Reverzní startér: princip činnosti, aplikace motoru a bezpečnost

Elektromotory jsou široce používány v průmyslu i v každodenním životě. Při ovládání některých mechanismů je nutné zajistit otáčení hřídele motoru v různých směrech, to znamená, že je nutné reverzovat. K tomu se používá určité schéma ovládání a používá se přídavný magnetický startér (stykač) nebo reverzní startér.

Teoretický základ

Typ obvodu zpětného spouštění motoru závisí na následujících faktorech:

• typ elektromotoru;
• napájecí napětí;
• účel elektrického zařízení.

Proto mohou být reverzní obvody velmi odlišné, ale jakmile pochopíte principy jejich konstrukce, můžete sestavit nebo opravit jakýkoli takový obvod.

Před demontáží reverzních obvodů motoru se musíte rozhodnout o konceptech, který bude použit při popisu práce:

• Normálně otevřený (rozpojený) kontakt je kontakt, který je v rozepnutém stavu bez vnějšího vlivu. Vnějším vlivem se v první řadě rozumí přívod napětí do řídicí cívky relé nebo magnetického spouštěče. V případě tlačítek se kontakty spínají mechanicky.
  instagram viewer
• Normálně sepnutý (sepnutý) kontakt je kontakt, který je v sepnutém stavu bez vnějších sil.
• Magnetický startér je elektromagnetické zařízení, které má tři normálně otevřené napájecí kontakty a několik pomocných kontaktů. Při přivedení napájecího napětí na cívku elektromagnetu dojde k přitažení kotvy a sepnutí všech kontaktů současně. Napájecí kontakty se používají k připojení elektromotoru k síti a pomocné kontakty jsou potřeba k sestavení řídicího obvodu, takže mohou být normálně otevřené nebo zavřené. Po odstranění ovládacího napětí se zařízení působením pružin vrátí do původního stavu.
• Reverzní startér jsou dva identické magnetické startéry namontované na jedné základně se společným pouzdrem. Zařízení je určeno pro reverzní třífázové motory, proto jsou výkonové kontakty vzájemně propojeny určitým způsobem.
• Tepelné relé je zařízení na ochranu motoru před přehřátím způsobeným zvýšenými proudy ve vinutí.
• Stykač je spínací zařízení v mnoha ohledech podobné magnetickému startéru. Ale na rozdíl od něj může mít dva až čtyři normálně otevřené silové kontakty se zhášecími komorami a je určen ke spínání velkých proudů.
• Jistič je zařízení pro ochranu proti zkratovým proudům.

Aby elektromotor změnil svou rotaci, je nutné změnit jeho magnetické pole. Chcete-li to provést, musíte provést několik přepínačů, které závisí na typu elektrického stroje.

Princip činnosti asynchronního motoru

Provoz elektromotoru lze provádět v třífázovém i jednofázovém režimu. Princip činnosti obvodů se mírně mění, jsou zde však některé doplňky k napájení z jednofázové sítě.

Třífázová síť

Elektrické schéma zpětného startu třífázového elektromotoru s rotorem nakrátko je následující způsobem (schéma je na obr. 1) Napájení celého obvodu je provedeno z třífázové sítě AC o napětí 380 V přes automatický stroj AB.

Abyste mohli obrátit takový elektrický stroj (M), musíte změnit střídání libovolných dvou fází připojených ke statoru. V diagramu je magnetický startér Mn1 zodpovědný za rotaci dopředu a Mn2 je zodpovědný za opak. Obrázek ukazuje, že při zapnutí Mn1 se na statoru střídají fáze A, B, C a při zapnutí Mn2 - C, B, A, tedy fáze A a C, mění místa, což potřebujeme. .

Když je do obvodu přivedeno napětí, cívky Mn1 a Mn2 jsou bez napětí. Jejich napájecí kontakty Mp1.3 a Mp2.3 jsou rozpojené. Elektromotor se neotáčí.

Když stisknete tlačítko Start1, bude cívka Mp1 napájena, spustí se startér a stane se následující:

1. Výkonové kontakty Mp1.3 jsou sepnuty, napájecí napětí je přivedeno na vinutí statoru, motor se začne otáčet.
2. Normálně otevřený pomocný kontakt Mp1.1 se sepne. Tento kontakt zajišťuje samosvornost startéru Mp1. To znamená, že když je tlačítko Start1 uvolněno, cívka Mn1 zůstane pod napětím díky kontaktu Mn1.1 a startér se nevypne.
3. Normálně sepnutý pomocný kontakt Mp1.2 se otevře. Tento kontakt přeruší řídicí obvod Mn2 cívky, čímž poskytuje ochranu před současnou aktivací obou stykačů.

Pokud je nutné zastavit motor nebo zpátečku, musíte stisknout

Tlačítko Stop. Současně se otevře napájecí obvod Mp1, odpojí se stykač, jeho kontakty se vrátí do původního stavu znázorněného na obrázku, elektromotor se zastaví.

Aby se motor začal otáčet v opačném směru, musíte stisknout tlačítko Start 2. Analogicky s Mp1 budou fungovat kontakty Mp2.3, Mp2.1, Mp2.2, fáze sepnou vinutí statoru a motor se začne otáčet v opačném směru.

Řídicí obvod je napájen ze dvou fázových vodičů. Při tomto zapojení je nutné použít stykače s cívkami 380 V. Pojistky Pr1 a Pr2 poskytují ochranu proti zkratovým proudům. Kromě toho odstranění těchto pojistek zcela odpojí napájení všech ovládacích prvků a zabrání riziku úrazu elektrickým proudem během údržby a oprav.

Ochranu elektrického stroje proti přetížení zajišťuje tepelné relé RT. Když v některém ze tří statorových vinutí protéká zvýšený proud, bimetalová deska RT se zahřívá, v důsledku čehož se ohýbá. Při určitém proudu se deska zahřeje natolik, že její ohyb způsobí činnost tepelného relé, v důsledku čehož otevře svůj normálně zavřený kontakt PT v řídicím obvodu cívek Mp1 a Mp2 a motor se odpojí od sítí.

Doba odezvy závisí na velikosti proudu: čím vyšší je proud, tím kratší je doba odezvy. Vzhledem k tomu, že RT působí s určitým zpožděním, spouštěcí proudy, které mohou být 7-10krát vyšší než jmenovité, nemají čas na vyvolání ochranné operace.

V závislosti na typu zařízení a nastavení existují po sepnutí tepelného relé dvě možnosti pro návrat obvodu do provozního stavu:

• Automaticky - po vychladnutí snímacího prvku se relé vrátí do normálního stavu a motor lze nastartovat tlačítkem Start.
• Manuální - musíte stisknout speciální vlajku na těle RT, po které se kontakt sepne a okruh bude připraven ke spuštění.

Uvažovaný reverzní obvod třífázového motoru lze upravit v závislosti na podmínkách a potřebách. Ze sítě 12 V lze například napájet ovládací obvod, v tomto případě všechny ovládací prvky bude pod bezpečným napětím a takovou instalaci lze bezpečně používat při vysokém vlhkost vzduchu.

Reverzaci motoru lze provést pouze při úplném zastavení motoru, jinak se rozběhové proudy několikanásobně zvýší, což spustí ochranu. Pro kontrolu splnění této podmínky lze do řídicího obvodu přidat časové relé, jehož kontakty jsou zapojeny do série MP2.2 a Mp1.2. Díky tomu lze po stisknutí tlačítka Stop motor nastartovat v opačném směru až po několika sekundách, které jsou nutné k úplnému zastavení mechanismu.

Jednofázový režim

Aby mohl třífázový asynchronní motor s rotorem nakrátko pracovat z jednofázové sítě 220 V, je použito schéma zapojení s rozběhovými a pracovními kondenzátory.

Ze statorového vinutí elektromotoru vycházejí tři vodiče. Dva vodiče jsou připojeny přímo k fázovému a nulovému vodiči a třetí je připojen k jednomu z napájecích vodičů přes kondenzátor. V tomto případě je směr otáčení závislý na tom, ke kterému z napájecích vodičů je kondenzátor připojen.

Pokud je nutné takové schéma zapojení převést na reverzibilní, musí být doplněno páčkovým spínačem, který přepne kapacitu z jednoho napájecího vodiče na druhý.

DC stroje

Zpětný start stejnosměrného motoru lze provést změnou polarity připojení vinutí kotvy nebo budícího vinutí. V závislosti na tom, jak jsou tato dvě vinutí navzájem spojena, mají stejnosměrné motory následující typy buzení:

• nezávislé - budicí vinutí a kotvy jsou napájeny z různých zdrojů;
• konzistentní;
• paralelní;
• smíšený.

Stejnosměrné motory mohou dojíždět - režim provozu stroje, při kterém se rychlost zvýší natolik, že to vede k mechanickému poškození.

U kolektorového motoru s paralelním nebo nezávislým buzením může tento režim nastat při porušení budícího vinutí. Proto je schéma zapojení reverzního motoru v tomto případě postaveno tak, že bylo přepnuto vinutí kotvy a budicí vinutí musí být přímo připojeno zdroj napájení. To znamená, že je nepřijatelné připojit budicí obvod přes jakékoli kontakty nebo pojistky.

Jinak se regulační obvod od reverzibilního zapojení třífázového motoru liší pouze tím, že se přepínají dva stejnosměrné napájecí vodiče, místo tří střídavých fází.

Výhody použití magnetických startérů

Hlavním prvkem ve schématech zapojení reverzibilního elektromotoru je magnetický startér. Použití těchto zařízení umožňuje vyřešit řadu problémů:

• Současné připojení tří fází.
• Realizace komutace velkých proudů s malými signály. Některá zařízení mohou spínat proudy v řádu stovek ampér a proud potřebný k napájení cívky jen zřídka přesahuje jeden ampér.
• Vzdálený start. Díky konstrukci spouštěče a nízkým provozním proudům mohou být ovládací tlačítka umístěna ve vzdálenosti několika stovky metrů od elektromotoru, což zase poskytuje nejen snadné použití, ale také bezpečnost operátor.
• Nulová ochrana. Pokud dojde k odpojení napětí během provozu, např. z důvodu činnosti proudové ochrany, pak po obnovení napájení, mechanismus začne samovolně pracovat, což může vést nejen k poškození zařízení, ale také k lidská oběť. Použití stykače takovou možnost vylučuje, protože po odpojení napájení se vypne a zůstane ve svém stavu, dokud operátor nestiskne tlačítko start.
• Všestrannost. Cívky pro určitý typ spouštěče mají stejné vlastnosti a provedení, ale odezvové napětí se může lišit. Díky tomu, instalací vhodné cívky, lze stykač použít v různých sítích. Tuto vlastnost je třeba pamatovat při výměně jednoho startéru za jiný, protože navenek zcela identická zařízení mohou mít různá provozní napětí.

Bezpečnostní inženýrství

Při instalaci, uvádění do provozu a opravách je nutné přísně dodržovat bezpečnostní pravidla.

V případě práce s řídicím obvodem elektromotoru je pro úplné vypnutí nutné odpojit výkonovou část a řídicí obvody. Některé elektromotory mohou být poháněny dvěma nezávislými zdroji energie, proto si nezapomeňte prostudovat schéma zapojení. Proveďte potřebná odpojení a pomocí indikátoru zkontrolujte, zda není napětí nejen na silových kontaktech, ale i na pomocných kontaktech.

Pokud jsou v obvodu instalovány kondenzátory, po vypnutí napájení jim dejte čas na vybití, než se dotknete živých částí.