مدار کنترل موتور. موتورهای سه فاز ناهمزمان با روتور قفس سنجابی. پست دکمه فشاری

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

امروزه مدارهای کنترل رله کنتاکتور بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند. در چنین سیستم هایی، دستگاه های اصلی راه انداز و رله الکترومغناطیسی هستند. علاوه بر این، دستگاهی مانند موتور سه فاز ناهمزمان با روتور قفس سنجابی اغلب به عنوان محرک برای ماشین ابزار و سایر تاسیسات استفاده می شود.

شرح موتورها

این نوع درایوها به دلیل آسان بودن کارکرد، نگهداری، تعمیر و نصب آنها به طور فعال مورد استفاده قرار گرفته اند. آنها تنها یک ایراد جدی دارند و آن این است که جریان راه اندازی حدود 5-7 برابر از جریان نامی فراتر می رود و همچنین هیچ راهی برای تغییر آرام سرعت روتور با استفاده از روش های کنترل ساده وجود ندارد.

این نوع ماشین ها به دلیل استفاده فعالانه از دستگاه هایی مانند مبدل های فرکانس در تاسیسات الکتریکی شروع به استفاده فعال کردند. یکی دیگر از مزایای قابل توجه موتورهای آسنکرون با جریان سه فاز و اتصال کوتاهروتور به این دلیل که یک طرح نسبتاً ساده برای اتصال به شبکه دارد. برای روشن کردن آن فقط باید یک ولتاژ سه فاز به استاتور اعمال کنید و دستگاه بلافاصله شروع به کار می کند. در ساده ترین طرح های کنترلی، برای راه اندازی از وسیله ای مانند سوئیچ دسته ای یا سوئیچ چاقویی سه فاز استفاده می شود. با این حال، این دستگاه ها، با وجود سادگی و سهولت استفاده، عناصر کنترل دستی هستند.

این یک منفی بزرگ است، زیرا در طرح های اکثر تاسیسات لازم است از مدار تعویض موتور در حالت اتوماتیک استفاده شود. همچنین لازم است تغییر خودکار جهت چرخش روتور موتور، یعنی معکوس آن و ترتیب کارکرد چندین موتور پیش بینی شود.

نمودار سیم کشی اصلی

برای ارائه تمام عملکردهای لازم که در بالا توضیح داده شد، لازم است از حالت های عملکرد خودکار استفاده کنید، نه از کنترل های دستی درایو. با این حال، منصفانه است که بگوییم برخی از ماشین های برش فلز قدیمی هنوز از سوئیچ های پشته ای برای تغییر تعداد جفت قطب ها یا معکوس استفاده می کنند.

استفاده از نه تنها سوئیچ های دسته ای، بلکه سوئیچ های چاقویی در مدارهای اتصال موتورهای ناهمزمان (IM) امکان پذیر است، اما آنها فقط یک عملکرد را انجام می دهند - اتصال مدار به منبع ولتاژ. تمام عملیات دیگری که مدار کنترل موتور فراهم می کند تحت هدایت یک استارت الکترومغناطیسی انجام می شود.

چه زمانیاتصال مدار HELL با روتور قفس سنجابی از طریق این نوع استارت نه تنها یک حالت کنترل راحت را فراهم می کند، بلکه حفاظت صفر را نیز ایجاد می کند. اغلب، سه روش سوئیچینگ به عنوان مدارهای کنترل موتور در ماشین ابزار، تاسیسات و سایر ماشین ها استفاده می شود:

• اولین طرح برای کنترل یک موتور غیرقابل برگشت استفاده می شود، فقط از یک استارت نوع الکترومغناطیسی و دو دکمه - "Start" و "Stop" استفاده می کند؛
• دومین مدار کنترل موتور نوع معکوس استفاده از سه دکمه و دو نوع استارت معمولی یا یک نوع معکوس را فراهم می کند؛
• طرح کنترل سوم با طرح قبلی فقط از این جهت متفاوت است که دو تا از سه دکمه کنترل دارای مخاطبین جفت هستند.

مدار با استارت نوع الکترومغناطیسی

شروع یک موتور ناهمزمان در چنین طرح اتصال با فشار دادن دکمه مربوطه انجام می شود. با فشار دادن آن جریانی با ولتاژ 220 ولت به سیم پیچ استارت وارد می شود.استارت دارای یک قسمت متحرک است که با اعمال ولتاژ به قسمت ثابت جذب می شود و به همین دلیل کنتاکت های دستگاه بسته می شود.. این کنتاکت های برق ولتاژ ورودی موتور را تامین می کنند. به موازات این فرآیند، تماس مسدود کننده نیز بسته می شود. گنجاندن آن به موازات دکمه "شروع" انجام می شود. به دلیل این عملکرد است که وقتی دکمه رها می شود، سیم پیچ همچنان پرانرژی است و همچنان به موتور برای کارکردن آن ادامه می دهد.

اگر به هر دلیلی در طول راه اندازی موتور القایی، یعنیهنگامی که "Start" را فشار می دهید، مخاطب مسدود کننده بسته نمی شود یا مثلاً وجود ندارد، سپس بلافاصله پس از آزاد شدن، جریان به سیم پیچ قطع می شود، کنتاکت های برق استارت باز می شود و موتور بلافاصله متوقف می شود.. به این حالت کار «پرش» می گویند. برای مثال، هنگام کار با جرثقیل تیرچه ای رخ می دهد.

برای متوقف کردن موتور ناهمزمان سه فاز با روتور قفس سنجابی، باید دکمه "Stop" را فشار دهید. اصل کار در این مورد کاملاً ساده است و بر این اساس است که فشار دادن دکمه باعث ایجاد شکاف در مدار می شود و اتصالات برق استارت را قطع می کند و در نتیجه موتور را متوقف می کند. اگر ولتاژ منبع تغذیه در حین کار ناپدید شود، موتور نیز متوقف می شود، زیرا چنین نقصی به منزله فشار دادن "Stop" و ایجاد شکاف بیشتر در مدار دستگاه است.

بعد از قطعی برق یا قطع برق دستگاه متوقف شد، فقط با یک دکمه می توان آن را راه اندازی مجدد کرد. این همان چیزی است که در مدارهای کنترل موتور به آن حفاظت صفر می گویند. اگر به جای استارت، کلید یا سوئیچ چاقویی در اینجا نصب می شد، اگر ولتاژ دوباره در منبع ظاهر شود، موتور به طور خودکار روشن می شود و به کار ادامه می دهد. این برای پرسنل تعمیر و نگهداری ناامن در نظر گرفته می شود.

استفاده از دو استارتر در دستگاه معکوس

این نوع مدار کنترل موتور ناهمزمان در واقع به همان روش قبلی عمل می کند. تفاوت اصلی اینجاستکه در صورت لزوم امکان تغییر جهت چرخش روتور وجود دارد. برای انجام این کار، لازم است فازهای عملیاتی موجود در سیم پیچ استاتور را تغییر دهید. به عنوان مثال، اگر دکمه "شروع" را فشار دهید KM1، ترتیب مراحل کار A-B-C خواهد بود. اگر دستگاه را از دکمه دوم، یعنی از KM2 روشن کنید، ترتیب مراحل عملکرد به عکس، یعنی C-B-A تغییر می کند.

بنابراین، معلوم می شود که برای کنترل یک موتور ناهمزمان با مداری از این نوع، دو دکمه "شروع"، یک دکمه "ایست" و دو استارت لازم است.

وقتی اولین دکمه را فشار می دهید که معمولاً در نمودار به آن SB2 گفته می شود، اولین کنتاکتور روشن می شود و روتور در یک جهت می چرخد. در صورت لزوم تغییر جهت چرخش به سمت مخالف، باید "Stop" را فشار دهید، پس از آن موتور با فشار دادن دکمه SB3 و روشن کردن کنتاکتور دوم روشن می شود. به عبارت دیگر، برای استفاده از این طرح، فشار متوسط روی دکمه توقف ضروری است.

چون کنترل عملکرد موتور با چنین طرحی دشوارتر می شود، نیاز به حفاظت اضافی وجود دارد. در این مورد، ما در مورد عملکرد کنتاکت های معمولی بسته (NC) در استارت صحبت می کنیم. آنها برای محافظت در برابر فشار دادن همزمان هر دو دکمه "شروع" ضروری هستند. فشار دادن آنها بدون توقف باعث اتصال کوتاه می شود. تماس های اضافی در این مورد از گنجاندن همزمان هر دو جلوگیری می کندشروع کننده ها این به این دلیل است که هنگام فشار دادن همزمان، یکی از آنها یک ثانیه دیرتر از دومی روشن می شود. در این مدت، اولین کنتاکتور زمان خواهد داشت تا مخاطبین خود را باز کند.

عیب کنترل موتور الکتریکی با چنین مداری این است که استارت ها باید تعداد زیادی کنتاکت یا اتصالات تماسی داشته باشند. هر یک از این دو گزینه نه تنها کل طراحی الکتریکی را پیچیده می کند، بلکه هزینه مونتاژ آن را نیز افزایش می دهد.

سومین نوع طرح کنترل

تفاوت اصلی این طرح سیستم کنترل موتور با قبلی این است که در مدار هر یک از کنتاکتورها، علاوه بر دکمه مشترک "Stop"، دو کنتاکت دیگر نیز وجود دارد. اگر اولین کنتاکتور را در نظر بگیریم، در مدار آن یک کنتاکت اضافی وجود دارد؛ SB2 یک کنتاکت معمولی باز (ساخت) است و SB3 دارای یک کنتاکت معمولی بسته (شکست). اگر نمودار اتصال استارتر الکترومغناطیسی دوم را در نظر بگیریم، دکمه "شروع" آن دارای همان کنتاکت ها است، اما در مقابل اولین قرار دارد.

بنابراین، می توان اطمینان حاصل کرد که وقتی یکی از آنها را با موتور در حال کار فشار می دهید، مداری که قبلاً در حال کار است باز می شود و دیگری، برعکس، بسته می شود. این نوع اتصال دارای چندین مزیت است. اولاً، این مدار در برابر روشن شدن همزمان نیازی به محافظت ندارد، به این معنی که نیازی به کنتاکت های اضافی نیست. ثانیاً، امکان معکوس کردن بدون فشار دادن میانی وجود دارد"متوقف کردن". با این اتصال، این کنتاکتور فقط برای متوقف کردن کامل HELL کار می کند.

شایان ذکر است که طرح های کنترل استارت موتور در نظر گرفته شده تا حدودی ساده شده است. آنها وجود وسایل مختلف حفاظتی اضافی، عناصر سیگنال را در نظر نمی گیرند. علاوه بر این، در برخی موارد می توان سیم پیچ الکترومغناطیسی استارتر را از منبع 380 ولت تغذیه کرد. در این صورت، اتصال فقط از دو فاز به عنوان مثال A و B امکان پذیر می شود.

مدار کنترل با عملکرد مستقیم شروع و زمانبندی

موتور طبق معمول راه اندازی می شود - با یک دکمه، پس از آن ولتاژ به سیم پیچ استارت اعمال می شود که AD را به منبع تغذیه متصل می کند. ویژگی مدار به شرح زیر است: همراه با بسته شدن کنتاکت ها در استارت (KM)، یکی از کنتاکت های آن در مدار دیگری (CT) بسته می شود. به همین دلیل مدار بسته است که کنتاکتور ترمز (KM1) در آن قرار دارد. اما عملکرد آن در این لحظه انجام نمی شود، زیرا تماس بازکننده KM در مقابل آن قرار دارد.

برای خاموش کردن، دکمه دیگری وجود دارد که مدار KM را باز می کند. در این زمان، دستگاه از برق AC جدا می شود. اما در همان زمان کنتاکتی بسته می شود که در مدار رله ترمز که قبلاً به آن KM1 گفته می شد، بسته می شود و در رله زمان که به عنوان KT تعیین شده است، مدار نیز خاموش می شود. این همان چیزی است که منجر به این واقعیت می شود که کنتاکتور KM1 در کار گنجانده شده است. در این مورد،تغییر مدار کنترل موتور به جریان مستقیم یعنی ولتاژ تغذیه از یک منبع داخلی از طریق یکسو کننده و همچنین یک مقاومت تامین می شود. همه اینها به این واقعیت منجر می شود که واحد ترمز دینامیکی انجام می دهد.

با این حال، کار این طرح به همین جا ختم نمی شود. مدار دارای یک رله زمان (CT) است که بلافاصله پس از قطع شدن از منبع تغذیه شروع به شمارش زمان ترمز می کند. هنگامی که زمان تعیین شده برای خاموش کردن موتور به پایان می رسد، CT کنتاکت خود را که در مدار KM1 موجود است باز می کند، خاموش می شود، به همین دلیل جریان مستقیم به موتور نیز متوقف می شود. فقط پس از این یک توقف کامل رخ می دهد و می توان در نظر گرفت که مدار کنترل موتور به حالت اولیه خود بازگشته است.

در مورد شدت ترمز، می توان آن را با قدرت جریان مستقیمی که از مقاومت عبور می کند تنظیم کرد. برای انجام این کار، باید مقاومت مورد نیاز را در این ناحیه تنظیم کنید.

طرح کارکرد موتور چند سرعته

این طرح کنترلی می تواند امکان به دست آوردن دو سرعت موتور را فراهم کند. برای انجام این کار، بخش های نیمه سیم پیچ استاتور به یک ستاره دوتایی یا به یک مثلث متصل می شوند. علاوه بر این، در چنین حالتی امکان برگشت نیز فراهم می شود. برای جلوگیری از نقص سیستم کنترل موتور، در چنین مدار پیچیده ای دو رله حرارتی و همچنین یک فیوز وجود دارد. روی نمودارها معمولاً به ترتیب به عنوان KK1، KK1 و FA مشخص می شوند.

در ابتدا می توان روتور را با RPM کم راه اندازی کرد. برای انجام این کار، این طرح معمولا فراهم می کنددکمه ای که دارای برچسب SB4 است. پس از فشار دادن آن با فرکانس پایین شروع به کار می کند. در این حالت استاتور دستگاه طبق طرح مثلث معمولی متصل می شود و رله موجود دو کنتاکتور را می بندد و موتور را برای اتصال برق از منبع آماده می کند. پس از آن، باید دکمه SB1 یا SB2 را فشار دهید تا جهت چرخش را تعیین کنید - به ترتیب "به جلو" یا "بازگشت".

هنگامی که دور تا فرکانس های پایین به پایان برسد، شتاب دادن به موتور تا سرعت های بالا امکان پذیر می شود. برای این کار دکمه SB5 فشار داده می شود که یکی از کنتاکتورها را از مدار جدا می کند و دیگری را وصل می کند. اگر این عمل را از نظر عملکرد زنجیره در نظر بگیریم، دستور حرکت از مثلث به ستاره دوتایی داده می شود. برای متوقف کردن کامل کار، دکمه "توقف" وجود دارد که روی نمودارها به عنوان SB3 مشخص شده است.

پست دکمه

این تجهیزات برای سوئیچینگ، یعنی اتصال مدارهایی که در آنها جریان متناوب با حداکثر ولتاژ 660 ولت و فرکانس 50 یا 60 هرتز جریان دارد، در نظر گرفته شده است. امکان کار با چنین دستگاه هایی در شبکه های با جریان مستقیم وجود دارد، اما پس از آن حداکثر ولتاژ کاری به 440 ولت محدود می شود. حتی می توان از آن به عنوان یک کنترل پنل استفاده کرد.

یک پست دکمه معمولی دارای ویژگی های طراحی زیر است:

• هر یک از دکمه های آن باز است.
• یک دکمه "شروع" وجود دارد که اغلب نه تنها رنگ سبز، بلکه از نوع معمولی مخاطبین سیمی نیز دارد.برخی از مدل ها حتی دارای نور پس زمینه ای هستند که با فشار دادن روشن می شود. هدف - مقدمه ای بر کار هر مکانیزم.
• "توقف" دکمه ای است که (اغلب) قرمز رنگ است. روی کنتاکت های بسته قرار دارد و هدف اصلی آن جدا کردن هر وسیله ای از منبع تغذیه به منظور توقف عملکرد آن است.
• تفاوت برخی از دستگاه ها در موادی است که برای ساخت قاب استفاده می شود. این می تواند از فلز یا پلاستیک ساخته شود. در این مورد، کیس نقش مهمی ایفا می کند، زیرا بسته به مواد، درجه خاصی از محافظت دارد.

مزایای کلیدی

از جمله مزایای اصلی چنین دستگاه هایی می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• مجموعه کامل این دستگاه ممکن است همیشه استاندارد نباشد، می توان آن را مطابق میل مشتری تنظیم کرد؛
• بدنه معمولاً از پلاستیک یا فلز نسوز غیر قابل اشتعال ساخته می شود؛
• آب بندی خوبی دارد که به دلیل وجود یک واشر لاستیکی بین پوشش و کنتاکت های داخل آن حاصل می شود؛
• مهر و موم این پست دکمه تحت محافظت خوبی در برابر هر گونه عوامل محیطی تهاجمی است؛
• یک سوراخ اضافی در کنار وجود دارد که باعث می شود کابل مورد نظر را راحت وارد کنید؛
• همه بست های موجود در پست از فولاد ضد زنگ با استحکام بالا ساخته شده اند.

نوع پست

سه نوع روزه وجود دارد - PKE، PKT و PKU. اولین مورد معمولاً برای کار با ماشین آلات استفاده می شودنجاری برای مصارف صنعتی یا خانگی. PKU در صنعت استفاده می شود، اما فقط در آن دسته از تأسیساتی که خطر انفجار وجود ندارد و غلظت گرد و غبار و گاز از سطحی که می تواند دستگاه را غیرفعال کند بالاتر نمی رود. PKT دقیقاً همان پست هایی هستند که می توانند در مدارهای کنترلی برای موتورهای ناهمزمان سه فاز با روتور قفس سنجابی و همچنین سایر موتورها از نوع الکتریکی استفاده شوند. علاوه بر این، آنها همچنین به طور گسترده ای برای کنترل تجهیزاتی مانند جرثقیل های سقفی، جرثقیل های سقفی و سایر وسایل طراحی شده برای بلند کردن بارهای سنگین استفاده می شوند.