изменяющегося магнитного потока.

Но если ротор изначально неподвижен, а мы внезапно подали переменный ток лишь в рабочую обмотку, то ротор с места не сдвинется, потому что суммарный вращательный момент (против часовой стрелки и по часовой стрелке) будет равен нулю, несмотря на индуцируемые в роторе ЭДС, и нет причин для вращения, ведь возникающие силы Ампера друг друга точно компенсируют.

Но совсем другое дело, если ротор подтолкнуть, — тогда он продолжит вращение в том же направлении, что и стартовый толчок, ведь теперь не только по закону электромагнитной индукции в роторе наведутся ЭДС и возникнут соответствующие токи, которые по закону Ампера станут от магнитного поля отталкиваться, но и (поскольку ротор уже имеет вращение) результирующий момент по направлению толчка окажется большим, чем момент против направления толчка. В итоге получим продолжение вращения ротора.

Чтобы пусковая обмотка смогла ротор в начальный момент толкнуть, она должна быть не просто смещена в пространстве относительно рабочей обмотки, но еще и ток в ней должен быть сдвинут по фазе относительно тока рабочей обмотки, тогда совместное действие двух этих обмоток статора окажется эквивалентно не просто пульсирующему магнитному полю, но уже вращающемуся магнитному полю. А это — как раз то, что необходимо для разгона ротора в момент пуска однофазного двигателя.

Для смещения по фазе тока в пусковой обмотке, как правило применяют необходимой емкости конденсатор, включенный последовательно с пусковой обмоткой, и создающий сдвиг фаз в 90 градусов. Это стандартное решение для двигателя с расщепленной фазой.

Как только двигатель включается в сеть, оператор нажимает на кнопку выключателя, который подает питание к цепи пусковой обмотки, и как только обороты достигнут необходимого значения соответствующего номиналу при данной частоте сети, кнопку отпускают.

Для получения реверса однофазного двигателя с конденсаторным пуском, достаточно обеспечить условие, когда пусковой толчок будет подаваться в другом направлении, чем подавался изначально. Это достигается путем изменения относительного порядка чередования фаз в рабочей и пусковой обмотках.

Для обеспечения данных условия, необходимо переключить рабочую или пусковую обмотку, то есть поменять «полярность» подключения ее выводов к сети либо к сети и к конденсатору. Это несложно реализовать, поскольку на однофазном двигателе есть клеммник, на который выведены каждый из концов как пусковой, так и рабочей обмоток. Рабочая обмотка имеет меньшее активное сопротивление, чем пусковая, поэтому ее несложно найти при помощи мультиметра. Лучшее решение — разместить выводы пусковой обмотки на двухполюсный переключатель без фиксации.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!