Reverzný štartér: princíp činnosti, aplikácie motora a bezpečnosť

Elektromotory sú široko používané v priemysle av každodennom živote. Pri prevádzke niektorých mechanizmov je potrebné zabezpečiť otáčanie hriadeľa motora v rôznych smeroch, to znamená, že je potrebné obrátiť sa. Na tento účel sa používa určitá schéma riadenia a používa sa prídavný magnetický štartér (stýkač) alebo reverzný štartér.

Teoretický základ

Typ obvodu spätného štartovania motora závisí od nasledujúcich faktorov:

• typ elektromotora;
• napájacie napätie;
• účel elektrického zariadenia.

Preto reverzné obvody môžu byť veľmi odlišné, ale keď pochopíte princípy ich konštrukcie, môžete zostaviť alebo opraviť akýkoľvek takýto obvod.

Pred demontážou reverzných obvodov motora sa musíte rozhodnúť o konceptoch, ktoré sa použijú pri popise práce:

• Normálne otvorený (otvorený) kontakt je kontakt, ktorý je v otvorenom stave bez vonkajšieho vplyvu. Vonkajším vplyvom sa v prvom rade rozumie napájanie riadiacej cievky reléového alebo magnetického štartéra. V prípade tlačidiel sú kontakty spínané mechanicky.
  instagram viewer
• Normálne uzavretý (uzavretý) kontakt je kontakt, ktorý je v uzavretom stave bez vonkajších síl.
• Magnetický štartér je elektromagnetické zariadenie, ktoré má tri normálne otvorené napájacie kontakty a niekoľko pomocných kontaktov. Keď sa na cievku elektromagnetu privedie napájacie napätie, kotva sa pritiahne a všetky kontakty sa prepnú súčasne. Napájacie kontakty sa používajú na pripojenie elektromotora k sieti a pomocné kontakty sú potrebné na zostavenie riadiaceho obvodu, takže môžu byť normálne otvorené alebo zatvorené. Po odstránení ovládacieho napätia sa zariadenie pôsobením pružín vráti do pôvodného stavu.
• Reverzný štartér sú dva rovnaké magnetické štartéry namontované na jednej základni so spoločným krytom. Zariadenie je určené pre reverzné trojfázové motory, preto sú výkonové kontakty navzájom spojené určitým spôsobom.
• Tepelné relé je zariadenie na ochranu motora pred prehriatím spôsobeným zvýšenými prúdmi vo vinutí.
• Stykač je spínacie zariadenie v mnohých ohľadoch podobné magnetickému štartéru. Ale na rozdiel od neho môže mať dva až štyri normálne otvorené silové kontakty s oblúkovými žľabmi a je určený na spínanie veľkých prúdov.
• Istič je zariadenie na ochranu pred skratovými prúdmi.

Aby elektromotor zmenil svoju rotáciu, je potrebné zmeniť jeho magnetické pole. Aby ste to dosiahli, musíte urobiť niekoľko prepínačov, ktoré závisia od typu elektrického stroja.

Princíp činnosti asynchrónneho motora

Prevádzku elektromotora je možné vykonávať v trojfázovom aj jednofázovom režime. Princíp činnosti obvodov sa mierne mení, existujú však určité doplnky k napájaniu z jednofázovej siete.

Trojfázová sieť

Elektrická schematická schéma reverzibilného štartu trojfázového elektromotora s rotorom nakrátko je nasledovná spôsobom (schéma je na obr. 1) Napájanie celého obvodu je realizované z trojfázovej striedavej siete s napätím 380 V cez automatický stroj AB.

Aby ste mohli obrátiť takýto elektrický stroj (M), musíte zmeniť striedanie akýchkoľvek dvoch fáz pripojených k statoru. V diagrame je magnetický štartér Mn1 zodpovedný za rotáciu dopredu a Mn2 je zodpovedný za opak. Obrázok ukazuje, že keď je Mn1 zapnutý, striedajú sa fázy na statore A, B, C a keď je zapnutý Mn2 - C, B, A, to znamená, že fázy A a C menia miesto, čo potrebujeme. .

Keď je na obvod privedené napätie, cievky Mn1 a Mn2 sú bez napätia. Ich napájacie kontakty Mp1.3 a Mp2.3 sú otvorené. Elektromotor sa neotáča.

Keď stlačíte tlačidlo Štart1, cievka Mp1 sa napája, spustí sa štartér a stane sa nasledovné:

1. Napájacie kontakty Mp1.3 sú zatvorené, napájacie napätie je privedené na vinutia statora, motor sa začne otáčať.
2. Normálne otvorený pomocný kontakt Mp1.1 sa zopne. Tento kontakt zabezpečuje samosvornosť štartéra Mp1. To znamená, že keď sa uvoľní tlačidlo Start1, cievka Mn1 zostane pod napätím vďaka kontaktu Mn1.1 a štartér sa nevypne.
3. Normálne zopnutý pomocný kontakt Mp1,2 sa otvorí. Tento kontakt preruší riadiaci obvod Mn2 cievky, čím poskytuje ochranu pred súčasnou aktiváciou oboch stýkačov.

Ak je potrebné zastaviť motor alebo spiatočku, musíte stlačiť

Tlačidlo Stop. V tomto prípade sa napájací obvod Mp1 otvorí, stýkač sa odpojí, jeho kontakty sa vrátia do pôvodného stavu, ako je znázornené na obrázku, elektromotor sa zastaví.

Aby sa motor začal otáčať v opačnom smere, musíte stlačiť tlačidlo Štart 2. Analogicky s Mp1 budú fungovať kontakty Mp2.3, Mp2.1, Mp2.2, fázy zapnú vinutie statora a motor sa začne otáčať v opačnom smere.

Riadiaci obvod je napájaný z dvoch fázových vodičov. Pri tomto zapojení treba použiť stýkače s cievkami 380 V. Poistky Pr1 a Pr2 poskytujú ochranu proti skratovým prúdom. Okrem toho odstránenie týchto poistiek úplne odpojí všetky ovládacie prvky a zabráni riziku úrazu elektrickým prúdom počas údržby a opráv.

Ochranu elektrického stroja pred preťažením zabezpečuje tepelné relé RT. Keď v niektorom z troch statorových vinutí preteká zvýšený prúd, bimetalová doska RT sa zahrieva, v dôsledku čoho sa ohýba. Pri určitom prúde sa platňa zahreje natoľko, že jej ohyb spôsobí činnosť tepelného relé, v dôsledku čoho otvorí svoj normálne uzavretý kontakt PT v riadiacom obvode cievok Mp1 a Mp2 a motor sa odpojí od siete.

Čas odozvy závisí od veľkosti prúdu: čím vyšší je prúd, tým kratší je čas odozvy. Vzhľadom na to, že RT pôsobí s určitým oneskorením, štartovacie prúdy, ktoré môžu byť 7-10 krát vyššie ako menovité, nemajú čas na vyvolanie operácie ochrany.

V závislosti od typu zariadenia a nastavení sú po spustení tepelného relé dve možnosti na vrátenie obvodu do prevádzkového stavu:

• Automatický - po vychladnutí snímacieho prvku sa relé vráti do normálneho stavu a tlačidlom Štart je možné naštartovať motor.
• Manuálne - na tele RT musíte stlačiť špeciálnu vlajku, po ktorej sa kontakt uzavrie a okruh bude pripravený na spustenie.

Uvažovaný reverzný obvod trojfázového motora možno modifikovať v závislosti od podmienok a potrieb. Napríklad z 12 V siete môže byť napájaný riadiaci obvod, v tomto prípade všetky ovládacie prvky bude pod bezpečným napätím a takáto inštalácia sa môže bezpečne používať pri vysokom vlhkosť.

Reverzáciu motora je možné vykonať len vtedy, keď motor úplne stojí, inak sa rozbehové prúdy niekoľkonásobne zvýšia, čím sa spustí ochrana. Pre kontrolu splnenia tejto podmienky možno do riadiaceho obvodu pridať časové relé, ktorého kontakty sú zapojené do série MP2.2 a Mp1.2. Vďaka tomu je možné po stlačení tlačidla Stop motor naštartovať v opačnom smere až po niekoľkých sekundách, ktoré sú potrebné na úplné zastavenie mechanizmu.

Jednofázový režim

Aby trojfázový asynchrónny motor s rotorom vo veveričke mohol pracovať z jednofázovej siete 220 V, používa sa schéma zapojenia so štartovacími a pracovnými kondenzátormi.

Tri vodiče opúšťajú vinutie statora elektromotora. Dva vodiče sú pripojené priamo k fázovému a nulovému vodiču a tretí je pripojený k jednému z napájacích vodičov cez kondenzátor. Smer otáčania v tomto prípade závisí od toho, ku ktorému z napájacích vodičov je kondenzátor pripojený.

Ak je potrebné zmeniť takúto schému zapojenia na reverzibilnú schému, musí byť doplnená o prepínač, ktorý prepne kapacitu z jedného napájacieho vodiča na druhý.

DC stroje

Spätný štart jednosmerného motora je možné vykonať zmenou polarity pripojenia vinutia kotvy alebo vinutia poľa. V závislosti od toho, ako sú tieto dve vinutia navzájom spojené, majú jednosmerné motory nasledujúce typy budenia:

• nezávislé - budiace vinutia a kotvy sú napájané z rôznych zdrojov;
• konzistentný;
• paralelný;
• zmiešané.

Jednosmerné motory môžu vypadnúť z prevodového stupňa - režim prevádzky stroja, v ktorom sa rýchlosť zvýši natoľko, že to vedie k mechanickému poškodeniu.

V prípade kolektorového motora s paralelným alebo nezávislým budením môže takýto režim nastať pri prerušení budiaceho vinutia. Preto je schéma zapojenia reverzného motora v tomto prípade postavená tak, že bolo prepnuté vinutie kotvy a budiace vinutie musí byť priamo pripojené Zdroj. To znamená, že je neprijateľné pripojiť budiaci obvod cez akékoľvek kontakty alebo poistky.

Inak sa riadiaci obvod od reverzibilného zapojenia trojfázového motora líši len tým, že sa prepínajú dva napájacie vodiče jednosmerného prúdu, namiesto troch striedavých fáz.

Výhody použitia magnetických štartérov

Hlavným prvkom v schémach pripojenia reverzibilného elektromotora je magnetický štartér. Používanie týchto zariadení vám umožňuje vyriešiť množstvo problémov:

• Súčasné pripojenie troch fáz.
• Realizácia komutácie veľkých prúdov s malými signálmi. Niektoré zariadenia dokážu spínať prúdy rádovo stoviek ampérov a prúd potrebný na napájanie cievky len zriedka prekročí jeden ampér.
• Vzdialený štart. Vďaka konštrukcii štartéra a nízkym prevádzkovým prúdom môžu byť ovládacie tlačidlá umiestnené vo vzdialenosti niekoľkých stovky metrov od elektromotora, čo zaisťuje nielen jednoduché používanie, ale aj bezpečnosť operátor.
• Nulová ochrana. Ak dôjde k prerušeniu napätia počas prevádzky, napríklad v dôsledku činnosti prúdovej ochrany, potom po obnovení napájací zdroj, mechanizmus začne spontánne pracovať, čo môže viesť nielen k poškodeniu zariadenia, ale aj k ľudská obeta. Použitie stýkača takúto možnosť vylučuje, pretože po odpojení napájania sa vypne a zostane vo svojom stave, kým operátor nestlačí tlačidlo štart.
• Všestrannosť. Cievky pre určitý typ štartéra majú rovnaké charakteristiky a dizajn, ale napätie odozvy môže byť odlišné. Vďaka tomu možno inštaláciou vhodnej cievky stýkač použiť v rôznych sieťach. Túto vlastnosť treba pamätať pri výmene jedného štartéra za iný, pretože navonok úplne identické zariadenia môžu mať rôzne prevádzkové napätie.

Bezpečnostné inžinierstvo

Pri inštalácii, uvádzaní do prevádzky a opravách je potrebné prísne dodržiavať bezpečnostné pravidlá.

V prípade práce s riadiacim obvodom elektromotora je pre úplné vypnutie nutné odpojiť výkonovú časť a riadiace obvody. Niektoré elektromotory môžu byť napájané z dvoch nezávislých zdrojov energie, preto si určite preštudujte schému zapojenia. Vykonajte potrebné odpojenia a pomocou indikátora skontrolujte, či nie je napätie nielen na silových kontaktoch, ale aj na pomocných kontaktoch.

Ak sú v obvode nainštalované kondenzátory, po vypnutí napájania im dajte čas na vybitie, pred dotykom živých častí.