Motorstyrkretsar som funktion av hastighet

Vid motorstyrning övervakas varvtalet som en funktion av motorns rotorhastighet för att påverka motsvarande styrelement när det ändras.

Hastighetsreläer eller små elektriska mätgeneratorer kan användas i motorstartstyrkretsar. Men de används extremt sällan för dessa ändamål på grund av komplexiteten i designen, höga kostnader och otillräcklig tillförlitlighet. Därför styrs motorvarvtalet med indirekta metoder. I asynkrona och synkrona motorer styrs rotationsfrekvensen av rotorströmmens emk och frekvens, och i likströmsmotorer av armaturens emk.

I fig. 1, a och b visar scheman för automatisk start av en parallellt exciterad DC-motor beroende på rotationsfrekvensen och beroende på EMF och ankarspänningen från starttidpunkten. Styrningen av rotationsfrekvensen utförs genom att mäta motorns EMF, som varierar i proportion till rotationsfrekvensen.

Ris. 1.Styrkretsar som funktion av hastighet: a och b — krets och startschema för en parallellt exciterad DC-motor

Eftersom EMF är proportionell mot motorvarvtalet, utförs den automatiska inmatningen av individuella steg i startreostaten vid en viss storlek på manöverspänningen för accelerationskontaktorerna KM1, KM2 och KMZ, som var och en är inställd på en viss tillbakadragning värde. Genom att trycka på startmotorn knappar SB2 slår på KM-ledningskontaktorn. Alla motstånd R1, R2, R3 kommer att kopplas i serie med ankarlindningen och begränsar strömmen.

Vid en viss hastighet n1 är spänningen Uy1 för kontaktorns K1 spole

där Här Detta är koefficienten för maskinen.

När Uy1 kommer att vara lika med neddragningsspänningen kommer kontaktorn KM1 att fungera och kortsluta motståndet R1. En ytterligare ökning av rotationshastigheten tills rotationen av n2 och n3 kommer att leda till en ökning av spänningen på kontaktorernas K2 spolar och en kortslutning till värden

I detta fall kommer kontaktorerna K2 och kortslutningen att arbeta i serie och kortsluta motstånden R2 och R3. Efter kortslutning av motståndet R3 kommer startprocessen att slutföras och motorn kan gå under lång tid.

EMF i induktionsmotorns rotorkrets är proportionell mot slirningen, dvs E2s = E2s. Här är E2 emk för en stationär rotor.

Ju lägre slirning, desto lägre EMF, det vill säga desto högre motorrotorhastighet. För att styra start av AC-motorer med en lindad rotor används reläer som styr värdet på EMF i rotorkretsen.Motsvarande enheter (reläer, kontaktorer) som kortsluter startmotstånd är anpassade till dessa spänningar.

För styrning av induktionsmotorer med lindade rotorer och synkronmotorer kan frekvensmetoden även användas som en funktion av varvtalet. Denna metod är baserad på det kända beroendet av frekvensen hos rotorströmmen f2 på rotationsfrekvensen för statorfältet n0 och rotorn n2, dvs.

Eftersom varje rotorhastighet motsvarar ett visst f2-värde, kommer ett relä inställt på den frekvensen och kopplat till motorns rotorkrets att verka på kontaktorspolens krets. Kontaktorn kommer att kortsluta motståndsstegen vid en given hastighet.

Bromsning av motsatta motorer görs beroende på hastigheten hastighetskontrollrelä SR. I fig. 2 visar a, b exempel på stopp av asynkronmotorer genom opposition.

Ris. 2. Schema för att stoppa asynkronmotorer med hjälp av opposition: a — ej reversibel; b - reversibel

Låt oss ta en titt på hur dessa system fungerar.

Genom att trycka på SB2-knappen slås spolen på kontaktorn KM på (se fig. 2, a), som stänger strömkontakterna och blockerar SB2-knappen. Samtidigt kopplar kontakten av öppningsblocket KM i kretsen av spolen till bromskontaktorn KM1 och hastighetskontrollreläet SR bort dem från nätverket. När motorrotorn når ett visst varvtal kommer SR-kontakten att stängas, men detta kommer inte längre att få KM1-kontaktorn att fungera. Motorn fortsätter att gå normalt.

Stopp av motorn med en motkopplingsbroms görs genom att trycka på SB-knappen.Samtidigt neutraliseras kontaktorns KM-spole, och dess huvudkontakter försvinner och kopplar bort motorn från nätverket. KM-öppningskontakten i bromskontaktorkretsen på KM1 kommer att stängas. Eftersom i detta ögonblick kontakten för hastighetskontrollreläet SR är stängd, bromskontaktorns huvudkontakter slås på omedelbart och statorlindningen växlas till omvänd, kommer magnetfältet att börja rotera i motsatt riktning, d.v.s. rotationen av rotorn och motorn kommer att stoppas genom motväxling. Rotorns varvtal minskar och vid ett visst lågt värde kommer dess kontakter på RKS varvtalsrelä att öppna och koppla från motorn från elnätet.

Vid backstyrning med motsatt bromsning (fig. 2, b) startas motorn framåt genom att trycka på knappen SB1, som genom att sluta kretsen för kontaktorn KM1 säkerställer att motorn ansluts till nätverk. Motorrotorn kommer att börja rotera och när den når en viss hastighet kommer varvtalsregleringsreläets slutkontakt SR1 att stängas och öppningskontakten SR2 öppnas.

Att slå på spolen på kontaktorn KM2 kommer inte att ske eftersom öppningskontakten på kontaktorn KM1 har brutit sin krets. I detta läge fortsätter motorn att gå tills SB-knappen trycks in. När SB-knappen trycks in stängs kretsen av spolen KM1 av. Detta kommer att stänga brytkontakten KM1 och spolkretsen för kontaktorn KM2 kommer att få ström.

Motorns statorlindning kopplas in för att backa. När rotorn fortsätter att rotera i samma riktning genom tröghet, uppstår motbromsning.När hastigheten sjunker till ett visst litet värde öppnar varvtalsregleringsreläet sin kontakt SR1, kontaktorn KM2 stängs av och kopplar bort motorn från nätet.

För att starta motorn baklänges, tryck på SB2-knappen. Hela processen kommer att likna den som beskrivs. Nu spelas bromskontaktorns roll av KM1-kontaktorn, och SR2-kontakterna på hastighetskontrollreläet kommer att styra bromsprocessen.

Automatisk start av en synkronmotor är förknippad med välkända svårigheter, eftersom det i detta fall inte bara är nödvändigt att begränsa startströmmen utan också att synkronisera maskinen med nätverket.

Styrkretsen för en synkronmotor med låg effekt visas i fig. 3. Inkopplingsströmbegränsning tillhandahålls av aktiva motstånd som ingår i statorlindningen. Innan du startar motorn, slå på de automatiska ingångsomkopplarna QF och QF1 på AC- och DC-nätet, som ger maximalt och termiskt skydd. Genom att trycka på startknappen SB2 slås spolen på kontaktorn KM på, och statorlindningen av synkronmotorn genom huvudkontakterna på KM är ansluten till nätverket genom startmotstånden Rn. Spolen är självlåsande och dess kontakt i DC-kretsen inkluderar låsreläet KV, vars slutande kontakt förbereder kontaktorernas K1 och K2 spolar för att slås på.

Frekvensreläerna KF1 och KF2 i LM-rotorns magnetiseringskrets fungerar beroende på motorvarvtalet. Vid uppstart, när rotorslirningen är störst, öppnar reläernas KF1 och KF2 brytande kontakter.Spolarna öppnas innan KV-blockeringsreläet slås på och K1-spolen kommer inte att få ström. Reläkontakterna KF1 och KF2 kommer att stängas igen när motorvarvtalet når cirka 60-95 % synkront i enlighet med reläreglering.

Efter att ha stängt kontakterna på reläet KF1 kommer kontaktorns K1 spole att slås på, dess kontakter i huvudkretsen kommer att kortsluta startmotstånden Rp och statorn slås på till full linjespänning. När de öppna kontakterna på reläet KF2 är slutna skapas en krets för att försörja kontaktorns K2 spole, oberoende av kontaktorn K1, dess kontakt öppnar med en hastighet av ungefär 60 % av den synkrona hastigheten.

Kontaktor K2 har två lindningar: en huvudlindning som drar KM1 och den andra lindningen KM2, utformad för att frigöra låset som är försett med kontaktorn. Efter att ha kopplat på upptagningsspolen KM1 stänger stängningskontakterna K2 i magnetiseringskretsen, och öppningskontakterna K2 öppnas, kopplar bort rotorlindningen från urladdningsmotstånden R1 och R2 och ansluter rotorn till DC-nätet.

Ris. 3. Synkronmotorstyrning

Kontaktorn K2 fungerar i följande ordning. N/O-kontakt K2 öppnar i matningskretsen till pickupspolen, men blockeringen håller kontaktorn spänningssatt. Stängningskontakterna K2 sluter i matningskretsen för de två spolarna och i kretsen för spolen KM2, vilket förbereder kretsen för efterföljande tillkoppling. Spole K2 kommer att vara strömlös så snart låsmekanismen släpps från spole KM2. Motorn kopplas bort från elnätet genom att trycka på knappen SB1.Spolen K1 släpper sin öppningskontakt i spolen KM2, vilket släpper spärren och stänger av spolen KM1, varefter kretsen återgår till sitt ursprungliga läge.