Kde se používá reverzní magnetický startér?

Elektromotory jsou široce používány v průmyslu a každodenním životě. Při ovládání některých mechanismů je nutné zajistit otáčení hřídele motoru v různých směrech, to znamená, že je nutné reverzovat. K tomu použijte specifický řídicí obvod a použijte přídavný magnetický startér (stykač) nebo reverzní startér.

Obsah

1. Teoretické základy
2. Princip činnosti indukčního motoru
3. Třífázová síť
4. Jednofázový režim
5. DC stroje
6. Výhody použití magnetických startérů
7. Bezpečnostní opatření
8. Užitečné odkazy

Teoretické základy

Typ obvodu zpětného startování motoru závisí na následujících faktorech:

• typ elektromotoru;
• napájecí napětí;
• účel elektrického zařízení.

Proto se reverzní obvody mohou velmi lišit, ale jakmile pochopíte principy jejich konstrukce, můžete sestavit nebo opravit jakýkoli podobný obvod.

Před demontáží reverzních obvodů motoru musíte definovat koncepty který bude použit při popisu práce:

• Normálně otevřený (rozpojený) kontakt je kontakt, který je v rozepnutém stavu bez vnějšího vlivu. Vnějším vlivem v prvé řadě rozumíme přívod napětí do řídicí cívky relé nebo magnetického spouštěče. V případě tlačítek je spínání kontaktů provedeno mechanicky.
• Normálně sepnutý (sepnutý) kontakt je kontakt, který je v sepnutém stavu bez vlivu vnějších sil.
• Magnetický startér je elektromagnetické zařízení, které má tři výkonové normálně otevřené kontakty a několik pomocných kontaktů. Při přivedení napájecího napětí na cívku elektromagnetu dojde k přitažení kotvy a sepnutí všech kontaktů současně. Napájecí kontakty se používají k připojení elektromotoru k síti a pomocné kontakty jsou potřeba k sestavení řídicího obvodu, takže mohou být normálně otevřené nebo zavřené. Po odstranění ovládacího napětí se působením pružin zařízení vrátí do původního stavu.
• Reverzní startér jsou dva identické magnetické startéry, namontované na stejné základně, se společným tělem. Zařízení je určeno pro reverzaci třífázových motorů, takže výkonové kontakty jsou navzájem propojeny určitým způsobem.
• Tepelné relé je zařízení, které chrání motor před přehřátím způsobeným zvýšenými proudy ve vinutí.
• Stykač je spínací zařízení v mnoha ohledech podobné magnetickému startéru. Ale na rozdíl od něj může mít dva až čtyři normálně otevřené výkonové kontakty se zhášecími komorami a je určen pro spínání velkých proudů.
• Jistič je zařízení pro ochranu proti zkratovým proudům.

Aby elektromotor změnil svou rotaci, musí se změnit jeho magnetické pole. Chcete-li to provést, musíte provést několik přepínačů, které závisí na typu elektrického stroje.

Princip činnosti indukčního motoru

Elektromotor může pracovat v třífázovém i jednofázovém režimu. Princip činnosti obvodů se mírně mění, ale existují některé doplňky k napájení z jednofázové sítě.

Třífázová síť

Schéma elektrického obvodu zpětného spouštění třífázového elektromotoru s rotorem nakrátko je následující (schéma je na obr. 1) Celý obvod je napájen z třífázové sítě střídavého proudu o napětí 380 V přes automatický jistič.

Abyste mohli obrátit takový elektrický stroj (M), musíte změnit střídání libovolných dvou fází připojených ke statoru. V diagramu je magnetický startér Mn1 zodpovědný za rotaci vpřed a Mn2 je zodpovědný za rotaci zpět. Obrázek ukazuje, že při zapnutí Mp1 se střídají fáze na statoru A, B, C a při zapnutí Mp2 – C, B, A, tedy fáze A a C, mění místa, což potřebujeme. .

Když je do obvodu přivedeno napětí, cívky Mp1 a Mp2 jsou bez napětí. Jejich silové kontakty Mn1.3 a Mn2.3 jsou rozpojené. Elektromotor se neotáčí.

Když stisknete tlačítko Start1, bude cívka MP1 napájena, spustí se startér a stane se následující:

1. Napájecí kontakty Mn1.3 se sepnou, napájecí napětí je přivedeno do vinutí statoru a motor se začne otáčet.
2. Normálně otevřený pomocný kontakt Mn1.1 se sepne. Tento kontakt zajišťuje samosvornost startéru MP1. To znamená, že po uvolnění tlačítka Start1 zůstane cívka Mn1 pod napětím díky kontaktu Mn1.1 a startér se nevypne.
3. Normálně sepnutý pomocný kontakt Mn1.2 se otevře. Tento kontakt přeruší ovládací obvod cívky Mp2, čímž poskytuje ochranu před současnou aktivací obou stykačů.

Pokud je potřeba zastavit motor nebo zpátečku, musíte stisknout

Tlačítko Stop. V tomto případě se silový obvod Mn1 otevře, stykač se vypne, jeho kontakty se vrátí do původního stavu znázorněného na obrázku a elektromotor se zastaví.

Aby se motor začal otáčet v opačném směru, musíte stisknout tlačítko Start2. Analogicky s Mp1 budou fungovat kontakty Mp2.3, Mp2.1, Mp2.2, dojde k přepnutí fáze na vinutí statoru a motor se začne otáčet v opačném směru.

Řídicí obvod je napájen ze dvou fázových vodičů. Při tomto zapojení je nutné použít stykače s cívkami 380 V. Pojistky Pr1 a Pr2 zajišťují ochranu proti zkratovým proudům. Kromě toho odstranění těchto pojistek zcela odpojí napájení všech ovládacích prvků a zabrání riziku úrazu elektrickým proudem během údržby a oprav.

Ochranu elektrického stroje před přetížením zajišťuje tepelné relé RT. Když kterýmkoli ze tří statorových vinutí protéká zvýšený proud, bimetalová deska RT se zahřeje, což způsobí její ohnutí. Při určitém proudu se deska zahřeje natolik, že její ohyb způsobí sepnutí tepelného relé, díky čemuž rozepne svůj normálně sepnutý kontakt PT v řídicím obvodu cívek Mp1 a Mp2 a motor se odpojí od sítě.

Doba odezvy závisí na hodnotě proudu: čím vyšší je proud, tím kratší je doba odezvy. Vzhledem k tomu, že RT pracuje s určitým zpožděním, zapínací proudy, které mohou být 7-10krát vyšší než jmenovité, nestihnou ochranu spustit.

V závislosti na typu zařízení a nastavení existují po sepnutí tepelného relé dvě možnosti pro návrat obvodu do provozního stavu:

• Automaticky – po vychladnutí citlivého prvku se relé vrátí do normálního stavu a motor lze nastartovat tlačítkem Start.
• Manuální – musíte stisknout speciální vlajku na těle RT, po které se kontakt sepne a okruh bude připraven ke spuštění.

Uvažovaný reverzní obvod třífázového motoru lze upravit v závislosti na podmínkách a potřebách. Řídicí obvod může být například napájen ze sítě 12 V, v takovém případě budou všechny ovládací prvky pod bezpečným napětím a takovou instalaci lze bezpečně používat ve vysoké vlhkosti.

Reverzaci motoru lze provést pouze při úplném zastavení motoru, jinak se rozběhové proudy několikanásobně zvýší, což povede ke spuštění ochrany. Pro kontrolu splnění této podmínky lze do řídicího obvodu přidat časová relé, jejichž kontakty jsou zapojeny sériově na MP2.2 a MP1.2. Díky tomu lze po stisknutí tlačítka Stop motor nastartovat v opačném směru až po pár sekundách. které jsou nutné k úplnému zastavení mechanismu.

Jednofázový režim

Aby mohl třífázový asynchronní motor s rotorem nakrátko pracovat z jednofázové sítě 220 V, je použito schéma zapojení s rozběhovými a provozními kondenzátory.

Ze statorového vinutí elektromotoru vycházejí tři vodiče. Dva vodiče jsou připojeny přímo k fázovému a nulovému vodiči a třetí je připojen k jednomu z napájecích vodičů přes kondenzátor. V tomto případě je směr otáčení závislý na tom, ke kterému z napájecích vodičů je kondenzátor připojen.

Pokud chcete z takového schématu zapojení udělat reverzibilní, je potřeba jej doplnit páčkovým přepínačem, který přepne kapacitu z jednoho napájecího vodiče na druhý.

DC stroje

Reverzní spouštění stejnosměrného motoru lze provést změnou polarity připojení vinutí kotvy nebo budícího vinutí. V závislosti na tom, jak jsou tato dvě vinutí zapojena, mají stejnosměrné motory následující typy buzení:

• nezávislé – vinutí pole a kotvy jsou napájeny z různých zdrojů;
• sekvenční;
• paralelní;
• smíšené

Stejnosměrné motory se mohou vybít – stav provozu stroje, kdy se otáčky zvýší natolik, že dojde k mechanickému poškození.

Při použití komutátorového motoru s paralelním nebo nezávislým buzením může tento režim nastat při prasknutí budícího vinutí. Proto je schéma zapojení reverzního motoru v tomto případě konstruováno tak, že vinutí kotvy je spínané a budicí vinutí musí být přímo připojeno ke zdroji energie. To znamená, že je nepřijatelné připojit budicí obvod přes jakékoli kontakty nebo pojistky.

Jinak se ovládací obvod od reverzibilního zapojení třífázového motoru liší pouze tím, že se přepínají dva stejnosměrné napájecí vodiče místo tří střídavých fází.

Výhody použití magnetických startérů

Hlavním prvkem připojovacích obvodů reverzibilního elektromotoru je magnetický startér. Použití těchto zařízení nám umožňuje vyřešit řadu problémů:

• Současné připojení tří fází.
• Spínání velkých proudů malými signály. Některá zařízení dokážou spínat proudy v řádu stovek ampér a proud potřebný k napájení cívky jen zřídka překročí jeden ampér.
• Vzdálený start. Díky konstrukci startéru a nízkým provozním proudům mohou být ovládací tlačítka umístěna ve vzdálenosti několika set metrů od elektromotoru, což zase zajišťuje nejen snadnou obsluhu, ale také bezpečnost obsluhy.
• Nulová ochrana. Pokud je napětí během provozu vypnuto, například kvůli činnosti proudové ochrany, pak po obnovení napájení začne mechanismus spontánně pracovat, což může vést nejen k poškození zařízení, ale také k poškození člověka. ztráty. Použití stykače tuto možnost eliminuje, protože po odpojení napájení se vypne a udrží svůj stav, dokud operátor nestiskne tlačítko start.
• Všestrannost. Cívky pro určitý typ startéru mají stejné vlastnosti a provedení, ale provozní napětí se může lišit. Díky tomu, instalací příslušné cívky, lze stykač použít v různých sítích. Tuto vlastnost je třeba pamatovat při výměně jednoho startéru za jiný, protože externě identická zařízení mohou mít různá provozní napětí.

Bezpečnostní opatření

Při montáži, seřizování a opravách je třeba přísně dodržovat bezpečnostní předpisy..

V případě práce s řídicím obvodem elektromotoru je pro jeho úplné vypnutí nutné odpojit výkonovou část a řídicí obvody. Některé elektromotory mohou být poháněny dvěma nezávislými zdroji energie, takže si nezapomeňte prostudovat schéma zapojení. Proveďte potřebná odstavení a pomocí indikátoru zkontrolujte, zda není napětí nejen na silových kontaktech, ale i na pomocných kontaktech.

Pokud jsou v obvodu instalovány kondenzátory, měly by mít po vypnutí napájení čas na vybití. než se dotknete živých částí.

Elektromagnetický startér (magnetický startér) je nízkonapěťové elektromagnetické (elektromechanické) kombinované distribuční a ovládací zařízení určené ke spouštění a akceleraci elektromotoru na jmenovité otáčky, zajištění jeho nepřetržitého provozu, vypínání napájení a ochranu elektromotoru a připojených obvodů před provozním přetížením. Startér je stykač vybavený doplňkovým vybavením: tepelné relé, přídavná kontaktní skupina nebo automatický spouštěč motoru, pojistky.

Kategorie startovacích aplikací

• AC-1 – aktivní nebo nízkoindukční zátěž;
• AS-2 – rozběh elektromotorů s vinutým rotorem, zpětné brzdění;
• AS-3 – spouštění elektromotorů s rotorem nakrátko. Vypínání rotujících motorů při jmenovité zátěži;
• AS-4 – spouštění elektromotorů s rotorem nakrátko. Vypínání stacionárních nebo pomalu se otáčejících elektromotorů. Anti-inhibiční brzdění.

• DS-1 – aktivní nebo nízkoindukční zátěž;
• DS-2 – rozběh stejnosměrných elektromotorů s paralelním buzením a jejich odstavení při jmenovitých otáčkách;
• DS-3 – rozběh elektromotorů s paralelním buzením a jejich vypínání při stojícím nebo pomalém otáčení rotoru;
• DS-4 – rozběh elektromotorů se sekvenčním buzením a jejich vypínání při jmenovitých otáčkách;
• DS-5 – spouštění elektromotorů se sekvenčním buzením, vypínání stacionárních nebo pomalu se otáčejících motorů, protiproudové brzdění.

Schéma zapojení pro nevratný magnetický startér

Na Obr. Obrázek 1 znázorňuje schéma elektrického zapojení pro zapínání nevratného magnetického spouštěče pro řízení asynchronního elektromotoru s rotorem nakrátko.

Obr. 1. Schéma zapojení nevratného magnetického startéru
elektrický princip

Princip činnosti spínacího obvodu pro nevratný magnetický startér

Pro zapnutí elektromotoru M musíte krátce stisknout tlačítko SB2 „Start“. Tím se uzavřou hlavní kontakty v napájecím obvodu motoru. Zároveň se sepne pomocný kontakt, čímž se vytvoří paralelní silový obvod pro magnetickou cívku spouštěče. Tento typ obvodu se nazývá samosvorný obvod. Poskytuje tzv. nulovou ochranu motoru. Pokud během provozu elektromotoru napětí v síti zmizí nebo výrazně poklesne (obvykle o více než 40% jmenovité hodnoty), magnetický startér se vypne a jeho pomocný kontakt se otevře.

Ruční ovládací zařízení (spínače, koncové spínače) nemají nulovou ochranu, proto řídicí systémy využívající pohony strojů obvykle využívají ovládání pomocí magnetických spouštěčů.

Pro vypnutí elektromotoru stačí stisknout tlačítko SB1 „Stop“. To vede k otevření obvodu samonapájení a odpojení cívky magnetického startéru.

Schéma zapojení reverzního magnetického startéru

V případě, kdy je nutné použít dva směry otáčení elektromotoru, je použit reverzní magnetický startér, jehož schéma zapojení je na obr. 2. Obr.

Rýže. 2. Připojovací obvody pro reverzibilní magnetický startér

Princip činnosti spínacích obvodů reverzibilního magnetického spouštěče

Pro změnu směru otáčení asynchronního elektromotoru je nutné změnit sled fází statorového vinutí.

Reverzibilní magnetický startér používá dva stykače: KM1 a KM2. Ze schématu je patrné, že při náhodném sepnutí obou stykačů současně dojde ke zkratu v hlavním proudovém obvodu. Aby se tomu zabránilo, je obvod vybaven zámkem.

Pokud po stisknutí tlačítka SB3 „Vpřed“ pro zapnutí stykače KM1 stiskněte tlačítko SB2 „Zpět“, pak rozpínací kontakt tohoto tlačítka vypne cívku stykače KM1 a zapínací kontakt bude dodávat energii do KM2. cívka stykače. Motor přejde zpět.

Užitečné odkazy

Stykače (magnetické spouštěče)