Motorstyrkretsar som en funktion av tiden

Denna typ av styrning används när all omkoppling i elmotorns elektriska krets sker vid vissa tidpunkter, till exempel vid automatisering av processen att starta elmotorer utan att övervaka hastigheten eller strömmen. Längden på intervallen bestäms och kan justeras av tidsreläinställningarna.

Tidsstyrning fick den största spridningen i branschen på grund av enkelheten och tillförlitligheten hos massproduktion av elektromagnetiska och elektroniska tidsreläer.

Så från fig. 1, a och b, kan det ses att genom att stänga kontakten K på linjekontaktorn, inkluderas hela resistansen hos reostaten i ankarkretsen, lika med R1 + R2 + R3, och inkluderingen av startmotståndssektionerna kan inträffa vid vissa tidsintervall t1, t2 och t3 vid vissa motorvarvtal n1, n2, n3 och när inkopplingsströmmen sjunker till inställt värde I2. Tidsintervallen väljs så att motorströmmen vid varje efterföljande kortslutning av motståndet inte överstiger det tillåtna I1.

När motorn accelererar från n = 0 till n1, minskar strömmen till I2 som ett resultat av en ökning av den bakre elektromotoriska kraften. Efter ett tidsintervall t1 stänger kontakten K1, shuntmotstånd R1, vilket leder till en minskning av resistansen hos reostaten till R2 + R3, en ny ökning av strömmen till I1, etc. Vid slutet av starten accelererar motorn till den nominella hastigheten, startreostaten tas bort helt.

Ris. 1. Motorstyrkretsar som funktion av tiden: a — DC-motorns startreostat, b — startdiagram

Betrakta vissa motorstyrkretsar som en funktion av tiden.

Vid tidsberoende styrning av en induktionsmotor med lindad rotor (fig. 2) tillhandahålls den tidsfördröjning som krävs för att kortsluta enskilda steg i startreostaten av pendeltidsreläer, vars antal är lika med antalet steg. Schemat fungerar enligt följande.

Ris. 2. Styrkrets som funktion av tiden för en induktionsmotor med lindad rotor

När du klickar på knapp SB1 får ström till kontaktorspolen på KM-ledningen, som ansluter motorstatorn till elnätet. Samtidigt är utgångsreostaten helt införd. Tillsammans med kontaktorn slås tidreläet KT1 på, vilket efter ett visst tidsintervall stänger kontakten i kretsen för kontaktorns KM1 spole.

Kontaktorn aktiverar och stänger den första delen av reostaten för att starta rotorn. Samtidigt slås tidreläet KT2 på, vilket stänger sina kontakter med en fördröjning och slår på spolen KM2 och tidsreläet KTZ. Kontaktorn KM2 kortsluter startreostatens andra steg KM2.Dessutom, med en tidsfördröjning, utlöses kontakten på KTZ-reläet, vilket slår på KMZ-lindningen, vilket gör en kortslutning av det sista steget av KMZ-startreostaten, och motorn fortsätter att fungera i framtiden, som med en ekorrrotor.

Motorn stoppas genom att trycka på SB-knappen och vid överbelastning stängs motorn av genom att släppa QF-brytaren. Detta stänger av ledningskontaktorn, dess hjälpkontakt KM och alla accelerationskontaktorer och icke-tidsfördröjningstidsreläer. Kedjan är redo för nästa cykel.

För att starta tomgångshastigheten för en induktionsmotor med ökad effekt med omkopplingen av statorlindningen från en stjärna till ett delta, kan du använda diagrammet i fig. 3. Omkoppling i denna krets sker automatiskt som funktion av tid Genom att trycka på knappen SB2 kopplas statorlindningen till nätet med kontaktorn KM. Samtidigt är tidsreläet KT och spolen KY anslutna till nätverket, som kopplar statorlindningen till en stjärna med hjälp av tre kontakter i strömkretsen.

Ris. 3. Styrkrets som funktion av tiden för en induktionsmotor genom att byta från Y till Δ

Motorn startar och accelererar med reducerad spänning. Efter ett förutbestämt tidsintervall stänger KT-reläet av KY-kontaktorn och slår på spolen för KΔ-kontaktorn som ansluter statorlindningen till delta. Eftersom det finns en hjälpkontakt KY i kretsen för spolen K∆, kan slutningen av kontaktorn K∆ inte ske innan kontaktorn KMY stängs.

Stegvis start av flerhastighets induktionsmotorer är mer ekonomiskt och görs som en funktion av tiden.Låt oss överväga ett exempel på en steg-för-steg-start av en tvåhastighetsmotor med en enda lindning (fig. 4). Statorlindningen går från delta till dubbelstjärna med dubbel hastighet.

Ris. 4. Styrkrets som funktion av induktionsmotorns stegstarttid

Motorn kopplas på av kontaktorn KM till det första hastighetssteget och av kontaktorerna KM2 och KM1 till det andra. För att slå på motorn till den första hastigheten, tryck på knappen SB2 slår på spolen för kontaktorn KM och dess effektkontakter KM i huvudkretsen. Den deltaanslutna statorlindningen är ansluten till nätverket. Tidsreläets KT spole är spänningssatt och dess slutande kontakt (i kretsen för spolen KM) är sluten.

En steg-för-steg-start av motorn vid den andra rotationshastigheten utförs med hjälp av ett mellanrelä K, vars krets stängs av startknappen SB3. K-slutkontakterna förbigår de två startknapparna och K-öppningskontakten gör KT-tidsreläet strömlöst. Stängningskontakten KT i kretsen av spolen KM stängs av med en returfördröjning, på grund av vilken spolen KM i den första startperioden visar sig vara stängd och motorn slås på vid den första hastigheten.

Kontakten för KM-blocket i kretsen för spolen KM2 och KM1 öppnas. Dessa spolar är också bortkopplade från den öppna kontakten KT, som fördröjs vid retur. Efter en viss tidsperiod kommer stängningskontakten KT att stänga av spolen KM, och dess öppningskontakt kommer att slå på spolarna för kontaktorerna för den andra rotationshastigheten KM1 och KM2. Deras huvudkontakter i matningskretsen kommer att koppla statorlindningen till dubbelstjärna och ansluta den till elnätet.

Därför accelererar motorn först till första växeln och växlar sedan automatiskt till andra växeln. Observera att den preliminära anslutningen av statorlindningen till en dubbelstjärna och dess efterföljande inkludering i nätverket utförs först genom att slå på två stängningskontakter på strömförsörjningen KM2 och sedan tre stängande huvudkontakter KM1. En sådan omkopplingssekvens uppnås genom det faktum att spolen KM1 är ansluten till spänning genom kontakten på stängningsblocket KM2. Motorn stoppas genom att trycka på knappen «Stopp», markerad på diagrammet med bokstaven SB1.

I fig. Figur 5 visar ett diagram över den automatiska starten av en parallellt exciterad DC-motor som funktion av tiden. Genom att stänga QF-brytaren förbereds motorn för start. Strömmen flyter genom kretsen som består av lindningen av tidsreläet KT1, ankaret på motorn M och två steg i startreostaten R1 + R2.

Ris. 5. Styrkrets som funktion av tiden för en exciterad likströmsmotor

På grund av det höga motståndet hos reläets KT1 spole är strömmen i denna krets mycket liten och har ingen effekt på motorn, men själva reläet utlöses och dess öppna kontakt i kontaktorns KM1 krets öppnar. I spolen för det andra tidsreläet KT2, parallellkopplat med motståndet R1, förgrenas en så liten ström att den inte kan slås på. Motorns LM-fältlindning slås också på.

Motorn startas genom att trycka på knappen SB2. Samtidigt slås kontaktorn KM och dess kontakt i motorns ankarkrets på. Den stora startströmmen begränsas av två reostatsteg R1 och R2.En del av denna ström förgrenas in i KT2-reläets spole och när den aktiveras öppnar den sin KT2-kontakt i KM2-kontaktorkretsen. Samtidigt med stängningen av ankarkretsen M kortsluter kontaktorns KM arbetskontakt reläets KT1 spole.

Efter ett visst tidsintervall när reläet kommer tillbaka kommer KT1 att stänga sin KT1-kontakt i KM1-kontaktorkretsen. Denna kontaktor med sin arbetskontakt KM1 kommer att kortsluta det första steget R1 i startreostaten och lindningen av tidreläet KT2. Med en returfördröjning kommer dess arbetskontakter KT2 att slå på kontaktorn KM2, som med sina arbetskontakter KM2 kommer att kortsluta det andra steget R2 i startreostaten. Detta avslutar motorstarten.

När SB1-knappen trycks in kommer KM-kontaktorn att lösa ut och koppla bort sin huvudkontakt i ankarkretsen. Ankaret förblir strömsatt, men det visar sig att det är anslutet i serie med reläspolen KT1, på grund av vilken en liten ström flyter genom den. Relä KT1 kommer att fungera, öppna sin kontakt i kretsen av kontaktorer KM1 och KM2, de kommer att stänga av och öppna sina kontakter, kortsluta motstånd R1 och R2. Motorn stannar, men dess fältlindning förblir ansluten till elnätet och därmed är motorn förberedd för nästa start. Fullständig avstängning av motorn görs genom att stänga av den automatiska inmatningsströmställaren BB.

Dynamisk bromsning av motorer utförs också som en funktion av tiden. För dynamisk bromsning, till exempel en induktionsmotor, är statorlindningen bortkopplad från växelströmsnätet och, enligt ett av schemana som visas i tabell 1, ansluten till en likströmskälla.Inom skogs- och träbearbetningsindustrin erhålls likström från speciella halvledarlikriktare. I det här fallet finns det inget behov av en speciell likströmskälla.

När statorlindningen slås på enligt ett av schemana (se tabell 1), skapas ett stationärt magnetfält i lindningen till likriktaren. I ett stationärt fält fortsätter motorns rotor att rotera med tröghet. I det här fallet skapas en växlande EMF och ström i motorns rotor, vilket kommer att excitera ett växlande magnetfält. Det föränderliga magnetfältet hos rotorn när det interagerar med statorns stationära fält skapar ett bromsmoment. I detta fall omvandlas den lagrade kinetiska energin från rotorn och drivningen till elektrisk energi i rotorkretsarna och den senare till värme.

Termisk energi försvinner från rotorkretsen till omgivningen. Värmen som genereras i rotorn kommer att värma upp motorn. Mängden värme som frigörs beror på strömmen i statorlindningen när den matas med likström. Beroende på det schema som används för att slå på statorlindningen när den förses med likström, kommer förhållandet mellan ström och fasström hos statorn att vara annorlunda. Förhållandena mellan dessa strömmar för olika kopplingsscheman visas i en tabell. 1

Den dynamiska bromskretsen för en induktionsmotor visas i fig. 6.

Ris. 6. Schema för dynamisk bromsning av en induktionsmotor

Genom att trycka på startknappen SB1 sätter KM-ledningskontaktorn på motorn till AC-nätet, dess stängningsblockskontakt växlar KM-spolen till självförsörjande.Öppningskontakten KM bryter matningskretsen till bromskontaktorn KM1 och tidreläet KT. När SB-knappen trycks in är KM-ledningskontaktorn strömlös och KM1-kontaktorspolens krets spänningssätts.

Kontaktor KM1 inkluderar sina kontakter KM1 i kretsen för transformator T och likriktare V, vilket resulterar i att statorlindningen kommer att förses med likström. För att förhindra slumpmässig oberoende omkoppling av ledningskontaktorn kopplas öppningskontakten på blocket KM1 i serie med dess spole KM. Samtidigt med bromskontaktorn slås tidreläet KT på, vilket är konfigurerat så att dess öppna kontakt KT kommer stäng av spolen KM1 och tidsreläet efter ett visst tidsintervall. Tidsreläinställningen KT väljs så att reläaktiveringstiden tkt är lika med summan av motorretardationstiden tT och korrekt kontaktor KM1 utlösningstid.