Kilka popularnych metod sterowania silnikiem

1. Obwód sterowania ręcznego

 

Jest to obwód sterowania ręcznego, który wykorzystuje przełączniki nożowe i wyłączniki automatyczne do sterowania działaniem trójfazowego silnika asynchronicznego w trybie włączania i wyłączania. Obwód sterowania ręcznego

 

Obwód ma prostą konstrukcję i nadaje się tylko do silników o małej mocy, które uruchamiają się rzadko.Silnik nie może być automatycznie sterowany, ani nie może być chroniony przed zerowym napięciem i utratą napięcia.Zamontować komplet bezpieczników FU, aby silnik posiadał zabezpieczenie przed przeciążeniem i zwarciem.

 

2. Obwód sterowania impulsowego

 

Rozruch i zatrzymanie silnika sterowane jest za pomocą przełącznika przyciskowego, a stycznik służy do realizacji operacji włączania i wyłączania silnika.

 

Wada: Jeśli silnik w obwodzie sterowania impulsowego ma pracować w sposób ciągły, przycisk start SB należy zawsze przytrzymywać ręcznie.

 

3. Obwód sterowania pracą ciągłą (sterowanie długim ruchem)

 

Rozruch i zatrzymanie silnika sterowane jest za pomocą przełącznika przyciskowego, a stycznik służy do realizacji operacji włączania i wyłączania silnika.

 

 

4. Obwód sterowania ruchem impulsowym i długim

 

Niektóre maszyny produkcyjne wymagają, aby silnik mógł poruszać się zarówno impulsowo, jak i długo.Na przykład, gdy ogólna obrabiarka jest w trakcie normalnej obróbki, silnik obraca się w sposób ciągły, to znaczy długotrwale, podczas gdy często konieczne jest impulsowanie podczas uruchamiania i regulacji.

 

1. Obwód sterujący ruchem impulsowym i długim sterowany przełącznikiem zasilania

 

2. Obwody sterujące Jog i Long Motion sterowane przyciskami kompozytowymi

 

Podsumowując, kluczem do realizacji długotrwałej i impulsowej kontroli linii jest to, czy zapewni ona włączenie samoblokującego odgałęzienia po zasileniu cewki KM.Jeśli można podłączyć odgałęzienie samoblokujące, można osiągnąć długi ruch, w przeciwnym razie można osiągnąć tylko ruch impulsowy.

 

5. Obwód sterowania do przodu i do tyłu

 

Sterowanie do przodu i do tyłu nazywane jest również sterowaniem odwracalnym, które może realizować ruch części produkcyjnych zarówno w kierunku dodatnim, jak i ujemnym podczas produkcji.W przypadku trójfazowego silnika asynchronicznego, aby zrealizować sterowanie w przód i w tył, wystarczy zmienić kolejność faz w jego zasilaniu, to znaczy wyregulować dowolne dwie fazy trójfazowych linii elektroenergetycznych w obwodzie głównym.

 

Istnieją dwie powszechnie stosowane metody sterowania: jedna polega na użyciu przełącznika zespolonego do zmiany kolejności faz, a druga polega na wykorzystaniu głównego styku stycznika do zmiany kolejności faz.Pierwsza z nich nadaje się głównie do silników wymagających częstych obrotów do przodu i do tyłu, natomiast druga nadaje się głównie do silników wymagających częstych obrotów do przodu i do tyłu.

 

1. Obwód sterujący wymuszonym zatrzymaniem i odwróceniem

 

Głównym problemem elektrycznych blokowanych obwodów sterowania do przodu i do tyłu jest to, że przy przejściu z jednego sterowania na drugie należy najpierw nacisnąć przycisk stop SB1, a przejścia nie można wykonać bezpośrednio, co jest oczywiście bardzo niewygodne.

 

2. Obwód sterujący stopem do przodu, do tyłu

 

Obwód ten łączy w sobie zalety blokady elektrycznej i blokady przyciskowej i jest stosunkowo kompletnym obwodem, który może nie tylko spełnić wymagania bezpośredniego startu obrotów do przodu i do tyłu, ale także charakteryzuje się wysokim bezpieczeństwem i niezawodnością.

 

Łącze zabezpieczające linię

 

(1) Zabezpieczenie zwarciowe W przypadku zwarcia obwód główny zostaje odcięty przez stopienie bezpiecznika.

 

(2) Zabezpieczenie przed przeciążeniem realizowane jest za pomocą przekaźnika termicznego.Ponieważ bezwładność cieplna przekaźnika termicznego jest stosunkowo duża, nawet jeśli przez element termiczny przepływa prąd kilkakrotnie większy od prądu znamionowego, przekaźnik termiczny nie zadziała natychmiast.Dlatego też, gdy czas rozruchu silnika nie jest zbyt długi, przekaźnik termiczny może wytrzymać wpływ prądu rozruchowego silnika i nie będzie działał.Dopiero gdy silnik będzie przeciążony przez dłuższy czas, zadziała, rozłączy obwód sterujący, cewka stycznika straci moc, odetnie główny obwód silnika i uruchomi zabezpieczenie przed przeciążeniem.

 

(3) Zabezpieczenie podnapięciowe i podnapięciowe   Zabezpieczenie podnapięciowe i podnapięciowe realizowane jest poprzez samoblokujące styki stycznika KM.Podczas normalnej pracy silnika napięcie sieciowe z jakiegoś powodu zanika lub maleje.Gdy napięcie jest niższe niż napięcie zwolnienia cewki stycznika, stycznik zostaje zwolniony, styk samoblokujący zostaje rozłączony, a styk główny zostaje odłączony, odcinając moc silnika., silnik zatrzymuje się.Jeśli napięcie zasilania powróci do normy, w wyniku samoczynnego zwolnienia blokady, silnik nie uruchomi się sam, co pozwoli uniknąć wypadków.

 

• Powyższe metody rozruchu obwodu dotyczą rozruchu przy pełnym napięciu.

 

Gdy pozwala na to wydajność transformatora, silnik asynchroniczny klatkowy należy w miarę możliwości uruchamiać bezpośrednio przy pełnym napięciu, co może nie tylko poprawić niezawodność obwodu sterującego, ale także zmniejszyć obciążenie konserwacyjne urządzeń elektrycznych.

 

6. Obwód rozruchowy obniżający napięcie silnika asynchronicznego

 

• Prąd rozruchowy silnika asynchronicznego przy pełnym napięciu może zazwyczaj osiągnąć 4-7-krotność prądu znamionowego.Nadmierny prąd rozruchowy skróci żywotność silnika, spowoduje znaczny spadek napięcia wtórnego transformatora, zmniejszy moment rozruchowy samego silnika, a nawet uniemożliwi uruchomienie silnika, a także wpłynie na normalną pracę innych urządzeń w tej samej sieci energetycznej.Jak ocenić, czy silnik może uruchomić się przy pełnym napięciu?

 

• Ogólnie rzecz biorąc, silniki o mocy poniżej 10 kW można uruchamiać bezpośrednio.To, czy silnik asynchroniczny o mocy powyżej 10 kW będzie mógł zostać uruchomiony bezpośrednio, zależy od stosunku mocy silnika do mocy transformatora mocy.

 

• W przypadku silnika o danej mocy, do oszacowania należy zazwyczaj zastosować następujący wzór empiryczny.

 

•Iq/Ie≤3/4+moc transformatora mocy (kVA)/[4×moc silnika (kVA)]

 

• We wzorze Iq – prąd rozruchowy silnika przy pełnym napięciu (A);Tj. – prąd znamionowy silnika (A).

 

• Jeżeli wynik obliczeń spełnia powyższy wzór empiryczny, generalnie można rozpocząć rozruch przy pełnym ciśnieniu, w przeciwnym razie nie można rozpocząć przy pełnym ciśnieniu i należy rozważyć rozruch przy obniżonym napięciu.

 

•Czasami, aby ograniczyć i zredukować wpływ momentu rozruchowego na urządzenia mechaniczne, silnik umożliwiający rozruch przy pełnym napięciu przyjmuje również metodę rozruchu przy obniżonym napięciu.

 

• Istnieje kilka metod rozruchu schodkowego silników asynchronicznych klatkowych: rozruch ze stopniem zmniejszania rezystancji (lub reaktancji) obwodu stojana, rozruch ze stopniem obniżania autotransformatora, rozruch ze stopniem obniżania Y-△, krok △-△ -rozruch w dół itp. Metody te służą do ograniczenia prądu rozruchowego (ogólnie prąd rozruchowy po obniżeniu napięcia jest 2-3 razy większy od prądu znamionowego silnika), zmniejszenia spadku napięcia w sieci zasilającej i zapewnienia normalnej eksploatacji sprzętu elektrycznego każdego użytkownika.

 

1. Obwód sterujący rozruchem obniżającym rezystancję szeregową (lub reaktancję).

 

Podczas procesu rozruchu silnika rezystancja (lub reaktancja) jest często połączona szeregowo w trójfazowym obwodzie stojana, aby zmniejszyć napięcie na uzwojeniu stojana, dzięki czemu można uruchomić silnik przy obniżonym napięciu, aby osiągnąć cel ograniczenia prądu rozruchowego.Gdy prędkość silnika zbliży się do wartości znamionowej, należy odciąć rezystancję szeregową (lub reaktancję), aby silnik przeszedł w normalną pracę przy pełnym napięciu.Ideą projektową tego rodzaju obwodu jest zwykle wykorzystanie zasady czasu do odcięcia rezystancji (lub reaktancji) szeregowo na początku procesu rozruchu.

 

Obwód sterujący obniżaniem rezystancji łańcucha stojana podczas rozruchu

 

•Zaletą rozruchu szeregowego jest to, że obwód sterujący ma prostą konstrukcję, niski koszt, niezawodne działanie, lepszy współczynnik mocy i sprzyja zapewnieniu jakości sieci energetycznej.Jednakże, ze względu na zmniejszenie napięcia rezystancji łańcucha stojana, prąd rozruchowy maleje proporcjonalnie do napięcia stojana, a moment rozruchowy maleje proporcjonalnie do kwadratu współczynnika spadku napięcia.Jednocześnie każdy start zużywa dużo energii.Dlatego też trójfazowy silnik asynchroniczny klatkowy przyjmuje metodę rozruchu polegającą na zmniejszaniu rezystancji, która jest odpowiednia tylko dla silników o małej i średniej mocy, które wymagają płynnego rozruchu i sytuacji, w których rozruch nie jest częsty.Silniki o dużej pojemności wykorzystują najczęściej szeregowy rozruch reaktancyjny ze stopniowym zmniejszaniem.

 

2. Obwód sterujący obniżaniem napięcia rozruchowego autotransformatora stringowego

 

• W obwodzie sterującym rozruchem autotransformatora poprzez obniżanie prądu, ograniczenie prądu rozruchowego silnika realizowane jest poprzez działanie obniżające autotransformatora.Uzwojenie pierwotne autotransformatora jest podłączone do źródła zasilania, a uzwojenie wtórne autotransformatora jest podłączone do silnika.Uzwojenie wtórne autotransformatora ma zazwyczaj 3 zaczepy i można uzyskać 3 rodzaje napięć o różnych wartościach.W przypadku zastosowania można go elastycznie dobierać zgodnie z wymaganiami dotyczącymi prądu rozruchowego i momentu rozruchowego.Po uruchomieniu silnika napięcie uzyskane przez uzwojenie stojana jest napięciem wtórnym autotransformatora.Po zakończeniu rozruchu autotransformator zostaje odcięty, a silnik zostaje bezpośrednio podłączony do zasilania, czyli zostaje uzyskane napięcie pierwotne autotransformatora i silnik przechodzi do pracy przy pełnym napięciu.Ten typ autotransformatora jest często nazywany kompensatorem rozruchu.

 

• Podczas stopniowego rozruchu autotransformatora stosunek prądu rozruchowego do momentu rozruchowego zmniejsza się o kwadrat przekładni transformacji.Pod warunkiem uzyskania tego samego momentu rozruchowego prąd uzyskiwany z sieci elektroenergetycznej przy rozruchu obniżającym napięcie autotransformatora jest znacznie mniejszy niż przy rozruchu ze zmniejszaniem rezystancji, wpływ na prąd sieciowy jest niewielki, a straty mocy jest mały.Dlatego autotransformator nazywany jest kompensatorem rozruchu.Innymi słowy, jeśli prąd rozruchowy o tej samej wielkości zostanie uzyskany z sieci energetycznej, obniżenie napięcia rozpoczynające się od autotransformatora wygeneruje większy moment rozruchowy.Ta metoda rozruchu jest często stosowana w przypadku silników o dużej mocy i normalnej pracy w połączeniu w gwiazdę.Wadą jest to, że autotransformator jest drogi, względna struktura rezystancji jest złożona, objętość jest duża, a także jest zaprojektowany i wyprodukowany zgodnie z nieciągłym systemem pracy, więc częsta praca nie jest dozwolona.

 

3. Obwód sterujący rozruchem obniżającym Y-△

 

• Zaleta trójfazowego silnika asynchronicznego klatkowego z rozruchem obniżającym Y-△ jest następująca: gdy uzwojenie stojana jest połączone w gwiazdę, napięcie rozruchowe wynosi 1/3 tego, gdy stosowane jest bezpośrednie połączenie w trójkąt, a prąd rozruchowy wynosi 1/3 wartości, gdy używane jest połączenie w trójkąt./3, więc charakterystyka prądu rozruchowego jest dobra, obwód jest prostszy, a inwestycja jest mniejsza.Wadą jest to, że moment rozruchowy jest również zmniejszony do 1/3 metody połączenia w trójkąt, a charakterystyka momentu obrotowego jest słaba.Zatem ta linia nadaje się do rozruchu przy niewielkim obciążeniu lub bez obciążenia.Dodatkowo należy zwrócić uwagę, że przy łączeniu Y- należy zwrócić uwagę na zgodność kierunku obrotu


Czas publikacji: 30 czerwca 2022 r