Vrlo često način rada pomoćne mehanizirane opreme zahtijeva smanjenje standardnih brzina vrtnje. Ovaj se učinak može postići podešavanjem brzine asinkronog motora vlastitim rukama. Pokušajmo shvatiti kako to učiniti u praksi (izračun i montaža), koristeći standardne upravljačke krugove ili domaće uređaje.
- Motori s namotanim rotorom
Što je asinkroni motor?
Asinkroni elektromotori dolaze u dvije glavne vrste: s namotanim rotorom i s kaveznim rotorom, a razlika između njih leži u različitim izvedbama namota rotora. To se događa jer spajamo 3-fazni motor na jednofaznu mrežu. Primarni namot sadrži 120 zavoja žice promjera 0,7 mm, s odvodom iz sredine, sekundarni namot sadrži dva odvojena namota od 60 zavoja iste žice. Vrijednost napona u konačnici ovisi o karakteristikama stroja i kapacitetu kondenzatora. Poznato je da je otpor hladne niti žarulje sa žarnom niti 10 puta manji od otpora vruće niti.
Ako uključite IM u 1-faznoj mreži, moment će biti stvoren samo jednim namotom.
U ovom slučaju, namoti motora su spojeni u seriju. Kada se lampica upali, to znači da 2 terminala pripadaju istoj fazi. Oznake K1 i H3 (ili H2) postavljaju se na terminale koji se nalaze u zajedničkim čvorovima (vezani tijekom prvog dijela rada) s H1 odnosno K3. Da biste ga stvorili, potrebno je pomaknuti faze na namotima pomoću posebnog kruga.
Korišteni su kondenzatori poput KBG-MN ili drugih s radnim naponom od najmanje 400 V. Kada se generator isključi, na kondenzatorima ostaje električni naboj, pa su oni bili sigurno ograđeni kako bi se izbjegao strujni udar.
Za spajanje motora prema prilično rijetkom krugu zvijezde pri pokretanju, s naknadnim prijenosom u trokut za rad u načinu rada. Motor počinje proizvoditi karakterističan zvuk (brujanje). Motor se prebacuje s jednog napona na drugi spajanjem namota. Ne smijete preopteretiti motor i raditi "dan i noć".
Ako motor i nakon toga bruji, tada i ovu fazu treba postaviti kao i prije, a sljedeću fazu okrenuti - II.
Nedostaci su: smanjen i pulsirajući moment jednofaznog motora; povećano zagrijavanje; nisu svi standardni pretvarači spremni za takav rad, jer... Neki proizvođači izravno zabranjuju korištenje svojih proizvoda u ovom načinu rada.
Ako dimer koristite u skladu s njegovom namjenom i pridržavate se svih uvjeta korištenja, možete postići dobre rezultate u upravljanju izvorima svjetlosti u zatvorenom i otvorenom prostoru.
Pozdrav, dragi čitatelji i posjetitelji web stranice Bilješke električara.
U prošlom članku o kojem smo govorili, upoznali smo se s dijagramom njegove veze s električnom mrežom s naponom od 220 (V), oznakom i označavanjem terminala.
U istom sam članku obećao da ću vam u bliskoj budućnosti reći kako možete organizirati njegovu obrnutu stranu, tj. kontrolirajte smjer vrtnje motora daljinski, a ne pomoću kratkospojnika u priključnoj kutiji.
Pa krenimo.
U principu, nema ništa komplicirano. Načelo upravljačkog kruga je slično, s izuzetkom nekih detalja. Zapravo, nikada se prije nisam susreo s obrnutim krugom za jednofazne motore, a ovo je bio prvi put da sam ovaj krug primijenio u praksi.
Suština kruga svodi se na promjenu smjera vrtnje osovine jednofaznog kondenzatorskog motora na daljinu pomoću gumba (stanica s gumbima). Zapamtite, u prethodnom smo članku ručno promijenili položaj dvaju kratkospojnika na stezaljci motora kako bismo promijenili smjer radnog namota (U1-U2). Sada morate ukloniti ove kratkospojnike, jer... njihovu ulogu u ovom krugu obavljat će normalno otvoreni (NO) kontakti kontaktora.
Priprema opreme za reverziranje jednofaznog motora
Prvo, nabrojimo svu električnu opremu koju trebamo kupiti za organiziranje obrnutog motora AIR 80S2 kondenzatora:
1. Prekidač strujnog kruga
Koristimo dvopolni 16 (A), sa karakteristikom “C” od IEK.
Postoje 3 gumba u ovoj objavi gumba:
- gumb naprijed (crni)
- tipka za povratak (crna)
- gumb za zaustavljanje (crveno)
Pogledajmo post s gumbom.
Vidimo da svaki gumb ima 2 kontakta:
- normalno otvoreni kontakt (1-2), koji se zatvara kada pritisnete gumb
- normalno zatvoreni kontakt (3-4), koji je zatvoren dok se ne pritisne tipka
Imajte na umu da je na fotografiji krajnji gumb s lijeve strane okrenut naopako. Ako sami spojite obrnuti krug jednofaznog motora, budite oprezni, gumbi u stupu s gumbima mogu biti naopako. Pogledajte kontaktne oznake (1-2) i (3-4).
3. Kontaktori
Također morate kupiti dva kontaktora. U mom primjeru koristim kontaktore male veličine KMI-11210 iz IEK-a, koji su instalirani na DIN tračnicu. Ovi sklopnici imaju 4 normalno otvorena (NO) kontakta i sposobni su uključiti opterećenja do 3 (kW) pri izmjeničnom naponu od 230 (V). Tako da su baš za nas, jer... Naš testirani monofazni motor AIRE 80S2 ima snagu od 2,2 (kW).
Umjesto kontaktora, možete ih kupiti, na primjeru kojih sam opisao njihovu strukturu i princip rada.
Zavojnice ovog kontaktora dizajnirane su za izmjenični napon od 220 (V), što će se morati uzeti u obzir pri sastavljanju obrnutog upravljačkog kruga za jednofazni motor.
Ovdje je, zapravo, moj rad.
Već sam rekao u prethodnom članku da me je jedan od čitatelja stranice "Bilješke električara" po imenu Vladimir zamolio da mu pomognem sa snagom od 2,2 (kW) i nacrtam (osmislim) obrnuti krug za njega. Na temelju mojih skica (uključujući i instalacijske), Vladimir je sastavio gornji dijagram. Malo kasnije mi je poslao e-mail da je testirao krug, sve radi, nema pritužbi.
Ako imate bilo kakvih pitanja o materijalima stranice, pitajte me u komentarima ili na. U roku od 12-24 sata, a može i brže, ovisi koliko sam zauzet odgovorit ću Vam.
Sada ću vam reći kako ova shema funkcionira.
Princip rada reverznog kruga jednofaznog motora
Prije svega, uključite napajanje.
Kada pritisnete gumb "naprijed", zavojnica kontaktora K1 dobiva napajanje kroz sljedeći krug: faza - NC. kontakt (3-4) gumba "stop" - n.c. kontakt (3-4) tipke “natrag” - br. kontakt (1-2) pritisnute tipke "naprijed" - svitak kontaktora K1 (A1-A2) - nula.
Kontaktor K1 povlači i zatvara sve svoje normalno otvorene (NO) kontakte:
- 1L1-2T1 (samooporavak zavojnice K1)
- 5L3-6T3 (simulira skakač U1-W2)
- 13NO-14NO (simulira skakač V1-U2)
Nema potrebe držati pritisnutu tipku "naprijed", jer svitak kontaktora K1 je "samodržeći" kroz vlastiti n.o. kontakt (1L1-2T1).
Jednofazni motor počinje se okretati u smjeru naprijed.
2. Obrnuta rotacija
Kada pritisnete tipku "natrag", zavojnica kontaktora K2 prima napajanje kroz sljedeći krug: faza - NC. kontakt (3-4) gumba "stop" - n.c. kontakt (3-4) tipke "naprijed" - br. kontakt (1-2) pritisnute tipke "natrag" - svitak kontaktora K2 (A1-A2) - nula.
Kontaktor K2 radi i zatvara sljedeće normalno otvorene (NO) kontakte:
- 1L1-2T1 (samopokretna zavojnica K2)
- 3L2-4T2 (faza do motora u strujnom krugu)
- 5L3-6T3 (simulira skakač W2-U2)
- 13NO-14NO (simulira skakač U1-V1)
Nema potrebe prstom držati tipku za povratak jer... svitak kontaktora K2 je "samodržeći" kroz vlastiti n.o. kontakt (1L1-2T1).
Jednofazni motor počinje se okretati u suprotnom smjeru.
Za zaustavljanje motora potrebno je pritisnuti tipku "stop".
3. Blokiranje
Prikazani obrnuti krug kondenzatorskog jednofaznog motora ima zaključavanje gumba, tj. Ako, kada je motor uključen u smjeru naprijed, pogrešno pritisnete tipku "natrag", kontaktor K1 će se prvo isključiti, a zatim će raditi kontaktor K2. I obrnuto. Dakle, imamo blokadu od dva istovremeno uključena kontaktora K1 i K2.
Možete koristiti i druge vrste brava, ali ja sam se ograničio na ovu.
p.s. Ovim završavam svoj članak. Ako vam se svidio moj članak, bit ću vam jako zahvalan ako ga podijelite na društvenim mrežama. Također se ne zaboravite pretplatiti na moje nove članke - bit će zanimljivije u budućnosti.
8. Princip rada i reverz (promjena smjera vrtnje) trofaznog asinkronog motora.
Na slici je prikazan presjek elektromagnetskog kruga IM-a s kratkospojenim namotom rotora, uključujući stator (1), u čijim se utorima nalaze tri fazna namota statora (2), predstavljena jednim zavojem . Počeci faznih namota su A, B, C, a krajevi su X, Y, Z, redom. krajevi rotora pločama.
Kada se trofazni napon primijeni na fazne namote statora, struje statora iA, iB, iC teku u zavojima namota statora, stvarajući rotirajuće magnetsko polje s frekvencijom rotacije n1. Ovo polje prelazi preko kratkospojenih motki namota rotora iu njima se inducira EMF čiji je smjer određen pravilom desne ruke. EMF u šipkama rotora stvaraju rotorske struje i2 i magnetsko polje rotora, koji se okreće frekvencijom magnetskog polja statora. Rezultirajuće magnetsko polje IM jednako je zbroju magnetskih polja statora i rotora. Vodiči s strujom i2 koji se nalaze u rezultirajućem magnetskom polju podložni su elektromagnetskim silama čiji je smjer određen pravilom lijeve ruke. Ukupno pojačanje Fres primijenjeno na sve vodiče rotora tvori rotirajući elektromagnetski moment M asinkronog motora.
Elektromagnetski moment M, svladavajući moment otpora Mc na osovini, prisiljava rotor da se okreće frekvencijom n2. Rotor se okreće ubrzano ako je moment M veći od momenta otpora Mc, odnosno konstantnom frekvencijom ako su momenti jednaki.
Frekvencija rotacije rotora n2 uvijek je manja od frekvencije rotacije magnetskog polja stroja n1, jer samo u tom slučaju dolazi do okretnog elektromagnetskog momenta. Ako je frekvencija vrtnje rotora jednaka frekvenciji vrtnje statora MP, tada je EM moment jednak nuli (štapovi rotora ne prelaze motor MP, a struja je nula). Razlika u brzinama vrtnje statora i rotora MP u relativnim jedinicama naziva se klizanje motora:
s = n 1 − n 2. n 1
Klizanje se mjeri u relativnim jedinicama ili postocima u odnosu na n1. U režimu rada blizu nominalnog klizanje motora je 0,01-0,06. Brzina rotora n 2 = n 1 (1− s).
Dakle, karakteristična značajka asinkronog stroja je prisutnost klizanja - nejednakost rotacijskih frekvencija magnetskog polja motora i rotora. Zato se stroj naziva asinkronim.
Kada asinkroni stroj radi u motornom načinu rada, brzina rotora je manja od brzine motora i 0< s < 1. в этом режиме обмотка статора питается от сети, а вал ротора передает механический момент на исполнительный орган механизма. Электрическая энергия преобразуется в механическую.
Ako je IM rotor inhibiran (s = 1), to je način kratkog spoja. Ako se frekvencija rotacije rotora podudara s frekvencijom rotacije motora, tada se moment motora ne pojavljuje. Ovo je idealan način mirovanja.
Za promjenu smjera vrtnje rotora (okretanje motora) potrebno je promijeniti smjer vrtnje MP. Da biste obrnuli motor, morate promijeniti redoslijed faza dovedenog napona, tj. zamijeniti dvije faze.
9. Nadomjesna shema i mehaničke karakteristike trofaznog asinkronog motora.
Rn =R" ----- |
||||||||
Rn =R" ----- |
||||||||
E=E" | ||||||||
U krugu je asinkroni stroj s elektromagnetskom spregom krugova statora i rotora zamijenjen ekvivalentnim smanjenim ekvivalentnim krugom. U ovom slučaju parametri namota rotora R2 i x2 svode se na namot statora pod uvjetom jednakosti E1 = E2 ". E2 ", R2 ", x2 " su zadani parametri rotora.
uključen u namot stacionarnog rotora, tj. Stroj ima aktivno opterećenje.
Veličina tog otpora određena je klizanjem, a time i mehaničkim opterećenjem na osovini motora. Ako je moment otpora na vratilu motora Mc = 0, tada je klizanje s = 0; u ovom slučaju vrijednost R n =∞ i I2 " = 0, što odgovara radu
motor u stanju mirovanja.
U praznom hodu struja statora jednaka je struji magnetiziranja I 1 =I 0. Magnetski krug stroja predstavljen je krugom magnetiziranja s parametrima x0, R0 - induktivni i aktivni otpor magnetiziranja namota statora. Ako moment otpora na vratilu motora premaši njegov moment, rotor se zaustavlja. U ovom slučaju vrijednost Rn = 0, što odgovara načinu kratkog spoja.
Prvi krug se naziva nadomjesni krug za krvni tlak u obliku slova T. Može se pretvoriti u jednostavniji oblik. U tu svrhu, krug za magnetiziranje Z 0 = R 0 + jx 0
izvedena na zajedničke stezaljke. Kako bi se osiguralo da struja magnetiziranja I 0 ne mijenja svoju vrijednost, otpornici R1 i x1 spojeni su serijski na ovaj krug. U rezultirajućem nadomjesnom krugu u obliku slova L, otpori krugova statora i rotora spojeni su u seriju. Oni čine radni krug, paralelno s kojim je spojen krug magnetiziranja.
Veličina struje u radnom krugu ekvivalentnog kruga:
ja" 2 = | Gdje je U1 faza |
|||||||||||||||
" 1 − s 2 | √ (R 1 + | R" 2 | ||||||||||||||
√ (R 1+ R 2+ R 2s | ) +(x 1 +x 2 ) | ) +(x 1 +x 2 ) |
||||||||||||||
mrežni napon.
Elektromagnetski moment IM nastaje međudjelovanjem struje u namotu rotora s rotirajućim MF stroja. Elektromagnetski moment M određen je preko elektromagnetske snage:
P um | 2 πn 1 | Kutna frekvencija rotacije statora MP. |
|||||||||||||
P e2 | m1 I2 " 2 R" 2 | To jest, EM moment je proporcionalan snazi elektrike |
|||||||||||||
ω 1s | |||||||||||||||
ω 1s | |||||||||||||||
gubici u namotu rotora. | |||||||||||||||
2 R 2" |
|||||||||||||||
2 ω 1 [(R 1 + | ) +(x 1 +X 2 " )2 ] |
||||||||||||||
Uzimajući broj faza motora m1 = 3 u jednadžbi; x1 + x2 " = xk, ispitujemo ga za ekstrem. Da bismo to učinili, izjednačimo derivaciju dM / ds s nulom i dobijemo dvije ekstremne točke. U tim točkama, trenutak Mk i klizanje sk nazivaju se kritičnim i odgovarajuće su jednak:
±R "2 | ||||||||||
√ R1 2 + sc 2 | Gdje je “+” za s > 0, “-” za s< 0. |
|||||||||
M k = | 3U 1 2 | |||||||||
2 ω 1 (R 1 ±√ | ||||||||||
R1 2 + Xk 2 | ||||||||||
Ovisnost momenta EM o klizanju M(s) ili o brzini rotora M(n2) naziva se mehanička karakteristika IM.
Podijelimo li M s Mk, dobit ćemo prikladan oblik zapisa jednadžbe za mehaničke karakteristike krvnog tlaka:
2 Mk (1 + upit) | ||||||||||||||||
2pitati | R2" |
|||||||||||||||
2 Mk | 3 gore 2 | R2" | ||||||||||||||
2 ω 1x do | ||||||||||||||||
Smjer gibanja okretnog magnetskog polja asinkronih elektromotora ovisi o redoslijedu faza, neovisno o tome jesu li mu statorski namoti spojeni zvijezdom ili trokutom. Na primjer, ako se faze A, B, C primijene na ulazne priključke 1, 2 i 3, redom, tada će rotacija ići (navodno) u smjeru kazaljke na satu, a ako na priključke 2, 1 i 3, onda u suprotnom smjeru. Dijagram spajanja putem magnetskog pokretača spasit će vas od potrebe za odvrtanjem matica u priključnoj kutiji i fizičkim preuređivanjem žica.
Trofazni asinkroni strojevi na 380 volti obično su povezani s magnetskim starterom, u kojem se tri kontakta nalaze na istom okviru i zatvaraju se istovremeno, podložni djelovanju takozvanog retraktorskog svitka - magnetskog solenoida koji radi i na 380 i 220 volti. Ovo spašava operatera od bliskog kontakta s dijelovima pod naponom, što može biti nesigurno pri struji iznad 20 ampera.
Za pokretanje unatrag koristi se par startera. Stezaljke napona napajanja na ulazu spojene su izravno: 1–1, 2–2, 3–3. A na šalteru izlaza: 4–5, 5–4, 6–6. Kako bi se izbjegao kratki spoj pri slučajnom istovremenom pritisku dva gumba "Start" na upravljačkoj ploči, napon se dovodi na zavojnice retraktora preko dodatnih kontakata suprotnih startera. Tako da kada je glavna grupa kontakata zatvorena, vod koji ide do solenoida susjednog uređaja je otvoren.
Upravljačka ploča opremljena je polugom s tri tipke s tipkama s jednim položajem – jedna radnja po pritisku – tipkama: jednom „Stop” i dvije „Start”. Ožičenje u njemu je kako slijedi:
- jedna fazna žica dovodi se do tipke "Stop" (uvijek je normalno zatvorena) i skakača s nje na tipke "Start", koje su uvijek normalno otvorene.
- Od gumba "Stop" postoje dvije žice do dodatnih kontakata startera, koji se zatvaraju kada se aktiviraju. Ovo osigurava blokadu.
- Od gumba "Start" prijeđite jednu žicu na dodatne kontakte startera, koji se otvaraju kada se aktiviraju.
Pročitajte više o dijagramima spajanja magnetskih pokretača za trofazne elektromotore.
Reverzni jednofazni sinkroni strojevi
Za pokretanje ovi motori zahtijevaju drugi namot na statoru, koji uključuje element za pomicanje faze, obično papirnati kondenzator. Moguće je preokrenuti samo one u kojima su oba namota statora ekvivalentna - u smislu promjera žice, broja zavoja, a također pod uvjetom da se jedan od njih ne isključi nakon niza okretaja.
Suština reverzibilnog kruga je da će kondenzator za pomicanje faze biti spojen na jedan od namota, a zatim na drugi. Na primjer, razmotrite asinkroni jednofazni motor AIR 80S2 snage 2,2 kW.
U njegovoj priključnoj kutiji nalazi se šest navojnih priključaka, označenih slovima W2 i W1, U1 i U2, V1 i V2. Kako bi se osiguralo da se motor okreće u smjeru kazaljke na satu, komutacija se izvodi na sljedeći način:
- Mrežni napon se dovodi na stezaljke W2 i V1.
- Krajevi jednog namota spojeni su na stezaljke U1 i U2. Za napajanje su spojeni skakačima prema shemi U1–W2 i U2–V1.
- Krajevi drugog namota spojeni su na stezaljke W2 i V2.
- Kondenzator za fazni pomak spojen je na priključke V1 i V2.
- Terminal W1 ostaje slobodan.
Za okretanje u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, promijenite položaj skakača; postavljaju se prema shemi W2–U2 i U1–W1. Automatski obrnuti krug također je izgrađen na dva magnetska pokretača i tri gumba - dva normalno otvorena "Start" i jedan normalno zatvoren "Stop".
Obrnuti komutatorski motori
Spojni krug njegovih namota sličan je onom koji se koristi u istosmjernim motorima sa serijskom pobudom. Jedna četkica kolektora spojena je na namot statora, a napon napajanja dovodi se na drugu četkicu i drugi priključak namota statora.
Kada se promijeni položaj utikača u utičnici, magneti rotora i statora istodobno mijenjaju polaritet. Zbog toga se smjer rotacije ne mijenja. Baš kao što se to događa u istosmjernom motoru uz istodobnu promjenu polariteta napona napajanja na namotima polja i armature. Potrebno je promijeniti redoslijed faza - nula samo u jednom elementu električnog stroja - kolektoru, koji osigurava ne samo prostorno, već i električno odvajanje vodiča - namoti armature su izolirani jedan od drugog. U praksi se to radi na dva načina:
- Fizička promjena mjesta ugradnje četkica. To je iracionalno, jer je povezano s potrebom za promjenama u dizajnu uređaja. Osim toga, to dovodi do preranog kvara četkica, budući da se oblik utora na njihovom radnom kraju ne podudara s oblikom površine komutatora.
- Promjenom položaja kratkospojnika između sklopa četkica i pobudnog namota u priključnoj kutiji, kao i priključne točke kabela za napajanje. Može se implementirati pomoću jednog prekidača s više položaja ili dva magnetska pokretača.
Nemojte zaboraviti da se svi radovi na preslagivanju kratkospojnika u priključnoj kutiji ili spajanju kruga za okretanje moraju izvoditi s potpuno uklonjenim naponom.
Pozdrav, dragi čitatelji i posjetitelji web stranice Bilješke električara.
U prošlom smo članku razgovarali o tome, upoznali smo se s dijagramom njegove veze s električnom mrežom s naponom od 220 (V), oznakom i označavanjem terminala.
U istom sam članku obećao da ću vam u bliskoj budućnosti reći kako možete organizirati njegovu obrnutu stranu, tj. kontrolirajte smjer vrtnje motora daljinski, a ne pomoću kratkospojnika u priključnoj kutiji.
Pa krenimo.
U principu, nema ništa komplicirano. Načelo upravljačkog kruga je slično, s izuzetkom nekih detalja. Zapravo, nikada se prije nisam susreo s obrnutim krugom za jednofazne motore, a ovo je bio prvi put da sam ovaj krug primijenio u praksi.
Suština kruga svodi se na promjenu smjera vrtnje osovine jednofaznog kondenzatorskog motora na daljinu pomoću gumba (stanica s gumbima). Zapamtite, u prethodnom smo članku ručno promijenili položaj dvaju kratkospojnika na stezaljci motora kako bismo promijenili smjer radnog namota (U1-U2). Sada morate ukloniti ove kratkospojnike, jer... njihovu ulogu u ovom krugu obavljat će normalno otvoreni (NO) kontakti kontaktora.
Priprema opreme za reverziranje jednofaznog motora
Prvo, nabrojimo svu električnu opremu koju trebamo kupiti za organiziranje obrnutog motora AIR 80S2 kondenzatora:
1. Prekidač strujnog kruga
Koristimo dvopolni 16 (A), sa karakteristikom “C” od IEK.
Postoje 3 gumba u ovoj objavi gumba:
- gumb naprijed (crni)
- tipka za povratak (crna)
- gumb za zaustavljanje (crveno)
Pogledajmo post s gumbom.
Vidimo da svaki gumb ima 2 kontakta:
- normalno otvoreni kontakt (1-2), koji se zatvara kada pritisnete gumb
- normalno zatvoreni kontakt (3-4), koji je zatvoren dok se ne pritisne tipka
Imajte na umu da je na fotografiji krajnji gumb s lijeve strane okrenut naopako. Ako sami spojite obrnuti krug jednofaznog motora, budite oprezni, gumbi u stupu s gumbima mogu biti naopako. Pogledajte kontaktne oznake (1-2) i (3-4).
3. Kontaktori
Također morate kupiti dva kontaktora. U mom primjeru koristim kontaktore male veličine KMI-11210 iz IEK-a, koji su instalirani na DIN tračnicu. Ovi sklopnici imaju 4 normalno otvorena (NO) kontakta i sposobni su uključiti opterećenja do 3 (kW) pri izmjeničnom naponu od 230 (V). Tako da su baš za nas, jer... Naš testirani monofazni motor AIRE 80S2 ima snagu od 2,2 (kW).
Umjesto kontaktora, možete ih kupiti, na primjeru kojih sam opisao njihovu strukturu i princip rada.
Zavojnice ovog kontaktora dizajnirane su za izmjenični napon od 220 (V), što će se morati uzeti u obzir pri sastavljanju obrnutog upravljačkog kruga za jednofazni motor.
Ovdje je, zapravo, moj rad.
Već sam rekao u prethodnom članku da me je jedan od čitatelja stranice "Bilješke električara" po imenu Vladimir zamolio da mu pomognem sa snagom od 2,2 (kW) i nacrtam (osmislim) obrnuti krug za njega. Na temelju mojih skica (uključujući i instalacijske), Vladimir je sastavio gornji dijagram u . Malo kasnije mi je poslao e-mail da je testirao strujni krug, sve radi, nema pritužbi.
Ako imate bilo kakvih pitanja o materijalima stranice, pitajte me u komentarima ili na . U roku od 12-24 sata, a može i brže, ovisi koliko sam zauzet, odgovorit ću Vam.
Sada ću vam reći kako ova shema funkcionira.
Princip rada reverznog kruga jednofaznog motora
Prije svega, uključite napajanje.
1. Rotacija prema naprijed
Kada pritisnete gumb "naprijed", zavojnica kontaktora K1 dobiva napajanje kroz sljedeći krug: faza - NC. kontakt (3-4) gumba "stop" - n.c. kontakt (3-4) tipke “natrag” - br. kontakt (1-2) pritisnute tipke "naprijed" - svitak kontaktora K1 (A1-A2) - nula.
Kontaktor K1 povlači i zatvara sve svoje normalno otvorene (NO) kontakte:
- 1L1-2T1 (samooporavak zavojnice K1)
- 5L3-6T3 (simulira skakač U1-W2)
- 13NO-14NO (simulira skakač V1-U2)
Nema potrebe držati pritisnutu tipku "naprijed", jer svitak kontaktora K1 je "samodržeći" kroz vlastiti n.o. kontakt (1L1-2T1).
Jednofazni motor počinje se okretati u smjeru naprijed.
2. Obrnuta rotacija
Kada pritisnete tipku "natrag", zavojnica kontaktora K2 prima napajanje kroz sljedeći krug: faza - NC. kontakt (3-4) gumba "stop" - n.c. kontakt (3-4) tipke "naprijed" - br. kontakt (1-2) pritisnute tipke "natrag" - svitak kontaktora K2 (A1-A2) - nula.
Kontaktor K2 radi i zatvara sljedeće normalno otvorene (NO) kontakte:
- 1L1-2T1 (samopokretna zavojnica K2)
- 3L2-4T2 (faza do motora u strujnom krugu)
- 5L3-6T3 (simulira skakač W2-U2)
- 13NO-14NO (simulira skakač U1-V1)
Nema potrebe prstom držati tipku za povratak jer... svitak kontaktora K2 je "samodržeći" kroz vlastiti n.o. kontakt (1L1-2T1).
Jednofazni motor počinje se okretati u suprotnom smjeru.
Za zaustavljanje motora potrebno je pritisnuti tipku "stop".
3. Blokiranje
Prikazani obrnuti krug kondenzatorskog jednofaznog motora ima zaključavanje gumba, tj. Ako, kada je motor uključen u smjeru naprijed, pogrešno pritisnete tipku "natrag", kontaktor K1 će se prvo isključiti, a zatim će raditi kontaktor K2. I obrnuto. Dakle, imamo blokadu od dva istovremeno uključena kontaktora K1 i K2.
Možete koristiti i druge vrste brava, ali ja sam se ograničio na ovu.
p.s. Ovim završavam svoj članak. Ako vam se svidio moj članak, bit ću vam jako zahvalan ako ga podijelite na društvenim mrežama. I također se ne zaboravite pretplatiti na moje nove članke - kasnije će biti zanimljivije.
Od velikog broja tipova izmjeničnih elektromotora koji se koriste u suvremenoj elektrotehnici, najrašireniji, praktičniji i ekonomičniji je motor s rotirajućim magnetskim poljem, koji se temelji na korištenju trofazne struje.
Da bismo razumjeli osnovnu ideju na kojoj se temelji dizajn ovih motora, vratimo se ponovno eksperimentu prikazanom na sl. 264. Tamo smo vidjeli da se metalni prsten postavljen u rotirajuće magnetsko polje počinje okretati u istom smjeru u kojem se rotira polje. Razlog za ovu rotaciju je činjenica da kada se polje okreće, mijenja se magnetski tok kroz prsten, a istovremeno se u prstenu induciraju struje na koje polje djeluje nama već poznatim silama, stvarajući zakretni moment .
U prisutnosti trofazne struje, tj. sustava od tri struje pomaknute u fazi jedna u odnosu na drugu za (trećinu perioda), vrlo je lako dobiti rotirajuće magnetsko polje bez mehaničke rotacije magneta i bez ikakvih dodatnih uređaja. Riža. 351,a pokazuje kako se to radi. Ovdje imamo tri zavojnice postavljene na željezne jezgre, smještene pod kutom od 120° u odnosu jedna na drugu. Kroz svaki od ovih svitaka prolazi jedna od struja sustava, čineći trofaznu struju. U zavojnicama se stvaraju magnetska polja čiji su smjerovi označeni strelicama. Magnetska indukcija svakog od ovih polja mijenja se tijekom vremena prema istom sinusoidnom zakonu kao i odgovarajuća struja (slika 351, b). Dakle, magnetsko polje u prostoru između svitaka je rezultat superpozicije triju izmjeničnih magnetskih polja, koja su, s jedne strane, usmjerena pod kutom od 120° u odnosu na drugo, a s druge strane, pomaknut u fazi za . Trenutna vrijednost rezultirajuće magnetske indukcije vektorski je zbroj polja triju komponenti u određenom trenutku:
.
Ako sada počnemo tražiti kako se rezultirajuća magnetska indukcija mijenja tijekom vremena, tada izračun pokazuje da se u apsolutnoj vrijednosti magnetska indukcija rezultirajućeg polja ne mijenja (zadržava konstantnu vrijednost), ali smjer vektora jednoliko rotira, opisujući punu revoluciju tijekom jednog trenutnog razdoblja.
Riža. 351. Dobivanje okretnog magnetskog polja zbrajanjem tri sinusoidalna polja usmjerena pod kutom od 120° u odnosu jedno na drugo i pomaknuta u fazi prema: a) položaju svitaka koji stvaraju okretno polje; b) grafikon promjena indukcije polja tijekom vremena; c) rezultirajuća indukcija je konstantne veličine i rotira po kružnici tijekom perioda
Ne ulazeći u detalje izračuna, objasnit ćemo kako zbrajanje triju polja daje rotirajuće polje koje je konstantne veličine. Na sl. 351, b strelice označavaju vrijednosti magnetske indukcije triju polja u trenutku kada , u trenutku kada , i u trenutku kada , a na sl. 351,c zbrajanje se izvodi prema pravilu paralelograma magnetskih indukcija i kod ova tri momenta, a smjerovi strelica i , i , i odgovaraju sl. 351, a. Vidimo da rezultirajuća magnetska indukcija ima istu veličinu u sva tri navedena trenutka, ali se njen smjer okreće za svaku trećinu perioda za jednu trećinu kruga.
Ako se metalni prsten (ili, još bolje, zavojnica) stavi u takvo okretno polje, tada će se u njemu inducirati struje na isti način kao da se prsten (zavojnica) okreće u stacionarnom polju. Interakcija magnetskog polja s tim strujama stvara sile koje okreću prsten (zavojnicu). Ovo je glavna ideja trofaznog motora s rotirajućim poljem, koju je prvi implementirao M. O. Dolivo-Dobrovolsky.
Struktura takvog motora je jasna sa Sl. 352. Njegov nepokretni dio - stator - je cilindar sastavljen od čeličnog lima, na čijoj unutarnjoj površini postoje utori paralelni s osi cilindra. U te žljebove položene su žice koje su međusobno spojene duž čeonih strana statora tako da tvore tri zavojnice zakrenute jedna u odnosu na drugu za 120°, o čemu je bilo riječi u prethodnom paragrafu. Počeci ovih zavojnica 1, 2, 3 i njihovi krajevi 1", 2", 3" spojeni su na šest stezaljki smještenih na štitu postavljenom na okvir stroja. Položaj stezaljki prikazan je na sl. 353.
Riža. 352. Trofazni izmjenični motor rastavljen: 1 – stator, 2 – rotor, 3 – ležajni štitovi, 4 – ventilatori, 5 – ventilacijski otvori
Riža. 353. Položaj stezaljki na štitniku motora
Unutar statora nalazi se rotirajući dio motora - njegov rotor. Ovo je također cilindar sastavljen od zasebnih čeličnih limova, postavljenih na osovinu, zajedno s kojima se može okretati u ležajevima koji se nalaze u bočnim štitovima (poklopcima) motora. Na rubovima ovog cilindra nalaze se ventilacijske lopatice koje, kada se rotor okreće, stvaraju snažnu struju zraka u motoru, hladeći ga. Na cilindričnoj površini rotora, u žljebovima paralelnim s njegovom osi, nalazi se niz žica povezanih prstenovima na krajevima cilindra. Takav rotor, zasebno prikazan na Sl. 354, naziva se "kratki spoj" (ponekad se naziva "vjeveričiji kotač"). Počinje se okretati kada se u prostoru unutar statora pojavi okretno magnetsko polje.
Riža. 354. Kavezni rotor trofaznog motora
Okretno polje nastaje trofaznim sustavom struja dovedenih do namota statora, koji mogu biti međusobno spojeni ili zvijezdom (sl. 355) ili trokutom (sl. 356). U prvom slučaju (§ 170) napon na svakom namotu je nekoliko puta manji od linearnog napona mreže, au drugom mu je jednak. Ako je, na primjer, napon između svakog para žica trofazne mreže (linijski napon) 220 V, tada kada su namoti spojeni u trokut, svaki od njih je pod naponom od 220 V, a ako su spojeni zvijezdom, tada je svaki namot pod naponom od 127 V.
Riža. 355. Uključivanje namota statora zvijezdom: a) shema uključivanja motora; b) spajanje stezaljki na štitu. Stezaljke 1", 2", 3" spojene su "kratkoročno" metalnim sabirnicama; žice trofazne mreže spojene su na stezaljke 1, 2, 3
Riža. 356. Uključivanje namota statora trokutom: a) shema uključivanja motora; b) spajanje stezaljki na štitu. Priključci 1 i 3", 2 i 1", 3 i 2" povezani su metalnim sabirnicama; žice trofazne mreže spojene su na priključke 1, 2, 3
Dakle, ako su namoti motora dizajnirani za napon od 127 V, tada motor može raditi s normalnom snagom i iz mreže od 220 V kada su njegovi namoti spojeni u zvijezdu, i iz mreže od 127 V kada su njegovi namoti spojeni u trokut. Pločica pričvršćena na okvir svakog motora stoga označava dva mrežna napona na kojima motor može raditi, na primjer 127/220 V ili 220/380 V. Kada je spojen na mrežu s nižim mrežnim naponom, namoti motora su povezani u trokutu, a pri napajanju iz Mreže s višim naponima spajaju se zvijezdom.
Zakretni moment motora stvaraju sile međudjelovanja između magnetskog polja i struja koje ono inducira u rotoru, a jakost tih struja (ili odgovarajuća emf) određena je relativnom frekvencijom vrtnje polja u u odnosu na rotor, koji sam rotira u istom smjeru kao i polje. Stoga, kad bi se rotor vrtio istom frekvencijom kao i polje, tada ne bi bilo relativnog gibanja. Tada bi rotor mirovao u odnosu na polje i u njemu ne bi nastala inducirana e. d.s., tj. u rotoru ne bi bilo struje i ne bi mogle nastati sile koje bi izazvale njegovo okretanje. Iz ovoga je jasno da motor opisane vrste može raditi samo pri brzini rotora malo različitoj od brzine polja, tj. od trenutne frekvencije. Stoga se u tehnici takvi motori obično nazivaju "asinkroni" (od grčke riječi "synchronos" - podudaranje ili koordiniranje u vremenu, čestica "a" znači negacija).
Dakle, ako polje rotira s frekvencijom i rotor s frekvencijom, tada se rotacija polja u odnosu na rotor događa s frekvencijom, a ta je frekvencija ta koja određuje e induciran u rotoru. d.s. i trenutni.
Veličina 
koji se u tehnologiji naziva "kliznim". Ima vrlo važnu ulogu u svim izračunima. Klizanje se obično izražava u postocima.
Kada uključimo neopterećeni motor, tada je u prvim trenucima jednaka ili blizu nule, frekvencija vrtnje polja u odnosu na rotor je velika i inducirana u rotoru e. d.s. prema tome, također je velika - 20 puta je veća od one npr. d.s., koji se javlja u rotoru kada motor radi normalnom snagom. Struja u rotoru također je znatno veća od normalne. U trenutku pokretanja motor razvija dosta značajan okretni moment, a kako mu je tromost relativno mala, frekvencija vrtnje rotora brzo raste i gotovo je jednaka frekvenciji vrtnje polja, tako da njihova relativna frekvencija postaje gotovo jednaka nuli i struja u rotoru brzo opada. Za motore male i srednje snage kratkotrajno preopterećenje tijekom pokretanja ne predstavlja opasnost, ali pri pokretanju vrlo snažnih motora (desetke i stotine kilovata) koriste se posebni startni reostati koji slabe struju u namotu; Kako rotor postiže normalnu brzinu, ti se reostati postupno isključuju.
Povećanjem opterećenja motora brzina rotora lagano opada, frekvencija vrtnje polja u odnosu na rotor raste, a istodobno se povećava struja u rotoru i moment koji razvija motor. Međutim, za promjenu snage motora od nule do normalne, potrebna je vrlo mala promjena brzine rotora, do oko 6% maksimalne vrijednosti. Tako trofazni asinkroni motor održava gotovo konstantnu brzinu rotora čak i pri vrlo velikim fluktuacijama opterećenja. Načelno je tu frekvenciju moguće regulirati, ali su odgovarajući uređaji složeni i neekonomični te se u praksi vrlo rijetko koriste. Ako strojevi koje pokreće motor zahtijevaju drugačiju brzinu vrtnje od one koju motor pruža, tada radije koriste zupčanike ili remenske prijenose s različitim prijenosnim omjerima.
Podrazumijeva se da s povećanjem opterećenja motora, tj. mehaničke snage koju proizvodi, mora rasti ne samo struja u rotoru, već i struja u statoru kako bi motor mogao apsorbirati odgovarajuću električnu snagu iz mreže. To se događa automatski zbog činjenice da struja u rotoru također stvara vlastito magnetsko polje u okolnom prostoru, utječući na namote statora i inducirajući neke npr. d.s. Veza između magnetskog toka rotora i statora, ili ono što se naziva "reakcija armature", uzrokuje promjene u struji u statoru i osigurava da električna energija izvučena iz mreže odgovara mehaničkoj snazi koju daje motor. Detalji ovog procesa prilično su složeni i nećemo ulaziti u njih.
Vrlo je važno, međutim, upamtiti da iako podopterećeni motor uzima iz mreže takvu količinu energije koja odgovara radu koji obavlja, kada je podopterećen, kada struja u statoru opada, to je zbog povećanja u induktivnoj reaktanciji statora, tj. smanjenju faktora snage (§ 163), što kvari radne uvjete mreže u cjelini. Ako je, na primjer, snaga od 3 kW dovoljna za pogon stroja, a na njega ugradimo motor od 10 kW, tada ovo poduzeće neće pretrpjeti gotovo nikakvu štetu - motor će i dalje uzimati samo onu snagu koja mu je potrebna za rad , plus gubici u samom motoru. Ali takav podopterećen motor ima veliku induktivnu reaktanciju i smanjuje faktor snage mreže. To je neisplativo sa stajališta nacionalne ekonomije u cjelini. Kako bi potaknuli borbu za povećanje faktora snage, organizacije koje opskrbljuju potrošače električnom energijom koriste sustav kazni za faktore snage koji su preniski u odnosu na utvrđenu normu i poticaje za njihovo povećanje.
Stoga se pri radu s motorima moraju strogo pridržavati sljedećih pravila:
1. Uvijek je potrebno odabrati motor takve snage kakvu zahtijeva stroj koji on pogoni.
2. Ako opterećenje motora ne dosegne 40% normalnog, a namoti statora su spojeni u trokut, tada je preporučljivo prebaciti ih u zvijezdu. U tom se slučaju napon na namotima smanjuje za faktor, a struja magnetiziranja - gotovo tri puta. U slučajevima kada se takvo prebacivanje mora obavljati često, motor se spaja na mrežu pomoću preklopnog prekidača prema dijagramu prikazanom na sl. 357. U jednom položaju prekidača, namoti su povezani s trokutom, u drugom - sa zvijezdom.
Riža. 357. Shema za prebacivanje namota motora iz trokuta (položaj sklopke I, I, I) u zvijezdu (položaj sklopke II, II, II)
Kako bi se promijenio smjer vrtnje osovine motora, potrebno je zamijeniti dvije mrežne žice spojene na motor. To se lako postiže pomoću dvopolnog prekidača kao što je prikazano na sl. 358. Pomicanjem sklopke iz položaja I-I u položaj II-II mijenjamo smjer vrtnje magnetskog polja a ujedno i smjer vrtnje vratila motora.
Riža. 358. Uklopna shema za promjenu smjera vrtnje trofaznog motora
Vidjeli smo da ako u statoru motora postoje tri zavojnice međusobno pomaknute za 120°, magnetsko polje rotira s frekvencijom struje, odnosno napravi jedan okretaj u djeliću sekunde, tj. 3000 okretaja u minuti. Osovina motora će se okretati gotovo istom frekvencijom. U mnogim je slučajevima ova brzina rotacije pretjerano visoka. Da bi se to smanjilo, u stator motora nisu postavljene tri zavojnice, već šest ili dvanaest i spojene tako da se sjeverni i južni pol izmjenjuju po obodu statora. U ovom slučaju, polje se okreće za svaki trenutni period samo za pola ili četvrtinu okretaja, tj. osovina stroja rotira frekvencijom od oko 1500 ili 750 okretaja u minuti.
Na kraju još jedna praktično važna napomena. Ako je izolacija okvira i kućišta električnih strojeva i transformatora oštećena (kvar), oni postaju pod naponom u odnosu na Zemlju. Dodirivanje ovih dijelova stroja može biti opasno za ljude u takvim uvjetima. Da bi se spriječila ova opasnost, kod napona iznad 150 V u odnosu na Zemlju, okvire i kućišta električnih strojeva i transformatora treba uzemljiti, tj. sigurno ih spojiti metalnim žicama ili šipkama sa Zemljom. To se radi prema posebnim pravilima koja se moraju strogo pridržavati kako bi se izbjegle nezgode.
