Как сделать реверс асинхронного двигателя
Обновлено: 06.07.2024
Реверсирование асинхронных двигателей производят путем изменения направления вращающегося магнитного поля статора, для чего меняют местами два любых линейных привода, питающих статор. При частом реверсировании двигателей пользуются трехполюсным переключателем. [1]
Реверсирование асинхронных двигателей достигается изменением порядка следования фаз на зажимах обмотки статора. При изменении положения переключателя меняется порядок следования фаз на зажимах двигателя ( А — В — С на Л — С — В), что приводит к изменению направления вращения магнитного поля, а следовательно, и к изменению направления вращения ротора. [3]
Реверсирование асинхронных двигателей достигается изменением порядка следования фаз на зажимах обмотки статора. В — С на Л — С — В), что приводит к изменению направления вращения магнитного поля, а следовательно, и к изменению направления вращения ротора. [5]
Для реверсирования асинхронного двигателя необходимо изменить чередование фаз, что вызовет изменение направления вращения магнитного поля статора. На рис. 18.13 представлены в относительных единицах рабочие характеристики асинхронного двигателя. [6]
Как производится реверсирование асинхронных двигателей . [7]
Как осуществляется реверсирование асинхронных двигателей . [8]
Реверсивный магнитный пускатель обеспечивает реверсирование асинхронного двигателя . [10]
Пуск, остановку, реверсирование асинхронных двигателей небольшой мощности с короткозамкну-тым ротором осуществляют обычно с помощью магнитных пускателей. [11]
Для изменения направления вращения, реверсирования асинхронного двигателя необходимо поменять местами два любых — линейных провода, соединяющих трехфазную сеть со статором машины. При таком переключении порядок чередования токов в фазах изменяется на обратный, что вызывает изменение направления вращения поля и направления вращения двигателя. Схема реверсирования двигателя представлена на рис. 12 — 28; положения / и 2 рубильника соответствуют различным порядкам чередования токов в фазах и, следовательно, противоположным направлениям вращения даига — теля. Включение двигателя в обратном направлении обычно производится после его предварительного 2 торможения и полной остановки. В противном случае при переключении имеет место пик тока, превосходящий пусковой ток и сопровождаемый толчком, действующим на приводимый в движение механизм. [12]
Для изменения направления вращения, реверсирования асинхронного двигателя необходимо изменить направление вращения его магнитного поля. Для этого требуется поменять местами два любых линейных привода, соединяющих трехфазную сеть со статором машины. При таком переключении порядок чередования токов в фазах изменяется на обратный, что вызывает изменение направления вращения поля ( § 7 — 6) и направления вращения двигателя. [13]
Для изменения направления вращения — реверсирования асинхронного двигателя — нужно лишь изменить соединения обмотки статора с сетью, так, чтобы зажим статора, соединенный первоначально, например, с фазой А сети, был присоединен к фазе В сети и соответственно было бы изменено соединение второго зажима статора с сетью. [15]
Реверс электродвигателя — полное описание функций реверсирования
Реверс – это изменение направления вращения электродвигателя. Выполнить реверс можно изменив полярность приходящего на пускатель, питающего напряжения. Это могут быть регуляторы, используемые для двигателей постоянного тока.
Реверс можно выполнить, используя перемену чередования фаз в сети переменного тока. Это действие выполняется в автоматическом режиме при замене полярности сигнала задания, или после поступления определенной команды на нужный логический вход.
Реверс можно осуществить при помощи информации, которая передается по полевой шине, эта возможность входит в определенный набор стандартных функциональных способностей и свойственна большинству современных регуляторов, используемых в цепях переменного тока.
Рис№1. Тезус U(магнитный пускатель) с реверсивным блоком
Функция реверсирования
Для изменения направления двигателя изменяется полярность напряжения приходящего на якорь двигателя.
Основные методы реверсирования
В настоящее время, уже достаточно редко, используется контакторный способ.
Существует статический способ, он заключается в изменении полярности на выходе преобразователя в обмотке якоря или при изменении направления прохождения тока возбуждения. Для этого способа свойственно наличие большой постоянной времени обмотки возбуждения, что не всегда удобно.
Рис. №2. Реверсирование двигателя с помощью магнитного пускателя.
При управляемом торможении механизмов, обладающих высоким моментом инерции нагрузки, необходимо вырабатываемую электрической машиной энергию, возвращать обратно в основную электрическую сеть.
Используя процесс торможения регулятор выступает в качестве инвертора, производимая энергия обладает отрицательным зарядом.. таким образом регулятор может осуществить две операции одна – реверс, другая – рекуперативное торможение. Регулятор оснащается двумя мостами, которые подключены встречно-параллельно.
Используемые мосты инвертируют напряжение и ток.
Рис.№3. Реверс асинхронного электродвигателя с прямым частотным преобразователем; а) скорость и составляющие вектора статорных токов АД, б) фазные напряжения электрической сети и ток нагрузки.
Реверс может осуществляться преобразователем частоты, используемым для асинхронных электрических двигателей.
Управление реверсированием выполняется с помощью векторного управления в замкнутой системе с использованием датчика обратной связи. С его помощью производится независимое управление составляющими тока Id и Iq, они служат для определения потока и вращающегося момента двигателя. Управление асинхронным двигателем аналогично проведению операций по управлению и регулированию двигателем постоянного тока.
Рис.№4. Функциональная схема регулятора скорости с векторным управлением и датчиком обратной связи.
Для осуществления функции реверса, на логическом входе регулятора предназначенного для выполнения этой команды появляется внешний сигнал. Он изменяет порядок коммутации силовых ключей инвертора и реверса двигателя. Реверс можно выполнять в нескольких вариантах.
- Вариант №1: осуществление действия с помощью противовключения, при стремительном изменении очередности переключения транзисторных ключей .
При изменении чередования фаз на двигателе, находящемся в работе, происходит изменение вращения поля. В результате этого появляется большое скольжение, что создает резко-нарастающее тока ПЧ (преобразователя частоты) до самого большого значения (внутреннее ограничение тока ПЧ). При большом скольжении малый тормозной момент и внутренний регулятор ПЧ уменьшат задание скорости. При достижении электродвигателем нулевой скорости, происходит осуществление реверса, который соответствует кривой разгона. Лишняя энергия, не затраченная на трение и на нагрузку, рассеивается в роторе.
- Вариант №2: изменение направления вращения электрического поля с управлением периода скорости замедления и без него.
Вращающий момент механизма прямо противоположен моменту двигателя и превышает его по модулю, то есть естественное замедление происходит быстрее во много раз, чем кривая замедления, которую установил регулятор. Значение скорости постепенно снижается и происходит смена направления вращения.
При вращающем моменте, когда естественное торможение меньше установленного регулятором, двигатель начинает работать в состоянии рекуперативного торможения и возвращает энергию преобразователю. Диодные мосты не дают энергии пройти в сеть, конденсаторы фильтра заряжаются, величина напряжения увеличивается и включается устройство безопасности, предохраняющее от выделения энергии.
Для того чтобы предотвратить перенапряжение, через тормозной ключ присоединяют тормозное сопротивление к конденсаторному блоку. Тормозной момент ограничивается емкостью в звене постоянного тока преобразователя, значение скорости падает и происходит смена вращения. Разные модификации резисторов на разные номиналы обеспечивают соответствие мощности двигателя и рассеиваемой энергии. В подавляющем большинстве случаев тормозной ключ в моделях расположен в самом регуляторе.
Наличие тормозного резистора свойственно для регуляторов, предназначенных для обеспечения управляемого торможения, этот метод относится к самым экономически выгодным. С его помощью двигатель может замедлять вращение до самой остановки движения, не меняя направление рабочего вращения.
- Вариант №3: длительный период работы в режиме торможения.
Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта Электронщик , буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. Делитесь информацией в соцсетях, ставьте лайки, если вам понравилось — это поможет развитию канала
Как сделать реверс асинхронного двигателя через кнопку ПНВ?
При использовании электродвигателей, реверс движка считается неотъемлемой функцией, которая необходима для 85% схем применяемого электрооборудования. Реверс электродвигателя — это перемена вращения ротора в обратном направлении. Поменять направление движения возможно у любого электродвигателя, как постоянного тока, так и асинхронного, работающего с использованием переменного тока.
Для чего нужен реверс двигателя?
Многие механические действия в бытовых и промышленных устройствах, осуществляются с помощью асинхронного движка. В связи, с чем часто возникает необходимость изменения направления движения, исходя из выполняемых задач. Иногда функция реверса для механизма является постоянной, а иногда — временной.
Функцию реверса в электродвигателе иногда используют для торможения, поскольку при отсоединении его от электросети, ротор, располагая значительной инерционностью, продолжает свою работу. Такой кратковременный пуск реверса вызывает процесс торможения движка. Данный способ еще называют противовключением.
Принцип реверсивного движения
Чтобы изменить направление вращения электродвигателя переменного тока, нужно изменить магнитные поля, вызывающие движение в противоположном направлении. Поскольку в магнитных полях каждый провод подключен к положительному и отрицательному току, замена основного и пускового проводов заставит двигатель вращаться в обратном направлении. Это простой метод переключения проводов действует, поскольку полярность магнитного поля меняется на противоположную.
Как реализовать схему реверса?
Для перемены направленности вращения ротора, нужно поменять местами 2 из 3 фазы его обмотки. Тогда электромагнитное поле статора меняет свою направленность движения, при этом ротор в первоначальный период времени, двигаясь по инерции, станет притормаживаться, пока окончательно не остановится. И только потом он будет крутиться в другом направлении.
Замену полярности электро-пусковой обмотки возможно сделать с управляющим тумблером по схеме. Его можно подобрать с 2 или 3 зафиксированными положениями и 6 выходами. Выбирать такое устройство нужно по токовой нагрузке и разрешенному напряжению.
Пропускать ток на тумблер предпочтительнее от вспомогательной обмотки, которая работает непродолжительно. Перечисленное, даст возможность значительно увеличить рабочий ресурс контактной группы.
Реверс асинхронного двигателя с конденсаторным запуском лучше выполнять по следующей схеме:
- При тяжелом пуске параллельно к главному конденсатору, используя средний контакт с самовозвратом ПНВ, подсоединяют добавочный конденсатор.
- В таком примере переключают тумблер реверса только при заторможенном роторе, и никак не при его вращении.
- Случайная перемена направленности работы мотора под напряжением, сопряжена с огромными скачками тока, что истощает его мото-ресурс. По этой причине посадочное место тумблера реверса на оборудовании нужно подбирать таким образом, чтобы сделать невозможным случайное включение его во время работы. Лучше установить его в каком-то углубленном месте конструкции.
Если электродвигатель не работает должным образом после сборки схемы, потребуется дважды перепроверить, что провода идут к правильным клеммам переключателя. И также удостоверится, что проводка не ослаблена или не повреждена.
Рекомендуется использовать увеличительное стекло, чтобы убедиться, что соединения выполнены правильно и даже самая тонкая нить провода случайно не касается другого проводка или клеммы.
Реверсивная схема запуска асинхронного электродвигателя
Как и обещал в предыдущей статье , привожу схему реверсивного пуска асинхронного двигателя посредством двух магнитных пускателей.
Принцип работы аналогичен нереверсивному запуску , поэтому подробно останавливаться не будем. Главным отличием является использование дополнительных блокировочных контактов КМ1:5 и КМ2:5 .
Известно, что для изменения направления вращения необходимо изменить чередование фаз (в приведенной схеме поменяны местами фазы А и С ). И в случае одновременного включения обоих магнитных пускателей, произойдет короткое замыкание на контактах магнитного пускателя КМ1:1. 3 / КМ2:1. 3.
Для защиты от случайного включения реверса в цепи питания катушек КМ1 и КМ2 включены нормально-замкнутые контакты КМ1:5 и КМ2:5 .
Для запуска двигателя в противоположном направлении необходимо произвести остановку двигателя нажатием на кнопку SB1:1 «Стоп «.
Также возможно вариация приведенной схемы с использованием блокировочных контактов на кнопках, а не на магнитных пускателях.
Как видите отличие в схеме минимально. Отличается только работа. Теперь для изменения направления вращения нет необходимости нажимать на кнопку SB1:1 «Стоп « .
Ну и напоследок — внешний вид ящика управления, собранном по описанной схеме:
Предлагается схема электронного переключателя на твердотельных тиристорах (управляемые кремниевые выпрямители SCR), предназначенная для реверсирования трехфазного двигателя. Тут отсутствуют движущиеся механические контакты – как известно, традиционное реверсирование осуществляется парой контакторов, которые меняют местами две из трех линий переменного тока. Но у контакторов есть недостатки – они дороги и имеют ограниченный срок службы при повторяющемся частом переключении.
Схема релейного реверса 3-фазного мотора
Для начала схема обычного релейного реверса, чтоб лучше понять процесс. Вот схема принципиальная и далее монтажная реверсивного пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором:
Схема электронного реверса двигателя
А это электронное реверсирование:
Схема управления – драйвер.
Обратите внимание, что эта схема не обеспечивает управление скоростью, поскольку двигатель работает на своей базовой скорости, и не обеспечивает переключение при нулевом напряжении. Для контроля вращения используйте схему частотного регулятора.
Как работает электронный реверс
Тиристоры SCR получают повторяющуюся серию импульсов, которая как включает их, так и поддерживает их проводимость. Импульсы управления генерируются м/с 555 и изолируются гальванически через 4 вторичных импульсных трансформатора. Для каждой линии один такой контур. Когда 555 заблокирована, импульсы на управляющем электроде прекращаются, и ток SCR коммутируется по линии переменного напряжения.
Почему SCR? Они намного более надежны чем обычные тиристоры, потому что они рассчитаны на более высокую температуру перехода, имеют более низкие потери проводимости, более высокое номинальное напряжение, более высокое значение dV / dT и более высокий номинальный ток короткого замыкания. Конечно недостатком является требование, чтоб пара проводила оба полупериода.
Полупроводниковый предохранитель необходим для прерывания межфазного тока короткого замыкания, причём достаточно быстро, чтобы уберечь тиристоры от сгорания. Если оба направления включаются одновременно, происходит межфазное короткое замыкание. Отключающий ток предохранителя должен быть существенно меньше тока силового полупроводника.
Добавление конденсатора 0,1 мкФ между управляющим электродом и катодом существенно увеличивает номинальное значение dV / dT устройства, а также снижает шумовую чувствительность.
Демпфер RC подключен к каждой ячейке. Резистор поглощает энергию, вызванную всплеском линейного шума – такое может произойти при включении питания и может вызвать ложное срабатывание тиристоров. Он также поглощает энергию всплеска напряжения выключения SCR, которая является функцией скорости изменения восстановленного тока заряда SCR и индуктивности последовательной цепи.
Трансформаторы импульсные
Трансформатор можно легко изготовить из соответствующих материалов. Он предназначен для пикового первичного напряжения 24 В, но его можно изменить для снижения напряжения путем регулировки количества витков первичной обмотки. Другой подход – параллельное соединение двух импульсных трансформаторов с двумя вторичными обмотками каждый.
Характеристики импульсного трансформатора
Нельзя устанавливать высокий уровень на обоих выходах одновременно. Он должен обеспечивать как минимум 1 линейный цикл для SCR, для коммутации линии перед изменением направления вращения.
В противном случае необходимо предусмотреть промежуток времени между сменой направлений, чтобы скорость двигателя снизилась. Хотя скорость не обязательно должна падать до нуля, это снизит повышение температуры двигателя, поскольку реверс двигателя, когда он вращается в другом направлении, приводит к очень высоким токам мотора.
Однофазная испытательная схема
Поскольку в радиолюбительской лаборатории как правило нет трехфазного источника питания для работы двигателя, тестирование может быть однофазным. Для этого требуется только два SCR, соединенных встречно параллельно, и половина цепи управления.
Трехфазные электродвигатели широко используются на многих объектах. В силу специфических условий эксплуатации, довольно часто возникает необходимость изменения направления вращения вала того или иного агрегата. Для этих целей лучше всего подходит стандартная схема реверса трехфазного двигателя, применяемая для открытия и закрытия гаражных ворот, обеспечения работы лифтов, погрузчиков, кран-балок и другого оборудования.
Общая схема реверса электродвигателей
В промышленности и сельском хозяйстве нашли широкое применение различные типы трехфазных асинхронных электродвигателей. Они устанавливаются в электроприводах оборудования, служат составной частью автоматических устройств. Трехфазные агрегаты завоевали популярность, благодаря высокой надежности, простому обслуживанию и ремонту, возможности работы напрямую от сети переменного тока.
Специфика работы устройств, работающих с электродвигателями, предполагает необходимость изменения направления вращения вала, называемого реверсом. Для таких ситуаций разработаны специальные схемы, в состав которых включены дополнительные электрические приборы. Прежде всего, это вводный автомат, имеющий соответствующие параметры, контакторы (2 шт.), тепловое реле и элементы управления в виде трех кнопок, объединенных в общий кнопочный пост.
Для того чтобы вал начал вращаться в противоположную сторону, необходимо изменить расположение фаз подаваемого напряжения. Необходим постоянный контроль над значением напряжения, поступающего на электродвигатель и катушки контакторов. Непосредственное выполнение реверса в трехфазном двигателе осуществляется контакторами (КМ) № 1 и № 2. При срабатывании контактора № 1, фазы поступающего напряжения будут располагаться иначе, нежели при срабатывании контактора № 2.
Для управления катушками обоих контакторов предусмотрены три кнопки – ВПЕРЕД, НАЗАД и СТОП. Они обеспечивают питание катушек в зависимости от расположения фаз. Порядок включения контакторов влияет на замыкание электрической цепи таким образом, что вращение вала двигателя в каждом случае происходит строго в определенную сторону. Кнопку НАЗАД необходимо только нажать, но не удерживать, так как она сама оказывается в нужном положении под действием самоподхвата.
На всех трех кнопках установлена блокировка, предотвращающая их одновременное включение. Несоблюдение этого условия может привести к возникновению в электрической цепи короткого замыкания и выходу из строя оборудования. Для блокировки кнопок используется специальный блок-контакт, расположенный в соответствующем контакторе.
Схема реверса трехфазного двигателя и кнопочного поста
В каждой системе, обеспечивающей реверс трехфазного электродвигателя, имеются специфические кнопочные контакты, объединенные в общий кнопочный пост. Работа этой системы тесно связана с функционированием остальных элементов схемы.
Всем известно, что включение контактора магнитного пускателя осуществляется с помощью управляющего импульса, поступающего после нажатия на пусковую кнопку. Данная кнопка в первую очередь обеспечивает подачу напряжения на катушку управления.
Включенное состояние контактора удерживается и сохраняется, благодаря принципу самоподхвата. Он заключается в параллельном подключении (шунтировании) к пусковой кнопке вспомогательного контакта, обеспечивающего подачу напряжения на катушку. В связи с этим уже нет необходимости удерживать кнопку ПУСК в нажатом состоянии. Таким образом, магнитный пускатель может отключиться только после разрыва цепи катушки управления, поэтому в схеме необходима кнопка с размыкающим контактом. В связи этим, кнопки управления, объединенные в кнопочный пост, оборудуются двумя парами контактов – нормально открытыми (NO) и нормально закрытыми (NC).
Все кнопки выполнены в универсальном варианте для того, чтобы обеспечить моментальный реверс двигателя, если в этом возникнет срочная необходимость. Отключающая кнопка, в соответствии с общепринятыми нормами, имеет название СТОП и маркируется красным цветом. Кнопка включения известна как стартовая или пусковая, поэтому она именуется по-разному с помощью слов ПУСК, ВПЕРЕД или НАЗАД.
В некоторых случаях кнопочный пост может использоваться в нереверсивной схеме работы электродвигателя, когда его вал вращается лишь в одном направлении. Запуск производится кнопкой пуск, а остановка произойдет через определенный промежуток времени после нажатия кнопки СТОП, когда вал преодолеет инерцию. Подключение такой схемы может быть выполнено в двух вариантах, с помощью катушек управления на 220 и 380 вольт.
Во всех случаях перед подключением кнопочного поста составляется схема его монтажа. В первую очередь выполняется подключение контактора, при отсутствии напряжения на входном кабеле. Для непосредственного управления напряжение может сниматься с любой фазы, какая будет наиболее удобна для использования. Проводник, соединяемый с кнопкой СТОП, подключается совместно с проводом фазы к соответствующей клемме контактора. Во избежание путаницы, нормально разомкнутые контакты маркируются цифрами 1 и 2, а нормально замкнутые – цифрами 3 и 4.
По завершении монтажа в кнопочном посте устанавливается перемычка, затем подключается провод, соединяющий клемму 1 кнопки ПУСК и вывод катушки управления контактора.
Схема реверса трехфазного двигателя в однофазной сети
Довольно часто трехфазные электродвигатели используются в бытовых условиях и включаются в однофазную сеть. Для таких случаев предусмотрена реверсивная схема подключения электродвигателя в однофазной сети. Принцип действия такой схемы очень простой: для выполнения реверса используются конденсаторы, питание которых переключается между полюсами питающего напряжения. Управление схемой осуществляется кнопкой.
Поскольку питающее напряжение составляет 220 В, соединение обмоток двигателя будет выполнено звездой, а на клеммник подведено три вывода. На кнопке управления между клеммами устанавливается перемычка, после чего к одной из них подключается вывод конденсатора. Второй вывод конденсатора подключается к обмотке электродвигателя, не соединенной с сетью.
Затем переключатель соединяется с двигателем, затем подводится питающее напряжение. Готовую систему нужно включить и проверить работу реверса.
Многие несомненные достоинства сделали трехфазные асинхронные двигатели чрезвычайно популярными. Их отличает высокая надежность, они очень просты в эксплуатации и техническом обслуживании, могут работать в прямом подключении к сетям переменного тока.
Очень часто во время рабочих процессов возникает такая ситуация, когда необходимо обязательно изменить направление вращения вала на противоположное. Именно для таких случаев используется схема реверсивного пуска двигателя, совместно с которой применяются дополнительные электрические приборы. Без этих дополнительных устройств, невозможна нормальная реверсивная работа электродвигателя. Для этой схемы используются контакторы в количестве двух единиц, вводное автоматическое устройство, имеющее необходимые параметры, одно тепловое реле и три кнопки управления, входящие в кнопочный пост.
Реверсивный пуск асинхронного трехфазного электродвигателя
В процессе эксплуатации трехфазного асинхронного электродвигателя может возникнуть ситуация, когда требуется поменять направление вращения вала.
Процесс реверсивного пуска электродвигателя
Реверсивный пуск трехфазного асинхронного электродвигателя осуществляется посредством предварительной остановки. То есть сначала следует отключить вращающийся двигатель, после чего нужно дождаться полной его остановки. Лишь после остановки двигателя следует включать обратное вращение. В таком случае пускатель управляет электродвигателем. Мощность пускателя при включении реверса должна быть в 1,5–2 раза больше, чем максимальная коммутационная мощность пускателя. Это во многом зависит от состояния контактов, их устойчивости к износу. В таком режиме пускатель работает без механической блокировки.
Особенности магнитных пускателей реверсивного пуска
Для осуществления реверсивного пуска применяют специальные пускатели. Магнитные пускатели для реверса электродвигателя — это обычные пускатели, которые укреплены на основании двигателя и посредством электрических соединений обеспечивают электрическую блокировку. Она осуществляется посредством нормально-замкнутых блокировочных контактов, которые есть на пускателях, предотвращающих возможность включения одного пускателя при включенном состоянии другого.
При включении реверсивного магнитного пускателя предусматривается нулевая защита, реализуемая с помощью нормально-открытого контакта пускателя, который предотвращает случайное его включение при возникновении напряжения.
Некоторые реверсивные пускатели также оснащаются блокировкой, располагающейся на основании. Она также необходима, чтобы предотвращать возможное одновременное включение пускателей. Следует отметить, что нормальная электрическая блокировка позволяет отказаться от механической.
Тепловые реле и защита от пыли и влаги
Часто магнитные пускатели имеют защиту от пыли и брызг. Такие варианты оснащаются оболочкой в виде резиновых уплотнений, которая не допускает попадания внутрь прибора пыли и влаги.
Некоторые пускатели имеют также тепловые реле. Они необходимы для обеспечения тепловой защиты электродвигателя от перегрузок, которые длятся недопустимое для данной конструкции время. Тепловые реле защищают трехфазный асинхронный двигатель при обрыве фазы питающего напряжения и при токовой перегрузке большой продолжительности.
Монтаж магнитных пускателей асинхронных электродвигателей
Монтаж магнитных пускателей должен происходить на жесткой, хорошо укрепленной вертикальной поверхности. При наличии теплового реле такие конструкции следует монтировать таким образом, чтобы разность температуры воздуха, который окружает пускатель и электродвигатель, была наименьшей.
Для недопущения случайных срабатываний очень важно не ставить пускатели в тех местах, которые подвержены резким толчкам, ударам и тряске. Важно также, чтобы пускатели не были установлены рядом с приборами, которые отличаются большим тепловыделением.
Перед началом использования магнитного пускателя производится наружный осмотр приборов, для того чтобы убедиться в том, что все его части исправны. Также следует проверить номинальное напряжение, которое подается на катушку. Во включенном состоянии допускается небольшое характерное гудение электромагнита.
Уход за магнитными пускателями в процессе эксплуатации
Уход за магнитными пускателями в процессе эксплуатации в первую очередь подразумевает их защиту от попаданий влаги, пыли и грязи. Следует контролировать, чтобы винты контактных зажимов всегда были затянуты. Время от времени нужно проверять состояние контактов. В случае их оплавления последующая зачистка может значительно уменьшить время эксплуатации всего прибора.
Срок службы пускателя во многом зависит от тех условий, в которых он работает, — чем реже им пользуются и чем менее агрессивна окружающая его среда, тем ниже вероятность его поломки.
Реверсивный пуск двигателя
Для того, чтобы изменить направление вращения вала на противоположное, в обязательном порядке должно быть изменено расположение фаз напряжения, которое подается при питании асинхронного двигателя. Именно для этого и применяется схема реверсивного пуска двигателя, позволяющая полностью выполнить эту функцию.
Кроме того, необходимо осуществлять постоянный контроль над значением напряжения, подводимого к двигателю, а также за напряжением, поступающим к катушкам контакторов. Именно контакторы непосредственно участвуют в организации реверсивного движения вала. При срабатывании первого контактора, фазы будут располагаться совершенно иначе, нежели при включении второго контактора.
Реверсивная схема подключения магнитного пускателя
В этой статье подробно рассмотрена пошаговая работа схемы. Схему, в которой двигатель работает только в одном направлении, без реверса, смотрите в статье нереверсивная схема подключения магнитного пускателя.
В заключении этой статьи смотрите видео, демонстрирующее детальную работу схемы реверсного пуска двигателя.
Вначале рассмотрим реверсивную схему подключения с катушкой магнитного пускателя на 220В, а затем работу схемы.
Фазы А,В и С питающего напряжения подводятся к клеммам асинхронного двигателя через:
— 3-х полюсный автоматический выключатель, который защищает всю схему и позволяет отключать питающее напряжение;
— поочередно через три пары силовых контактов магнитных пускателей КМ1 и КМ2;
— тепловое реле Р, которое служит для защиты от перегрузок.
Для того, чтобы изменить направление вращения трехфазного электродвигателя, необходимо поменять местами подключение любых двух фаз!
Для этого в цепь обмотки двигателя включены силовые контакты от двух пускателей, которые подключаются поочередно, меняя чередование фаз. В нашей схеме при вращении вперед последовательность фаз такая — А, В, С. При вращении назад — С, В, А. Т.е. чередование фаз А и С меняется местами.
Катушки магнитных пускателей с одной стороны подключены к нулевому рабочему проводнику N черезнормально-замкнутый контакт теплового реле Р, с другой, через кнопочный пост к фазе С.
Кнопочный пост состоит из 3-х кнопок:
1) нормально-разомкнутой кнопки ВПЕРЕД;
2) нормально-разомкнутой кнопки НАЗАД;
3) нормально-замкнутой кнопки СТОП.
К кнопке ВПЕРЕДпараллельноподключен нормально-разомкнутый вспомогательный контакт пускателя КМ1, и соответственно, к кнопке НАЗАД — нормально-разомкнутый вспомогательный контакт пускателя КМ2.
Также в цепь питания обмотки пускателя КМ1 включен нормально-замкнутый контакт пускателя КМ2, а в цепь обмотки пускателя КМ2, включен нормально-замкнутый контакт пускателя КМ1. Это сделано для блокировки, чтобы предотвратить запуск двигателя назад, когда он вращается вперед, и наоборот. Т.е. запустить двигатель в любую из сторон можно только из положения останова.
Работа схемы
Переводим рычаг трехполюсного автоматического выключателя во включенное положение, его контакты замыкаются, схема готова к работе.
Запуск вперед
Нажимаем кнопку ВПЕРЕД. Цепь питания обмотки магнитного пускателя КМ1 замыкается, якорь катушки втягивается, замыкает силовые контакты КМ1 и вспомогательный нормально-открытый контакт КМ1, который шунтирует кнопку ВПЕРЕД.
Одновременно вспомогательный нормально-замкнутый контакт КМ1 размыкает цепь управления магнитным пускателем КМ2, блокируя тем самым возможность запуска реверса двигателя.
Три питающих фазы в последовательности А,В,С подаются на обмотки двигателя и он начинает вращаться вперед.
Отпускаем кнопку ВПЕРЕД, она возвращается в исходное нормально-разомкнутое состояние. Теперь питание на обмотку пускателя КМ1 подается через замкнутый вспомогательный контакт КМ1. Двигатель запущен и вращается вперед.
Останов двигателя из положения ВПЕРЕД
Для остановки двигателя или для запуска в другую сторону, необходимо сначала нажать кнопку СТОП. Питание цепи управления размыкается. Якорь магнитного пускателя КМ1 под действием пружины возвращается в исходное состояние. Силовые контакты размыкаются, отключая питающее напряжение от электродвигателя. Двигатель останавливается.
Одновременно с этим размыкается вспомогательный контакт КМ1 в цепи питания обмотки пускателя КМ1 и замыкаетсявспомогательный контакт КМ1 в цепи питания пускателя КМ2.
Отпускаем кнопку СТОП. Она возвращается в исходное, нормально-замкнутое положение. Но поскольку вспомогательный контакт КМ1 разомкнут, питание на обмотку пускателя КМ1 не подается, двигатель остается выключенным и схема готова к следующему запуску.
Реверс двигателя
Чтобы запустить двигатель в обратном направлении, нажимаем кнопку НАЗАД.
Питание подается на обмотку пускателя КМ2. Он срабатывает, замыкая силовые контакты КМ2 в цепи питания двигателя, и вспомогательный контакт КМ2, который шунтирует кнопку НАЗАД. Одновременно с этим, другой вспомогательный контакт КМ2 разрывает цепь питания пускателя КМ1.
На обмотки двигателя подаются три фазы в порядке С,В,А, он начинает вращаться в другую сторону.
Отпускаем кнопку НАЗАД. Она возвращается в исходное положение, но питание на обмотку пускателя КМ2 продолжает поступать через замкнутый вспомогательный контакт КМ2. Двигатель продолжает вращаться в обратном направлении.
Останов двигателя из положения НАЗАД
Для останова повторно нажимаем кнопку СТОП. Цепь питания обмотки пускателя КМ2 размыкается. Якорь возвращается в исходное положение, размыкая силовые контакты КМ2. Двигатель останавливается. Одновременно с этим, вспомогательные контакты КМ2 возвращаются в исходное состояние.
Отпускаем кнопку СТОП, схема готова к следующему пуску.
Защита от перегрузок
Работу теплового реле Р и назначение предохранителя FU я подробно рассмотрел в статье Нереверсивная схема пускателя, поэтому в этой статье описание опускаю. Для пускателей с обмотками, рассчитанными на 380В, схема подключения будет следующая.
Обмотки пускателей подключается к любым двум фазам, на схеме к фазам В и С.
Для большей наглядности я записал видео, в котором поэтапно показан весь процесс работы схемы.
Если видео понравилось, не забывайте нажать НРАВИТЬСЯ при просмотре на YouTube. Подписывайтесь на мой канал, узнайте первым о выходе новых интересных видео по электрике!
Рекомендую также прочитать:
Нереверсивная схема подключения магнитного пускателя.
Как выбирать автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы?
Номиналы групповых автоматов превышают номинал вводного?
Почему в жару срабатывает автоматический выключатель?
Схема реверса трехфазного двигателя в однофазной сети
Так как трехфазному асинхронному двигателю будет недоставать двух фаз, их нужно компенсировать конденсаторами – пусковым и рабочим, на которые коммутируют обе обмотки. От того, куда присоединить третью, зависит кручение вала в ту или иную сторону.
Читать также: Что означает белый провод
На схеме ниже видно, что обмотка под номером 3 через рабочий конденсатор подсоединяется к трехпозиционному тумблеру, который и отвечает за режимы работы двигателя вперед/назад. Два других его контакта объединены с обмотками 2 и 1.
При включении двигателя нужно придерживаться следующего алгоритма действий:
К трехфазной сети
Руководствуясь представленной схемой легко составить последовательность, в которой должно производиться подключение электродвигателя. Первым делом устанавливается основной силовой автомат. Его номинальное напряжение и сила тока должны быть рассчитаны на те, которые будет потреблять двигатель. Только в этом случае можно быть уверенным в бесперебойной работе. Перед монтажом автомата для двигателя потребуется обесточить сеть. Следующим устанавливается предохранительный выключатель. После него фазный кабель уходит на разрыв, на кнопку стоп, а уже от нее делается подключение к контакторам. На каждом элементе контактора и кнопочного поста обычно делаются соответствующие обозначения, которые упрощают процесс подключения. Видео о сборке тестовой схемы можно посмотреть ниже.
Читать также: Удельное сопротивление медного кабеля
Требуемые компоненты
Самостоятельное подключение двигателя для реверсивного вращения не вызовет особых сложностей, если руководствоваться приведенной схемой. Одним из важных компонентов, который облегчит такую задачу является магнитный пускатель или контактор. На самом деле магнитный пускатель и контактор не являются тождественными понятиями. Если говорить просто, то контактор входит в состав магнитного пускателя, но для упрощения в статье оба понятия используются как равнозначные. Магнитные пускатели как раз и применяются для запуска, реверсивного движения и остановки асинхронных двигателей.
Читать также: Горизонтально фрезерный станок видео
Возможно, возникает вопрос о том, почему нельзя использовать обычный рубильник или силовой автомат. В принципе, это допустимо, но не всегда пусковые токи, которые необходимы двигателю для нормального начала функционирования являются безопасными для человека. При включении может возникнуть пробой, который выведет из строя как выключатель, так и навредит оператору. Чтобы свести риски к минимуму, потребуется пускатель. В нем контактная часть отделена от той, с которой взаимодействует оператор. В нем есть отдельный модуль с катушкой, которая создает электромагнитное поле. Для работы катушки может потребоваться напряжение в 12 или больше вольт. При подаче этого напряжения происходит взаимодействие с металлическим сердечником, который втягивается внутрь катушки. К сердечнику закреплена пластина, которая уходит к контактной группе. Они замыкаются и происходит запуск двигателя. Остановка происходит в обратном порядке.
Кроме контактора, потребуется трехкнопочная станция. Одна клавиша выполняет функцию остановки, а две других функции запуска с разницей в направлении вращения. В трехкнопочной станции должно быть два нормально разомкнутых контакта и один нормально замкнутый. Если говорить просто, то нормальным положением контактора называется его нерабочее положение. То есть при воздействии на контакт он либо замыкается, либо размыкается. Если в рабочем состоянии он замкнут, то обозначается как НО, а если разомкнут, то обозначается как НЗ. Контакт НЗ применяется для кнопки остановки.
Направление вращения вала электродвигателя иногда требуется изменить. Для этого необходима реверсивная схема подключения. Ее вид зависит от того, какой у вас мотор: постоянного или переменного тока, 220В или 380В. И совсем по-другому устроен реверс трехфазного двигателя, включенного в однофазную сеть.
Схема реверса асинхронного двигателя
В основе этого способа лежит изменение фазировки питающего напряжения двигателя, питающего обмотки статора. Схема реверса двигателя, в отличие от обычной схемы управления (пуск и останов) содержит не один, а два магнитных пускателя.
Как видно из схемы, их силовые контакты скоммутированы таким образом, что сработка каждого магнитного пускателя обеспечит подачу питающего напряжения на двигатель разной фазировки.
Порядок чередования питающих электродвигатель фаз при сработке пускателя КМ1 будет следующим: L1, L2, L3, а при сработке КМ2: L3, L2, L1. Изменение питающих фаз L1 на L3 и наоборот обеспечит разные направления вращения электромотора.
Для пуска электродвигателя в разных направлениях в схеме имеются две пусковые кнопки, нажатие на каждую вызовет сработку определенного контатора. В зависимости от того, какой именно пускатель сработал, фазировка питания на зажимах двигателя будет L1, L2, L3 или L3, L2, L1.
Для остановки электромотора в цепи питания катушек обоих пускателей предусмотрена одна кнопка “Стоп”, нажатие на которую прервет питающую цепь катушки сработавшего пускателя.
Во избежание одновременной сработки обоих пускателей вследствие ошибочных нажатий на “стартовые” кнопки и предотвращения замыкания фазного проводника L1 на L3 в управляющей части предложенной схеме на основе релейной логики выполнена блокировка такой сработки.
При сработке одного из магнитных пускателей, цепь питания катушки другого окажется размокнутой нормально-замкнутым контактом сработавшего контактора, включенным последовательно в эту цепь.
Реверсивный пуск асинхронного двигателя
Рисунок 3. Схема реверсивный пуск асинхронного двигателя с кз ротором.
В данной схеме нажатием кнопки реверса меняется чередование фаз питающего напряжения на статоре двигателя, что будет вызывать смену направленности его вращения (реверсом). При помощи нормально замкнутых контактов КМ1 и КМ2 выполнена защита от ошибочного включения сразу двух магнитных пускателей КМ1 и КМ2. Также действуют защиты, аналогичные описанным ранее. Отключить электродвигатель можно кнопкой SB3 и автоматом QF.
Реверс коллекторных двигателей
Схема включения его обмоток аналогична той, что используется в двигателях постоянного тока с последовательным возбуждением. Одна токоснимающая щетка коллектора подключается к обмотке статора, а питающее напряжение подается на другую щетку и второй вывод статорной обмотки.
При изменении положения штепсельной вилки в розетке происходит одновременная переполюсовка магнитов ротора и статора. Поэтому направление вращения не изменяется. Так же, как это происходит в двигателе постоянного тока при одновременном изменении полярности питающего напряжения на обмотке возбуждения и якоря. Изменить порядок следования фаза – ноль надо только в одном элементе электрической машины – коллекторе, который обеспечивает не только пространственное, но электрическое разделение проводников – обмотки якоря изолированы друг от друга. На практике это выполняется двумя способами:
- Физической переменой места установки щеток. Это нерационально, поскольку связано с необходимостью внесения изменений в конструкцию устройства. Кроме того, приводит к преждевременному выходу щеток из строя, поскольку форма выработки на их рабочем конце не совпадает с формой поверхности коллектора.
- Изменением положения перемычки между щеточным узлом и обмоткой возбуждения в клеммной коробке, а также точки подключения сетевого провода. Можно реализовать с помощью одного многопозиционного выключателя или двух магнитных пускателей.
Не забудьте, что все работы по перестановке перемычек в клеммной коробке или подключению схемы реверсирования должны проводиться при полностью снятом напряжении.
Плюсы использования магнитных пускателей
Основным элементом в реверсивных схемах подключения электродвигателя является магнитный пускатель. Применение этих аппаратов позволяет решить ряд задач:
- Одновременное подключение трёх фаз.
- Осуществление коммутации больших токов малыми сигналами. Некоторые аппараты могут коммутировать токи порядка сотен ампер, а ток необходимый для питания катушки редко превышает один ампер.
- Дистанционный запуск. Благодаря конструкции пускателя и малым токам срабатывания, кнопки управления могут находиться на расстоянии нескольких сотен метров от электродвигателя, что, в свою очередь, обеспечивает не только удобство эксплуатации, но и безопасность оператора.
- Нулевая защита. Если в процессе работы отключится напряжение, например, из-за срабатывания токовой защиты, то после возобновления электроснабжения, механизм начнёт работать самопроизвольно, что может привести не только к порче оборудования, но и к человеческим жертвам. Применение контактора исключает такую вероятность, так как после обесточивания он отключится и будет сохранять своё состояние до тех пор, пока оператор не нажмёт кнопку запуска.
- Универсальность. Катушки для определённого типа пускателей имеют одинаковые характеристики и конструкцию, но напряжение срабатывания может быть разным. Благодаря этому, установив соответствующую катушку, контактор можно использовать в различных сетях. Об этой особенности следует помнить при замене одного пускателя на другой, так как внешне совершенно одинаковые устройства, могут иметь разное рабочее напряжение.
Как подключается реверсивный пускатель
Схема подключения реверсивного магнитного пускателя необходима для работы электрического двигателя в прямом, а также в обратном направлении. Подключить этот вид пускового устройства для специалиста не составит труда. Очень часто в промышленности реверсивное подключение используется для работы станочного оборудования разного вида (сверлильный, токарный станок и др.). Реверсивная схема реализуется в работе лифтов не бытового назначения.
Реверсивные пускатели имеют отличие в подключении, это дополнительная цепочка управления, а также разница соединения силовой части. В схеме реализована защита от короткого замыкания, это контакты КМ1.2 и КМ2.2, которые имеют нормально замкнутый вид и размещены на пускателях КМ1 и КМ2. Реверсивная схема, представленная на фото, имеет цветовое отличие силовой и управляющей цепей:
Как происходит включение
Схему реверса асинхронного двигателя можно образно разбить на этапы включения: выключатель (QF1) переводим в рабочее положение, в этом случае все реверсивные магнитные пускатели на силовых контактах получают напряжения КМ1 и КМ2 и остаются в таком положении.
Одна фаза задействована в цепи управления обмоток пускателей, ее прохождение:
Как происходит переключение
Если возникла рабочая необходимость сделать реверс электродвигателя, оператору надо поменять приложение силовых контактов (фаз), это реализуется при помощи КМ2. Важно! Всегда, когда делается подключение двигателя для обратного вращения, должна происходить его остановка, это достигается отключением в управлении обмотки КМ1 фазы №1, контакты пускателя занимают начальное положение, электродвигатель обесточен.
Данная схема применяется когда нужно уменьшить пусковой ток двигателя, в основном она используется для двигателей большой мощности.
После того как сработало реле KL1 мгновенно замыкаются его контакты 11-14 и через нормально закрытые контакты 22-21 контактора КМ2 срабатывает контактор КМ3. При этом контакты 21-22 реле KL1 размыкаются, тем самым выполняется блокировка от одновременного включения контакторов КМ3 и КМ2.
После того как двигатель разогнался при пониженном напряжении, контакты реле времени КТ1 11-12 разомкнутся, тем самым сняв напряжение с катушки реле KL1, в это время контакты реле KL1 11-14 размыкают цепь включения контактора КМ3, а в цепи включения контактора КМ2 замыкаются, и если контакты 21-22 контактора КМ3 замкнуты, то включается контактор КМ2.
Читайте также: