Variklio paleidimo schema

Variklio paleidimo schema, minkštojo paleidimo paskirtis ir konstrukcija

Elektros varikliai yra paprasti ir pakankamai patikimi įrenginiai. Eksploatuojant elektros variklius iškyla tam tikros problemos ir trūkumai. Elektros varikliai daug srovės suvartoja paleidimo metu ir be specialių įtaisų paleidžiami nesklandžiai (trūkčioja, paleidimo metu stipriai apkrauna elektros grandinę, vibracija). Minkštieji paleidikliai – tai papildomi įtaisai, leidžiantys varikliui sklandžiai veikti paleidimo metu ir sumažinantys paleidimo įtampas.

Elektros variklio paleidiklis

Minkštas paleidiklis (MINKŠTAS STARTERIS) – tai elektros prietaisas, naudojamas asinchroniniams varikliams eksploatuoti, leidžiantis stebėti ir kontroliuoti jų paleidimą ir parametrus, kad jie saugiai veiktų kintamosios srovės tinkle. Šis įtaisas sumažina daugelio neigiamų veiksnių poveikį varikliui, be kita ko, sumažina pernelyg didelio variklio įkaitimo tikimybę, pašalina trūkčiojimą, užtikrina sklandų paleidimą ir darbinės apkrovos pasiekimą. Minkštieji paleidikliai taip pat sumažina neigiamą poveikį elektros tinklui, nes sumažina variklio paleidimo srovę.

Dažnio keitiklio programos pagalba, paleidiklis suteikia galimybę naudoti įvairias programas ir valdyti variklį pagal įvairius parametrus. Valdiklis ypač dažnai naudojamas sunkiomis paleidimo sąlygomis (pvz. esant didelei inercijai arba paleidžiant esant apkrovai su keturguba paleidimo srove, paleisti variklį ne trumpiau kaip per 30 sekundžių) ir itin sunkus paleidimas (pvz. esant šešis ar aštuonis kartus didesnei paleidimo srovei, ilgesniam variklio greitėjimo laikui).

Valdiklis taip pat naudojamas esant sumažintam arba ribotam elektros tinklų pajėgumui, kai įjungimo srovės gali sukelti didelę tinklo perkrovą, įskaitant poveikį automatinei apsaugos įrangai, kuri, esant didelėms įjungimo srovės vertėms, net ir trumpalaikiam poveikiui, atjungia elektros energijos tiekimą.

Minkštųjų paleidiklių taikymo sritis plati: jie naudojami siurblinėse, vėdinimo ir kompresorių įrangoje, didelės apkrovos varikliuose, taip pat statybų, smulkinimo įrangoje, konvejeriuose, eskalatoriuose ir kitose mašinose bei įrangoje.

Paleidiklio veikimo principas

Pagrindinis trūkumas asinchroninių variklių – yra tai, kad veleno sukimo momentas yra proporcingas variklį veikiančios įtampos kvadratui. Dėl to paleidžiant ir stabdant susidaro stiprus trūkčiojimas, kuris taip pat padidina indukcijos srovę.

Minkštieji paleidikliai gali būti mechaniniai, elektriniai arba derinti abiejų tipų teigiamas savybes.

Mechaniniai minkštieji paleidikliai veikia pagal principą, kai staigus elektros variklio greičio padidėjimas neutralizuojamas mechaniškai paveikiant jo rotorių stabdžių kaladėlėmis, įvairiomis sankabomis, atsvarais, magnetiniais blokatoriais ir kitais mechanizmais. Tokie mechanizmai šiais laikais nėra dažnai naudojami, nes yra pažangesnių elektrinių valdymo įtaisų.

Elektriniai minkštieji paleidikliai palaipsniui didina srovę arba įtampą nuo atskaitos lygio iki maksimalaus, todėl variklio greitis didėja tolygiai, mažėja apkrovos ir įjungimo srovės. Dažniausiai elektriniai minkštieji paleidikliai valdomi elektroniniu būdu, naudojant kompiuterines sistemas arba elektroninius prietaisus, todėl galima keisti paleidimo parametrus ir valdyti dinamines charakteristikas. Minkštieji paleidikliai leidžia keisti variklio darbo režimus priklausomai nuo apkrovos ir realizuoti tam tikrą santykį tarp veleno sukimosi greičio ir įtampos.

Elektros prietaisų veikimo principas pagrįstas dviem būdais:

Rotoriaus apvijos srovės ribojimo metodas – įgyvendinamas naudojant žvaigždute sujungtas rites;
Įtampos ir srovės ribojimo būdas statoriuje (tiristoriais, triakais arba reostatais).

Toliau skiriami vienfaziai, dvifaziai ir trifaziai prietaisai.

Vienfaziai paleidikliai su reguliuojama įtampa naudojami iki 10 kW galios įrenginiams; šio tipo reguliavimo privalumai yra mažesni dinaminiai smūgiai ir trūkčiojimai paleidimo metu, o neigiami aspektai – nesubalansuota apkrova paleidimo metu ir didelės įjungimo srovės.

Minkštieji paleidikliai su dvifaziu valdymu sumažina paleidimo sroves ir variklio įkaitimą paleidimo metu ir naudojami vidutinio sunkumo paleidimo sąlygomis.

Trifaziai minkštieji paleidikliai gerokai sumažina įjungimo sroves ir leidžia švelniai sustabdyti variklį bei atlikti avarinį išjungimą. Šie minkštieji paleidikliai naudojami intensyviam paleidimui esant didelėms apkrovoms ir dažnam variklio paleidimui ir stabdymui.

Valdiklio variklio prijungimo schema

Norėdami prijungti minkštąjį paleidiklį prie variklio ir elektros tinklo, turite vadovautis šio tipo prietaiso naudojimo instrukcija, kurioje nurodyti visi svarbūs prijungimo aspektai: grandinės seka, įžeminimo ir nuliniai gnybtai, teisingas paleidimo, greitėjimo ir lėtėjimo nustatymas. Tačiau apskritai yra standartinių prijungimo būdų, tinkamų daugumai minkštųjų paleidiklių.

Kiekvienas valdiklis turi įvesties kontaktą ir tiek pat išvesties kontaktų fazių sujungimui, paleidimo ir sustabdymo valdymo sistemą (START, STOP mygtukai), kitus mygtukus ir valdymo kontaktus. Įrenginyje yra maitinimo kabeliai prie įvesties gnybtų (paprastai žymimi L1, L2, L3) ir iš išėjimo gnybtų (paskirti T1, T2, T3) prijunkite variklį. Svarbu prijungti valdiklį prie elektros tinklo per variklio apsaugos grandinės pertraukiklį o jungdami variklį prie minkštojo paleidiklio ir valdiklį prie tinklo, naudokite vardinio skerspjūvio kabelius, atitinkančius variklio srovės ribą.

Kai kuriuos įrenginius galima valdyti ne tik pačiame įrenginyje esančiais jungikliais ir valdymo įtaisais, bet ir relės ar valdiklio kontaktais – tai apsunkina įrenginio elektrinę schemą, tačiau išplečia jo galimybes.

Kokie kriterijai pasirenkant variklio paleidiklį

Yra keletas svarbių kriterijų, pagal kuriuos minkštąjį paleidiklį galima tinkamai pritaikyti prie elektros variklio ir jo darbo sąlygų.

Variklio srovė: Minkštasis paleidiklis parenkamas pagal variklio pilnos apkrovos srovę, kuri neturi būti didesnė už didžiausią valdiklio apkrovos srovę. Geriausia, jei srovė, kuriai suprojektuotas minkštasis paleidiklis, yra didesnė už didžiausią variklio apkrovos srovę.

Ribotas paleidimų skaičius per valandą Ribinis paleidimų skaičius per valandą: paprastai jį riboja minkštojo paleidimo įtaiso tipas, o norint, kad prietaisas veiktų patikimai ir ilgai, svarbu, kad ši riba nebūtų viršyta.

Tinklo įtampa: Variklio paleidikliai atlieka skirtingas funkcijas ir veikia esant skirtingai tinklo įtampai, todėl įtampa turi atitikti minkštojo paleidiklio vardinę vertę.

Visi šie parametrai būtinai nurodomi minkštojo paleidiklio duomenų lape, o renkantis minkštąjį paleidiklį reikia pasirinkti konkrečias elektros variklio ir tinklo darbo sąlygas.

Variklio paleidimas per droselius arba rezistorius

Sumažinkite įtampą ir paleidimo srovę

Serijiniu būdu sujungti droseliai (1 pav.) arba rezistoriai (2 pav.) sumažina variklio įtampą, taigi ir paleidimo srovę . Pradinis sukimo momentas sumažinamas srauto kvadratu.

Pradedame nuo droselių

Ramybės būsenoje variklio varža yra maža. Didžioji dalis maitinimo įtampos krenta per nuosekliai sujungtus droselius. Dėl to labai sumažėja variklio sukimo momentas. Didėjant greičiui, variklio įtampa didėja dėl srovės traukos sumažėjimo ir vektoriaus įtampos pasiskirstymo tarp variklio ir nuosekliai prijungto reaktyvumo.

Padidėjus variklio sukimo momentui, droselius sujungia pagrindinis kontaktorius K1M , o paleidimo kontaktorius K2M išjungiamas .

Pagrindinė schema iš esmės yra tokia pati kaip aukščiau, išskyrus tai, kad droseliai pakeičiami pigesniais rezistoriais.

Taikant šį metodą , paleidimo srovę galima sumažinti tik nežymiai , nes variklio sukimo momentas mažėja kaip įtampos kvadratas, o įtampa variklyje didėja didėjant greičiui, išskyrus paleidimą per droselius. Palankiau paleidimo metu serijinį pasipriešinimą sumažinti etapais.

Tai sumažina rezistoriaus įtampą ir padidina variklio įtampą. Todėl aparatinės įrangos pastangos yra žymiai didesnės.
Paprastesnis sprendimas yra elektrolitinės kapsulės rezistoriai su neigiamu temperatūros koeficientu. Jų ominė varža paleidžiant automatiškai sumažėja dėl paleidimo srovės sukeliamo šildymo.

Variklio paleidimo schemos

Kombinuota variklio paleidimo schema

Įjungus K1+K2 trikampis (variklio darbui, trikampiu paleidus išvysto pilną galią)

Įjungus K1+K3 žvaigždė (variklio paleidimui, kad neapkrauti elektros grandinės)

Pastaba: K2+K3 bus trumpas jungimas-nejungti

Variklio paleidimo schema su reversu

Atkreipkite dėmesį į blokavimo kontaktus km2 ir km1 (jų paskirtis atjungti galimybę veikiant varikliui viena kryptimi, įjungti reversą). Kai KM1 įjungia jėgos kontaktus (L1,L2, L3), tai įtampos blokavimo kontaktą km1 atjungia (įtampos KM2 grandinėje neįjungsite) ir priešingai, Kai KM2 įjungiamas, atjungiamas km2 kontaktas (įtampos KM1 grandinėje neįjungsime).

Kaip apsaugoti variklį nuo viršsrovių?

Aukščiausia paslaptis – savalaikis elektros variklio išjungimas, kai maitinimo grandinėje arba valdymo grandinėje atsiranda didelės srovės, ty kai atsiranda trumpasis jungimas.

Apsaugoti elektros variklius nuo trumpojo jungimo dažniausiai naudojami jungikliai (saugikliai), elektromagnetinės relės, elektros srovės pertraukikliai su elektromagnetiniu atjungimu, atrinkti taip, kad jie galėtų atlaikyti aukštas sroves, bet tuo pačiu metu iš karto suveikia (atjungia/išjungia), atsirandus trumpojo jungimo srovei.

Jei užduotis yra apsaugoti variklį nuo perkaitimo, variklio laidų schemoje pajungiama šilumos relė. Valdymą vykdo per grandinės kontaktus – atjungiama naudojant maitinimo įtampą į kontaktoriaus ritę.

Lengviausias ir patikimiausias būdas variklio apsaugai nuo fazės praradimo, kai pridedama prie elektros variklio darbo/paleidimo schemos papildomos paleidimo/atjungimo relės:

Įjungus grandinės jungiklį 1, užsidaro magnetinės relės maitinimo grandinė 2 (relės 2 darbinė įtampa ~ 380 voltų), tuo pačiu užsidaro galios kontaktai (kontaktorius) 3, per kurį (naudojamas vienas kontaktas) įjungiama įtampa paleisti kontaktoriaus 5 (per 6 mygtuką), relę 4.

Įjungus mygtuką 6, per mygtuką „Stop“ 8 įjungiama kontaktoriaus relė 4, kuri uždaro kontaktus 5 (darbinė grandinės srovė 380 V/220 V), variklis yra įjungiamas.

Paspaudus mygtuką „Pradėti“ 6, įtampa iš maitinimo kontaktų 3 tekės per sujungtą kontaktą 7, kas užtikrins nenutrūkstamą elektros grandinę atleidus 6 mygtuką (kontaktoriaus 5 pagalba, 7 liks įjungtas).

Bet kurios fazės nebuvimas (dėl kokios nors priežasties) nutraukia grandinėje įtampą (per 2, 3) paduodamą elektros varikliui – elektros variklis atjungiamas. Tokiu būdu variklis išgelbėjamas nuo šilumos perkrovų ir jo gedimo.

Jei nenorime eiti į elektros inžinerijos teorijos pagrindus, mes atkreipiame dėmesį į tai, kad elektriniai varikliai su ritiniais, sujungtais žvaigždute, yra daug švelnesni nei elektriniai varikliai su apvijų su trikampiu prijungimu, tačiau reikia pažymėti, kad jungiant apvijas su žvaigždute, variklis negali tiekti didžiausios galios. Jei prijungiate apvijas su trikampiu, variklis sukurs visą galios vertę (maždaug 1,5 karto didesnis nei prijungus žvaigždė), tačiau pradinių srovių reikšmės bus didelės.

Trifazių variklių pajungimo schemos

Pavadinimų schemos:

1 – automatinis jungiklis (3 polių automatas),

2 – šiluminė relė su pertraukimo kontaktais,

3 – magnetinio starterio kontaktų grupė,

4 – magnetinė starterio ritė (šiuo atveju ritės darbinė įtampa yra 220 V),

5 – pagalbinis kontaktas, paprastai atviras,

6 – Pradžios mygtukas,

7 – „Stop“ mygtukas.

Skirtumas tarp šių grandinių, skirtų elektriniams varikliams prijungti, yra skirtingų magnetinių starterių naudojimas šiose grandinėse. Pirmuoju atveju naudojamas magnetinis starteris su ritės darbine įtampa. 4 – 220; jo galios fazė C naudojama (bet kuri kita gali būti naudojama) ir nulis yra N.

Antruoju atveju elektrinis variklis prijungtas per kontaktorių (relę). 4 380 V, B ir C fazės yra naudojamos maitinimui.