Реверсивное управление асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором

Реверсивное управление асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором

Всем привет. Рад вас видеть у себя на сайте. Тема сегодняшней статьи: Реверсивное управление асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором.

В наше время асинхронные двигателя очень широко используются на производственных предприятиях. Их устанавливают практически на всём оборудование. А ещё бы и не ставить, ведь они самые простые в конструкции, имеют самую простую схему запуска и практически не требуют профилактических ремонтов.

Но мы сегодня не будем говорить о достоинствах и преимуществах этих двигателей, давайте лучше поговорим, о том, как же изменить направления движения этих электрических машин.

Но прежде чем рассматривать схему реверса, я советую вам почитать такие статьи:

Думаю, эти статьи будут вам очень полезны.

Теперь, переходим к практике. Специально для читателей своего сайта, я нарисовал схему реверса на листке бумаги, сфотографировал её, и делюсь с вами. Картинка получилась неплохо, и все основные элементы на ней видно. Но если вдруг вам что-то не понятно, то задавайте свои вопросы в комментариях. Я с радостью на них отвечу.

Схема запуска и реверсивного управления трёхфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором.

Давайте для начала рассмотрим все элементы схемы.

QF – автоматический выключатель. Нужен для коммутации электрической схемы и для защиты от токов короткого замыкания.

KM1, KM2 – электромагнитные пускатели. Нужны для дистанционного запуска электродвигателя, и в данной схеме используются для реверса.

KK – тепловое реле. Используется для защиты электропривода от перегруза.

FU – предохранитель. Нужен для защиты цепей управления от токов короткого замыкания. И так же выступает в роли защиты от самопроизвольного включения привода в работу.

SB3 – кнопка стоп

SB1 – кнопка пуск «вперёд» или «вправо» и так далее.

SB2 – кнопка пуск «назад» или «влево» и так далее.

KM1, KM2 – блок-контакты электромагнитных пускателей. Нужны для подхвата.

KM1, KM2 – дополнительные блок-контакты пускателей. Выступают в роли блокировки от включения двух пускателей одновременно.

KM1, KM2 – катушки пускателей. Нужны для управления электромагнитными пускателями.

К – контакт теплового реле.

По элементам разобрались. Теперь давайте поговорим о том, как работает эта схема.

Для того чтобы запустить в работу электродвигатель, мы должны подать на него напряжение. Для этого включаем автоматический выключатель QF. Напряжение подаётся на контакты пускателей, и на цепь управления.

Теперь, чтобы двигатель начал вращаться нажимаем кнопку SB1. Этим действием мы подаём напряжение на катушку пускателя КМ1, пускатель втягивается, замыкаются силовые контакты и так же замыкается блок-контакт КМ1, а блок-контакт КМ2 размыкается. Двигатель при этом начинает вращаться

Теперь, чтобы запустить двигатель в другую сторону, нам нужно его сначала остановить. Для этого нажимаем кнопку SB3. Этим движением мы прекращаем подачу напряжения на цепь управления, и двигатель в любом случае остановиться, независимо от того в какую сторону он вращался.

Теперь для запуска электродвигателя в противоположную сторону. Нажимаем кнопку SB2. Напряжение подаются на катушку второго пускателя, он втягивается, замыкаются силовые контакты, замыкаются блок-контакты для подхвата, и размыкаются дополнительные блок-контакты. Двигатель начинает вращаться.

По сути, если разобраться, то схема очень простая. Главное понять принцип действия, и тогда вы легко сможете эту схему, переделать под свой какой-то вариант.

На этом у меня всё. Если есть вопросы, то задавайте их в комментариях. Если статья была вам полезной, то поделитесь нею со своими друзьями в социальных сетях, вступайте в группу и подписывайтесь на обновления сайта. Пока.

Электрическая схема реверса асинхронного двигателя

Нет. Я не прошу специально нарисовать для меня, а выложить стандартное решение. В свою очередь тоже готов поделиться какими-то схемами, если кто-то попросит на безвозмездной основе.

Eugenio59, а почему 2 пусковые кнопки? Я так понимаю, если одну просто убрать, то схема всё равно будет рабочей?

Станки с подобным функционалом есть чуть ли не на каждом российском заводе. И были придуманы не вчера. Схема 100% есть именно такая, и никакой это не дефицит.

А я думаете для потехи спрашиваю? Естественно для применения на практике. Я думаю в более сложной схеме разберусь.

для начала -предлагаю обсудить финансовую сторону вопроса .
Сколько на это выделено денег ?
110 v — по советскому ГОСТ . Напряжение цепей управления металлообрабатывающих станков . Сейчас действует или нет -не знаю
Я предложил схему СВОЕГО станка . Может от туда чего то выберете .
Странно что контроллер никто ни предложил .
Полерезованное реле — оно фиксации , оно же бистабильное

Для работы схемы достаточно НО контактов, но если есть опасение, что могут быть нажаты оба концевика, то надо добавить и НЗ контакты.

Без реле напряжения можно обойтись, если запускать и останавливать тумблером, а так как у вас кнопки, то придется оставить.
Однако, если вы захотите добавить в схему линейный пускатель, то функции реле напряжения KV3 можно переложить на него.

У поляризованного реле действительно две катушки и кроме этого нужно учитывать полярность при их подключении, но об этом
лучше найти информацию в интернете.
Данное реле является простым элементом памяти, и если запуск производится единственной пусковой кнопкой, то схема должна знать
какой пускатель включать и не забывать этого даже при полном снятии напряжения. Поэтому выбор подобного реле отнюдь не случаен.
Возможно есть более простые сдвоенные триггерные реле с механической блокировкой, но мне не попадались.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

укажите уставки реле времени KT1 , KT2 , KT3 ?

Для работы схемы достаточно НО контактов, но если есть опасение, что могут быть нажаты оба концевика, то надо добавить и НЗ контакты.

Без реле напряжения можно обойтись, если запускать и останавливать тумблером, а так как у вас кнопки, то придется оставить.
Однако, если вы захотите добавить в схему линейный пускатель, то функции реле напряжения KV3 можно переложить на него.

У поляризованного реле действительно две катушки и кроме этого нужно учитывать полярность при их подключении, но об этом
лучше найти информацию в интернете.
Данное реле является простым элементом памяти, и если запуск производится единственной пусковой кнопкой, то схема должна знать
какой пускатель включать и не забывать этого даже при полном снятии напряжения. Поэтому выбор подобного реле отнюдь не случаен.
Возможно есть более простые сдвоенные триггерные реле с механической блокировкой, но мне не попадались.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Кто его знает пойдёт или не пойдёт. Пока не соберёшь и не попробуешь — не поймёшь.

Зачем реле напряжения? — это обычное промежуточное реле
служит для размножения контактов и подключения контактора

Пуск и реверс асинхронных двигателей

При включении асинхронного двигателя в сеть трёхфазного переменного тока, пусковой ток IП = (5÷7)Iном. Такое увеличение тока достигается за счет большой частоты вращающегося магнитного поля статора при неподвижном роторе, имеющим скольжение S = 1. Большая частота магнитного поля статора индуктирует большую ЭДС в цепи ротора, которая создает большой пусковой ток ротора. При увеличении частоты вращения ротора уменьшается скольжение, падает ЭДС и ток в цепи ротора.

Прямой пуск асинхронного двигателя допустим, если мощность двигателя меньше мощности источника питания. Если мощности двигателя и питающей сети соизмеримы, то необходимо использовать средства для уменьшения пускового тока.

Двигатель с фазным ротором (рис.6.11) снабжается трёхфазным пусковым реостатом ПР, который, при пуске двигателя, подключается в цепь ротора. При этом сопротивление фаз ротора увеличивается на величину сопротивлений пускового реостата, подключенных к каждой фазе ротора. При достижении двигателем достаточной частоты вращения пусковой реостат выводится, и ротор становится короткозамкнутым.

Рис.7.11. Электрическая схема пуска асинхронного двигателя с помощью пускового реостата

На рис.6.12 изображены механические характеристики пуска асинхронного двигателя с фазным ротором с помощью пускового реостата.

Рис.6.12. Механические характеристики пуска асинхронного двигателя с фазным ротором с помощью пускового реостата

Пуск двигателя начинается с точки 1 с пусковым моментом Мп и происходит по характеристике 1 – 2 при полностью введённом сопротивлении реостата. Как только двигатель наберёт обороты (точка 2), уменьшают сопротивление реостата и двигатель переходит в режим, соответствующий второй характеристике (точка 3). При этом частота вращения двигателя увеличивается по характеристике 3 – 4. Далее опять уменьшается сопротивление пускового реостата до его закорачивания, частота вращения двигателя переходит на характеристику 5 – 6 и двигатель преобретает номинальную частоту вращения при номинальном моменте вращения.

Пуск в ход асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором осуществляется непосредственным включением в сеть с использованием средств уменьшения пускового тока.

На рис.6.13 изображена схема пуска асинхронного двигателя с помощью реактора. Трёхфазный реактор имеет элементы с реактивными сопротивлениями в каждой фазе. Реактор включается только в момент пуска двигателя, при этом рубильник S2 выключается, а рубильник S1 включает двигатель в сеть.

Пусковой ток при этом плавно возрастает до значения IП = 2Iном, двигатель увеличивает обороты. При достижении номинальных оборотов рубильник S2 включается.

На рис.6.14 изображена схема автотрансформаторного пуска асинхронного двигателя.

Рис.6.13. Схема пуска асинхронного двигателя с помощью реактора.

Рис.6.14. Схема автотрансформаторного пуска асинхронного двигателя.

В момент пуска двигателя включается рубильник S1 и постепенно увеличивают напряжение на двигателе, используя трехфазный автотрансформатор АТ. После того как ротор двигателя раскрутится, через автотрансформатор АТ подают полное напряжение сети и включают рубильник S2.

На рис.6.15 изображена схема асинхронного двигателя с переключением со звезды на треугольник.

Пуск со звезды на треугольник осуществляется в случае, когда при пуске двигателя его нагрузка не превышает 40% номинальной мощности двигателя, кроме того, подобное переключение требует, чтобы напряжение на фазной обмотке соответствовало линейному напряжению сети.

Рис.6.15. Схема асинхронного двигателя с переключением со звезды на треугольник

Это значит, что если линейное напряжение сети 380В, двигатель подключают в сеть звездой, а, если линейное напряжение сети 220В, то двигатель следует подключать треугольником. В первом и во втором случае на обмотку фаз подается напряжение 220В.

При пуске двигателя рубильником S1 подключют сеть, а переключатель S2 устанавливается в положение “Пуск”. Пусковой ток при этом уменьшается в три раза. Двигатель набирает обороты и при номинальных оборотах переключатель S2 устанавливается в положение “Работа”.

На рис.6.16 изображена блок-схема устройства симисторного пуска асинхронного двигателя.

Рис.6.16. Блок-схема устройства симисторного пуска асинхронного двигателя

Симисторы включаются в каждую фазу сетевого напряжения и используют положительный и отрицательный полупериоды переменного тока. Открытие симисторов осуществляется с блока управления БУ путем подачи электрических ипульсов тока на управляющие электроды. При снятии напряжения с управляющих электродов, двигатель отключается от сети. Смещая по фазе угол импульса тока управления можно изменять сопротивление симисторов или напряжение на двигателе, а, следовательно, и вращающий момент, чем осуществлять плавный пуск двигателя.

На рис.6.17 изображена схема пуска однофазного асинхронного двигателя, имеющего две статорные обмотки, магнитные оси которых располагаются под углом в 90°.

Рис.6.17. Пуск однофазного асинхронного двигателя

Такие машины имеют небольшую мощность до (1÷2) киловатт, их особенность отсутствие пускового момента Мп. Для запуска двигателя необходимы пусковые устройства, к которым можно отнести элементы, имеющие реактивные сопротивления, например конденсатор или катушку индуктивности. На схеме таким пусковым устройством является конденсатор С, который, при пуске двигателя, включается ключом S2 в положение “Пуск”. При достижении двигателем номинальных оборотов конденсатор выключается (положение “Работа”).

На рис.6.18 изображена схема пуска трёхфазного асинхронного двигателя от однофазной сети. При пуске двигателя ключ S2 замыкается на конденсатор С. При достижении двигателем номинальных оборотов, ключ S2 размыкается.

Реверсом называют изменение направления вращения электрической машины.

Направление вращения асинхронного двигателя зависит от порядка следования фаз питающего напряжения.

Рис.6.18. Схема пуска трёхфазного асинхронного двигателя от однофазной сети

На рис.6.19 изображены векторные диаграммы прямого и обратного следования фаз статорных обмоток, соединенных звездой, а также указаны направления вращения электрической машины.

Рис.6.19. Векторные диаграммы прямого и обратного следования фаз питающего напряжения, поясняющие реверс асинхронного двигателя

Существует несколько способов управления пуском, реверсом и остановкой асинхронных двигателей.

На рис.6.20 изображены схемы управления асинхронным двигателем с помощью переключателя S и магнитного пускателя МП. Реверс и остановка двигателя при управлении магнитным пускателем осуществляется кнопками “Вперед”, ”Назад” и ”Стоп”, управляющими контакторами В и Н, которые имеют силовые контакты и контакты цепи управления, осуществляющих блокировку одновременного включения контакторов.

Рис.6.20. Схемы управления асинхронным двигателем с помощью переключателя и магнитного пускателя

Асинхронные двигатели большой мощности останавливают электроторможением методами противовоключения и рекуперации. При торможении противовключением производится переключение двух фаз статора, изменяется направление вращения магнитного поля статора, скольжение становится больше единицы, и ротор двигателя останавливается. Рекуперативное торможение производится при переводе двигателя в генераторный режим. При этом частота вращения ротора становится больше частоты вращающегося поля статора, скольжение становится меньше нуля, происходит торможение и остановка машины.

Регулирование частоты вращения трёхфазного асинхронного двигателя

Частота вращения ротора асинхронного двигателя определяется из выражения:

(6.16)

где — частота вращения магнитного поля статора в минуту,

— скольжение ротора,

— частота мгновенных токов в обмотках статора в секунду,

— количество пар полюсов статора.

Исходя из выражения (6.16), регулирование частоты вращения асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором возможно путём изменения частоты тока , скольжения , и количества пар полюсов статора .

Регулирование частоты тока в обмотках статора двигателя может осуществляться тиристорным регулятором частоты, конструкция которого достаточно сложна. При этом происходит плавное регулирование частоты вращения магнитного поля статора.

Регулирование скольжения производится путём изменения подводимого напряжения в цепи статора с помощью трёхфазного автотрансформатора, либо симисторного регулятора, схемы которых приведены выше.

Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя путём изменения количества пар полюсов статора , является ступенчатым. Так, если , то количество обмоток статора равно шести. На каждую фазу приходится по две обмотки. При последовательном соединении звездой двух обмоток, соединённых согласно (рис.6.21), получим четырёхполюсное магнитное поле с количеством пар полюсов , которое будут вращаться с чатотой в минуту , или в два раза меньше, чем у двухполюсного магнитного поля с количеством пар полюсов , у которого частота вращения магнитного поля статора в минуту .

Рис.6.21. Схема последовательного соединения обмоток статора асинхронного двигателя, соединённых звездой, и образующих четырёхполюсное магнитное поле

На рис.6.22 изображена схема параллельного соединения статорных обмоток, подключенных встречно двойной звездой. Переключение секций фазных обмоток со звезды на двойную звезду происходит при постоянных значениях вращающегося максимального момента и пускового момента.

Рис.6.22. Схема параллельного соединения обмоток статора асинхронного двигателя, соединённых двойной звездой, и образующих двухполюсное магнитное поле

Механические характеристики преключения фазных обмоток приведены на рис.6.23.

Рис.6.23. Механические характеристики асинхронного двигателя со ступенчатым регулированием частоты вращения

Для регулирования частоты вращения асинхронных двигателей с фазным ротором применяется способ реостатного регулирования скольжения ротора путём изменения активного сопротивления его фазных обмоток.

Реверсивная схема управления АД

Содержание

Реверсивная схема управления АД

Схема управления двухскоростным асинхронным двигателем

Типовая схема управления асинхронным двигателем, обеспечива­ющая его прямой пуск и динамическое торможение в функции време­ни.

Схема пуска асинхронного двигателя в одну ступень в функции вре­мени и торможения противовключением в функции ЭДС

Типовая схема управления возбуждением СД в функции скорости.

Схема управления возбуждением СД в функции тока.

Схема управления двухскоростным АД

Типовая схема пуска двигателя постоянного тока с независимым возбуждением в функции времени.

Типовая схема пуска двигателя постоянного тока в две ступени в функции ЭДС и динамического торможении в функции времени.

Типовая схема пуска двигателя постоянного тока в одну ступень в функции времени и динамического торможения в функции ЭДС.

Схема управления пуском ДПТ в функции времени, реверсом и торможением противовключением в функции ЭДС.

Типовая схема пуска ДПТ с после­довательным возбуждением в функ­ции тока.

Реверсивная схема управления АД

Реверсивная схема управления АД

Реверсивная схема управления АД

Основным элементом этой схемы является реверсивный магнитный пускатель, который включает в себя два линейных контактора КМ1 и КМ2 и два тепловых реле защиты КК. Такая схема обеспечивает пуск и реверс АД, а также торможение АД противовключением при ручном (неавтоматическом) управлении.

В этой схеме предусмотрена защита от перегрузок АД (реле КК) и коротких замыканий в цепях статора (автоматический выключатель QF) и управления (предохранители FA). Кроме того, в ней обес­печивается и нулевая защита от исчезновения (снижения) напряже­ния сети (контакторы КМ1 и КМ2). Пуск двигателя в условных направлениях «Вперед» или «На­зад» осуществляется нажатием соответственно кнопок SB1 или SB2, что приводит к срабатыванию контакторов КМ1 или КМ2 и подключению АД к сети (при включенном автоматическом вы­ключателе QF).

Для обеспечения реверса или торможения двигателя сначала нажимается кнопка SB3, что приводит к отключению включенного до тех пор контактора (например, КМ1), а затем — кнопка SB2, что приводит к включению контактора КМ2 и подаче на АД напряже­ния питания с другим чередованием фаз. После этого магнитное поле двигателя изменяет свое направление вращения и начинается процесс реверса, состоящий из двух этапов — торможения противо- включением и разбега в противоположную сторону.

В случае необходимости только затормозить двигатель при дос­тижении им нулевой скорости следует вновь нажать кнопку SB3, что приведет к отключению его от сети и возвращению схемы в ис­ходное положение. Если же кнопку SB3 не нажимать, последует разбег АД в другую сторону, т. е. его реверс.

Во избежание короткого замыкания в цепи статора, которое может возникнуть в результате одновременного ошибочного на ­жатия кнопок SB1 и SB2, в реверсивных магнитных пускателях иногда предусматривается специальная механическая блокиров­ка. Она представляет собой рычажную систему, которая предотв­ращает одновременное включение двух контакторов. В дополне­ние к механической в такой схеме используется типовая электри­ческая блокировка, применяемая в реверсивных схемах упра­вления, которая заключается в перекрестном включении размы­кающих контактов аппарата КМ1 в цепь катушки аппарата КМ2 и наоборот.

Отметим, что повышению надежности работы ЭП и удобства его в эксплуатации способствует использование в схеме управле­ния воздушного автоматического выключателя QF, который исклю­чает возможность работы привода при обрыве одной фазы и при однофазном коротком замыкании, как это может иметь место при использовании предохранителей.

Схема управления двухскоростным АД

Схема управления двухскоростным АД

Схема управления возбуждением СД в функции тока.

Схема управления возбуждением СД в функции тока.

Схема управления двухскоростным АД

Схема управления двухскоростным АД

Содержание

Реверсивная схема управления АД

Схема управления двухскоростным асинхронным двигателем

Типовая схема управления асинхронным двигателем, обеспечива­ющая его прямой пуск и динамическое торможение в функции време­ни.

Схема пуска асинхронного двигателя в одну ступень в функции вре­мени и торможения противовключением в функции ЭДС

Типовая схема управления возбуждением СД в функции скорости.

Схема управления возбуждением СД в функции тока.

Схема управления двухскоростным АД

Типовая схема пуска двигателя постоянного тока с независимым возбуждением в функции времени.

Типовая схема пуска двигателя постоянного тока в две ступени в функции ЭДС и динамического торможении в функции времени.

Типовая схема пуска двигателя постоянного тока в одну ступень в функции времени и динамического торможения в функции ЭДС.

Схема управления пуском ДПТ в функции времени, реверсом и торможением противовключением в функции ЭДС.

Типовая схема пуска ДПТ с после­довательным возбуждением в функ­ции тока.

Реверсивная схема управления АД