Elektros variklių automatinio paleidimo ir sustabdymo valdymo principai

Straipsnyje aptariamos relių-kontaktorių schemos, skirtos asinchroninių variklių su faziniu rotoriumi ir nuolatinės srovės variklių paleidimo, atbulinės eigos ir sustabdymo automatizavimui.

Apsvarstykite paleidimo varžų įjungimo schemas ir juos valdančių kontaktorių KM3, KM4, KM5 kontaktus. suvyniotas rotoriaus indukcinis variklis (AD su f. R.) Ir Nepriklausomai sužadinamas nuolatinės srovės variklis DPT NV (1 pav.). Šios schemos numato dinaminį stabdymą (1 pav., a) ir priešingą stabdymą (1 pav., b).

Paleidžiant DPT NV arba IM reostatą su faziniu rotoriumi, pakaitinis paleidimo reostato R1, R2, R3 pakopų uždarymas (trumpasis jungimas) atliekamas automatiškai, naudojant kontaktorių KM3, KM4, KM5 kontaktus, kurie gali būti valdoma trimis būdais:

• skaičiuojant laiko intervalus dt1, dt2, dt3 (2 pav.), kuriems naudojamos laiko relės (laiko valdymas);

• stebint elektros variklio greitį arba EMF (greičio kontrolė).Įtampos relės arba kontaktoriai, tiesiogiai prijungti per reostatus, naudojami kaip EML jutikliai;

• srovės jutiklių (srovės relių, reguliuojamų grįžtamosios srovės lygiai Imin) naudojimas, duodantis komandinį impulsą, kai paleidimo proceso metu armatūros (rotoriaus) srovė sumažėja iki Imin reikšmės (srovės principo valdymas).

Apsvarstykite nuolatinės srovės variklio (DCM) mechanines charakteristikas (1 pav.) (asinchroniniam varikliui (IM), tai tas pats, jei naudojate mechaninės charakteristikos veikimo skyrių) užvedimo ir stabdymo metu, taip pat kreives. greitis, sukimo momentas (srovė) ir laikas.

Ryžiai. 1. Asinchroninio variklio su faziniu rotoriumi (a) ir nuolatinės srovės variklio su nepriklausomu sužadinimu (b) paleidimo varžų įjungimo schemos

Ryžiai. 2. Paleidimo ir sustabdymo charakteristikos (a) ir DPT priklausomybės (b)

Elektros variklio užvedimas (kontaktai KM1 uždaryti (1 pav.)).

Įjungus įtampą, srovė (sukimo momentas) variklyje yra lygi I1 (M1) (taškas A) ir variklis įsibėgėja esant paleidimo varžai (R1 + R2 + R3).

Greitėjant, srovė mažėja ir esant srovei I2 (taškas B) R1 trumpai jungiamas, srovė didėja iki reikšmės I1 (taškas C) ir pan.

Taške F, esant srovei I2, trumpinamas paskutinis paleidimo reostato etapas ir elektros variklis pasiekia savo natūralią charakteristiką (taškas G). Pagreitis atsiranda iki (taško H), kuris atitinka srovę Ic (priklauso nuo apkrovos). Jei R1 taške B nėra sutrumpintas, variklis įsibėgės iki taško B' ir dirbs pastoviu greičiu.

Dinaminis stabdymas (atidarytas KM1, uždarytas KM7), kol elektros variklis nueis į tašką K, kuris atitinka momentą (srovę) ir jo reikšmė priklauso nuo varžos Rtd.

Stabdymas opoziciniu būdu (KM1 atidarytas, KM2 uždarytas), o elektros variklis eina į tašką L ir pradeda labai greitai lėtėti su pasipriešinimu (R1 + R2 + R3 + Rtp).

Šios charakteristikos nuolydis, taigi ir vertė, yra tokia pati (lygiagreti) kaip ir pradinė charakteristika su atsparumu (R1 + R2 + R3 + Rtp).

Taške N reikalingas trumpasis jungimas Rtp, elektros variklis eina į tašką P ir greitėja priešinga kryptimi. Jei Rtp taške N nėra sutrumpintas, variklis įsibėgės iki taško N ir dirbs tokiu greičiu.

DPT paleidimo automatinės valdymo schemos

Valdymas kaip laiko funkcija (3 pav.) Dažniausiai EP grandinėse kaip laiko relės naudojamos elektromagnetinės laiko relės. Jie nustatomi atsižvelgiant į iš anksto nustatytus laiko delsus dt1, dt2,…. Kiekvienoje laiko relėje turi būti atitinkamas maitinimo kontaktorius.

Ryžiai. 3. DPT automatinio paleidimo kaip laiko funkcijos schema

Valdymas kaip greičio funkcija (dažniausiai naudojamas dinaminiam ir priešingam stabdymui) Šis valdymo automatikos principas apima relių, kurios tiesiogiai arba netiesiogiai valdo elektros variklio greitį, naudojimą: nuolatinės srovės varikliams matuojamas armatūros emf, asinchroniniam. ir sinchroniniai elektros varikliai, matuojamas EMF arba srovės dažnis.

Naudojant prietaisus, kurie tiesiogiai matuoja greitį (greičio valdymo relė (RCC) sudėtingame įrenginyje), apsunkina montavimo ir valdymo grandinę.RKS dažniau naudojamas stabdžių valdymui, norint atjungti elektros variklį nuo tinklo esant artimam nuliui greičiui. Dažniau naudojami netiesioginiai metodai.

Esant pastoviam magnetiniam srautui, DPT armatūros emf yra tiesiogiai proporcinga greičiui. Todėl įtampos relės ritę galima prijungti tiesiai prie armatūros gnybtų. Tačiau armatūros gnybtų įtampa Uy skiriasi nuo Eya įtampos kritimo per armatūros apviją dydžiu.

Šiuo atveju galimi du variantai:

• įtampos relių KV, kurios gali būti pritaikytos skirtingoms įjungimo įtampai, naudojimas (4 pav., a);
• naudojant KM kontaktorius, sujungtus per paleidimo rezistorius (4 pav., b). KV1, KV2 relių maitinimo įtampos uždarymo kontaktai galios kontaktorių KM2, KM3 ritėms.

Ryžiai. 4. Maitinimo grandinės DPT prijungimui naudojant įtampos reles (a) ir kontaktorius (b) kaip DCS

Ryžiai. 5. Elektros grandinė (a) ir valdymo grandinė (b) DPT su nuo greičio priklausoma paleidimo automatika. Brūkšninės linijos rodo grandinę, kai įtampai matuoti naudojamos įtampos relės KV1, KV2.

Valdymas esamoje funkcijoje. Šis valdymo principas įgyvendinamas naudojant žemos srovės reles, kurios įjungia galios kontaktorius, kai srovė pasiekia reikšmę I1 (6 pav., b). Jis dažniausiai naudojamas norint paleisti didesnį greitį susilpnėjus magnetiniam srautui.

Ryžiai. 6. Sujungimo schema (a) ir Ф, Ia = f (t) (b) priklausomybė paleidžiant nuolatinės srovės variklį priklausomai nuo srovės

Kai įsijungimo srovė (Rp2 yra sutrumpintas), KA relė įjungiama ir maitinimas tiekiamas ritei KM4 per KA kontaktą.Inkaro srovei sumažėjus iki atvirkštinės srovės, kontaktorius KM4 užsidaro ir magnetinis srautas sumažėja (Rreg įvedamas į LOB lauko apvijos grandinę). Tokiu atveju armatūros srovė pradeda didėti (armatūros srovės kitimo greitis yra didesnis nei magnetinio srauto kitimo greitis).

Kai taške t1 pasiekiama Iya = Iav, įjungiamos relės KA ir KM4 ir manipuliuojama Rreg. Srauto didinimo ir Ia mažinimo procesas prasidės laiku t2, kai išsijungs erdvėlaivis ir KM4. Dėl visų šių komutacijų M> Ms ir elektros variklis įsibėgės. Paleidimo procesas baigiasi, kai magnetinio srauto dydis artėja prie nustatytos vertės, nustatytos įvedant varžą Rreg į žadinimo ritės grandinę ir kai kitą kartą atjungiant KA, KM4, armatūros srovė nepasiekia Iav ( ti taškas). Šis valdymo principas vadinamas vibracija.

DPT stabdžių valdymo automatika

Šiuo atveju galioja tie patys principai kaip ir paleidimo automatizavimui. Šių grandinių paskirtis – atjungti elektros variklį nuo tinklo nuliui lygiu arba artimu greičiu. Lengviausiai tai išsprendžiama dinaminiu stabdymu, naudojant laiko arba greičio principus (7 pav.).

Ryžiai. 7. Elektros grandinė (a) ir valdymo grandinė (b) dinaminis stabdymas

Pradėdami paspaudžiame SB2 ir įtampa tiekiama į ritę KM1, tuo tarpu: manipuliuojamas mygtuku SB2 (KM1.2), įtampa tiekiama variklio armatūrai (KM1.1), maitinimo grandinei KV ( KM1.3 ) atsidaro.

Stabdant spaudžiame SB1 kol armatūra atjungta nuo tinklo, užsidaro KM1.3 ir įsijungia KV relė (kadangi išjungimo momentu apytiksliai lygi Uc ir mažėja mažėjant greičiui). Įtampa tiekiama į ritę KM2, o RT prijungiama prie variklio armatūros. Kai kampinis greitis yra artimas nuliui, KV relės armatūra išnyksta, KM2 išjungiama įtampa ir RT išjungiama. KV relė šioje grandinėje turi turėti kuo mažesnį grįžtamojo ryšio koeficientą, nes tik tada galima pasiekti stabdymą iki minimalaus greičio.

Kai variklis veikia atbuline eiga, naudojamas priešpriešinio perjungimo stabdymas, o valdymo grandinės užduotis yra įvesti papildomą pasipriešinimo pakopą, kai duodama atbulinės eigos komanda, ir apeiti ją, kai variklio greitis yra artimas nuliui. Dažniausiai šiems tikslams valdymas naudojamas kaip greičio funkcija (8 pav.).

Ryžiai. 8. Atbulinės eigos DPT stabdymo elektros grandinė (a), valdymo grandinė (b) ir stabdymo charakteristikos (c)

Apsvarstykite grandinę be paleidimo automatikos bloko. Leiskite elektriniam varikliui pasukti „į priekį“ natūraliai (įskaitant KM1, į pagreitį neatsižvelgiama).

Paspaudus SB3 mygtuką išjungiamas KM1 ir įjungiamas KM2. Armatūrai tiekiamos įtampos poliškumas yra atvirkštinis. Kontaktai KM1 ir KM3 yra atviri, varža įvedama į armatūros grandinę. Atsiranda įsijungimo srovė ir variklis pereina prie 2 charakteristikos, pagal kurią vyksta stabdymas. Esant artimam nuliui greičiui, turėtų įsijungti relė KV1 ir kontaktorius KM3. Rpr pakopa yra manipuliuojama ir įsibėgėjimas pradedamas priešinga kryptimi pagal 3 charakteristiką.

Indukcinio variklio (IM) valdymo grandinių charakteristikos

1. Indukcinio greičio valdymo (RKS) relės dažnai naudojamos stabdymui (ypač atbuline eiga) valdyti.

2. IM su apvyniotu rotoriumi naudojamos KV įtampos relės, kurias įjungia skirtingos rotoriaus EMF reikšmės (9 pav.). Šios relės įjungiamos per lygintuvą, kad būtų išvengta rotoriaus srovės dažnio įtakos pačios relės ritių indukcinei varžai (pakeitus XL ir Iav, Uav), sumažinant grąžos koeficientą ir padidinant. veikimo patikimumas.

Ryžiai. 9. Atvirkštinio kraujospūdžio sustabdymo schema

Veikimo principas: esant dideliam kampiniam elektros variklio rotoriaus greičiui, jo apvijose indukuojamas EML yra mažas, nes E2s = E2k · s, o slydimas s yra nereikšmingas (3–10%). KV relės įtampos nepakanka jo armatūrai ištraukti. Atvirkščiai (KM1 atsidaro ir KM2 užsidaro), magnetinio lauko sukimosi kryptis statoriuje pakeičiama. KV relė veikia, atidaro KMP ir KMT kontaktorių maitinimo grandinę, o paleidimo Rп ir stabdymo Rп varžos įvedamos į rotoriaus grandinę. Esant artimam nuliui greičiui, KV relė išsijungia, KMT užsidaro, o variklis įsibėgėja priešinga kryptimi.