Automātiskās vadības ķēdes līdzstrāvas motoru palaišanai un apturēšanai

Jebkura dzinēja iedarbināšanu pavada noteikti slēdži jaudas ķēdē un vadības ķēdē. Šajā gadījumā tiek izmantots releja-kontaktors un bezkontakta ierīces. Līdzstrāvas motoriem ierobežot sākuma strāvas dzinēju rotora un armatūras ķēdē ir iekļauti palaišanas rezistori, kas tiek izslēgti, kad motori tiek paātrināti pa soļiem. Kad palaišana ir pabeigta, palaišanas rezistori tiek pilnībā apieti.

Motoru bremzēšanas procesu var arī automatizēt. Pēc apturēšanas komandas ar releja-kontaktora iekārtas palīdzību tiek veikti nepieciešamie slēdži strāvas ķēdēs. Tuvojoties ātrumam tuvu nullei, motors tiek atvienots no tīkla. Startēšanas laikā darbības tiek izslēgtas ar regulāriem intervāliem vai atkarībā no citiem parametriem. Tas maina motora strāvu un ātrumu.

Motora palaišanas kontrole tiek veikta kā EMF (vai ātruma), strāvas, laika un ceļa funkcija.

Tipiski apakšmezgli un shēmas līdzstrāvas motoru palaišanas automātiskai vadībai

Līdzstrāvas motora palaišana ar paralēlu vai neatkarīgu ierosmi tiek veikta ar armatūras ķēdē ievadītu rezistoru. Lai ierobežotu ieslēgšanas strāvu, ir nepieciešams rezistors. Motoram paātrinoties, palaišanas rezistors tiek pakāpināts. Kad palaišana ir pabeigta, rezistors tiks pilnībā apiets un motors atgriezīsies pie tā dabiskajiem mehāniskajiem parametriem (1. att.). Iedarbināšanas laikā dzinējs paātrinās saskaņā ar mākslīgo raksturlielumu 1, pēc tam 2 un pēc rezistora manevrēšanas - saskaņā ar dabisko raksturlielumu 3.

Rīsi. 1. Līdzstrāvas motora ar paralēlu ierosmi mehāniskie un elektromehāniskās īpašības (ω — griešanās leņķiskais ātrums; I1 M1 — motora maksimālā strāva un griezes moments; I2 M2 — strāva un pārslēgšanas moments)

Apsveriet līdzstrāvas motora (DCM) palaišanas ķēdes mezglu EMF funkcijā (2. att.).

Rīsi. 2. Paralēlās ierosmes DCT palaišanas ķēdes mezgls EMF funkcijā

EMF (vai ātruma) funkciju kontrolē releji, spriegumi un kontaktori. Sprieguma releji ir konfigurēti darboties ar dažādām armatūras emf vērtībām. Kad kontaktors KM1 ir ieslēgts, KV releja spriegums palaišanas brīdī nav pietiekams darbībai. Kad motors paātrina (sakarā ar motora emf palielināšanos), tiek aktivizēts KV1 relejs, pēc tam KV2 (releja aktivizācijas spriegumiem ir atbilstošas ​​vērtības); tajos ietilpst paātrinājuma kontaktori KM2, KMZ, un armatūras ķēdes rezistori ir šuntēti (kontaktoru komutācijas shēmas diagrammā nav parādītas; LM ir ierosmes tinums).

Apskatīsim shēmu līdzstrāvas motora iedarbināšanai EMF funkcijā (3. att.). Motora leņķiskais ātrums bieži tiek fiksēts netieši, t.i.ar ātrumu saistīto lielumu mērīšana. Līdzstrāvas motoram šāda vērtība ir EMF. Starts tiek veikts šādi. QF ķēdes pārtraucējs ieslēdzas, motora lauks ir pievienots barošanas avotam. KA relejs aktivizē un aizver savu kontaktu.

Pārējās ķēdes ierīces paliek sākotnējā stāvoklī. Lai iedarbinātu dzinēju, jums ir nepieciešams nospiediet pogu SB1 «Start», pēc kura kontaktors KM1 tiek aktivizēts un savieno motoru ar strāvas avotu. Kontaktors KM1 ir pašpietiekams Līdzstrāvas motors tiek paātrināts ar motora armatūras ķēdes rezistoru R.

Palielinoties motora ātrumam, palielinās tā emf un spriegums releju KV1 un KV2 spoles. Pie ātruma ω1 (skat. 1. att.) tiek aktivizēts relejs KV1. Tas aizver savu kontaktu kontaktora ķēdē KM2, kas ar kontaktu izslēdz un īssavieno palaišanas rezistora pirmo posmu. Pie ātruma ω2 relejs KV2 ir ieslēgts. Ar savu kontaktu tas aizver KMZ kontaktora barošanas ķēdi, kas, iedarbinot, ar kontaktu, īssavieno starta rezistora otro palaišanas posmu. Dzinējs sasniedz dabiskās mehāniskās īpašības un pārtrauc pacelšanos.

Rīsi. 3. Paralēlās ierosmes DCT palaišanas shēma EMF funkcijā

Lai ķēde darbotos pareizi, ir jāiestata sprieguma relejs KV1 darboties ar EMF, kas atbilst ātrumam ω1, un relejs KV2 darboties ar ātrumu ω2.

Lai apturētu dzinēju, nospiediet apturēšanas pogu SB2. Lai atvienotu elektrisko ķēdi, atveriet QF ķēdes pārtraucēju.

Pašreizējo funkciju kontrolē strāvas relejs. Apsveriet līdzstrāvas motora startera ķēdes mezglu plūsmas funkcijā. Diagrammā, kas parādīta attēlā.4, tiek izmantoti pārstrāvas releji, kas uzņem pie ieslēgšanas strāvas I1 un atkrīt pie minimālās strāvas I2 (skat. 1. att.). Strāvas releju iekšējam reakcijas laikam jābūt mazākam par kontaktora reakcijas laiku.

Rīsi. 4. Paralēlās ierosmes DCT palaišanas ķēdes mezgls atkarībā no strāvas

Motora paātrinājums sākas ar rezistoru, kas pilnībā ievietots armatūras ķēdē. Motoram paātrinoties, strāva samazinās, ar strāvu I2 relejs KA1 pazūd un ar savu kontaktu aizver kontaktora KM2 barošanas ķēdi, kas ar savu kontaktu apiet starta rezistora pirmo kontaktu. Līdzīgi rezistora otrais sākuma posms ir īssavienojums (relejs KA2, kontaktors KMZ). Kontaktora jaudas ķēdes diagrammā nav parādītas. Motora palaišanas beigās armatūras ķēdē esošais rezistors tiks tilts.

Apsveriet ķēdi līdzstrāvas motora palaišanai kā plūsmas funkciju (5. att.). Rezistoru pakāpienu pretestības ir izvēlētas tā, lai brīdī, kad motors ir ieslēgts un pakāpieni tiek manevrēti, strāva I1 armatūras ķēdē un moments M1 nepārsniegtu pieļaujamo līmeni.

Līdzstrāvas motora palaišana tiek veikta, ieslēdzot QF automātisko slēdzi un nospiežot pogu «Start» SB1. Šajā gadījumā kontaktors KM1 tiek aktivizēts un aizver savus kontaktus. Ieslēgšanas strāva I1 iet caur motora strāvas ķēdi, kuras ietekmē tiek aktivizēts pārslodzes relejs KA1. Tā kontakts atveras, un kontaktors KM2 nesaņem strāvu.

Rīsi. 5. Paralēlās ierosmes DCT palaišanas shēma kā strāvas funkcija

Kad strāva nokrītas līdz minimālajai vērtībai I2, pārslodzes relejs KA1 nokrīt un aizver kontaktu.Kontaktors KM2 tiek aktivizēts un caur galveno kontaktu šuntē palaišanas rezistora pirmo sekciju un releju KA1. Pārslēdzoties, strāva palielinās līdz vērtībai I1.

Kad strāva atkal palielinās līdz vērtībai I1, kontaktors KM1 neieslēdzas, jo tā spole tiek apieta ar kontaktu KM2. Strāvas I1 ietekmē tiek aktivizēts relejs KA2 un atver tā kontaktu. Kad paātrinājuma procesā strāva atkal samazinās līdz vērtībai I2, relejs KA2 nokrīt un ieslēdzas kontaktors KMZ. Iedarbināšana ir pabeigta, dzinējs darbojas ar savām dabiskajām mehāniskajām īpašībām.

Ķēdes pareizai darbībai ir nepieciešams, lai releja KA1 un KA2 reakcijas laiks būtu mazāks par kontaktoru reakcijas laiku. Lai apturētu motoru, nospiediet pogu «Stop» SB2 un izslēdziet QF automātisko slēdzi, lai atvienotu ķēdi.

Laika kontrole tiek veikta, izmantojot laika releju un atbilstošus kontaktorus, kas īssavieno rezistoru posmus ar to kontaktiem.

Aplūkosim palaišanas ķēdes mezgla līdzstrāvas motoru kā laika funkciju (6. att.) Laika relejs KT tiek aktivizēts nekavējoties, kad vadības ķēdē caur atvēršanas kontaktu KM1 parādās spriegums. Pēc kontakta KM1 atvēršanas laika relejs KT zaudē barošanu un aizver kontaktu ar laika aizkavi. Kontaktors KM2 pēc laika intervāla, kas vienāds ar laika releja laika aizkavi, saņem jaudu, aizver kontaktu un šuntē pretestību armatūras ķēdē.

Rīsi. 6. Paralēlās ierosmes DCT palaišanas ķēdes mezgls kā laika funkcija

Kontroles priekšrocības laika funkcijā ietver vadības vieglumu, paātrinājuma un palēninājuma procesa stabilitāti, elektriskās piedziņas aizkaves trūkumu pie vidējiem ātrumiem.

Apsveriet ķēdi līdzstrāvas motora paralēlās ierosmes palaišanai kā laika funkciju. attēlā. 7 parāda neatgriezeniskas palaišanas līdzstrāvas paralēlās ierosmes motora diagrammu. Palaišana notiek divos posmos. Ķēdē tiek izmantotas pogas SB1 «Start» un SB2 «Stop», kontaktori KM1 ... KMZ, elektromagnētiskie laika releji KT1, KT2. Ieslēdzas QF slēdzis. Šajā gadījumā laika releja KT1 spole saņem strāvu un atver savu kontaktu kontaktora KM2 ķēdē. Dzinējs tiek iedarbināts, nospiežot pogu «Start» SB1. Kontaktors KM1 saņem strāvu un ar savu galveno kontaktu savieno motoru ar strāvas avotu ar rezistoru armatūras ķēdē.

Rīsi. 7. Līdzstrāvas motora neatgriezeniskas palaišanas shēma kā laika funkcija

Zemstrāvas relejs KA kalpo, lai aizsargātu motoru no ierosmes ķēdes pārtraukuma. Normālas darbības laikā KA relejs ieslēdzas un tā kontakts KM1 kontaktora ķēdē aizveras, sagatavojot KM1 kontaktoru darbībai. Kad ierosmes ķēde ir pārrauta, KA relejs izslēdzas, atver savu kontaktu, tad KM1 kontaktors izslēdzas un dzinējs apstājas. Kad tiek iedarbināts kontaktors KM1, tā bloķējošais kontakts aizveras un atveras kontakts KM1 releja ķēdē KT1, kas izslēdzas un aizver kontaktu ar laika aizkavi.

Pēc laika intervāla, kas vienāds ar releja KT1 laika aizkavi, tiek aizvērta paātrinājuma kontaktora KM2 barošanas ķēde, kas tiek iedarbināta un ar tā galveno kontaktu īssavieno vienu palaišanas rezistora posmu. Tajā pašā laikā tiek aktivizēts laika relejs KT2. Dzinējs paātrinās. Pēc laika intervāla, kas vienāds ar KT2 releja aizkavi, KT2 kontakts aizveras, tiek aktivizēts KMZ paātrinājuma kontaktors un ar tā galveno kontaktu kontaktējas armatūras ķēdē esošā palaišanas rezistora otrais posms. Iedarbināšana ir pabeigta, un dzinējs atgriežas pie tā dabiskajām mehāniskajām īpašībām.

Tipiski līdzstrāvas bremžu vadības ķēdes bloki

Līdzstrāvas motora automātiskās vadības sistēmas izmanto dinamisko bremzēšanu, pretējā bremzēšanu un reģeneratīvo bremzēšanu.

Dinamiskās bremzēšanas laikā ir nepieciešams aizvērt motora armatūras tinumu līdz papildu pretestībai un atstāt ierosmes tinumu ieslēgtu. Šo bremzēšanu var veikt kā ātruma un laika funkciju.

Vadību kā ātruma (EMF) funkciju dinamiskās bremzēšanas laikā var veikt saskaņā ar shēmu, kas parādīta attēlā. 8. Kad kontaktors KM1 ir izslēgts, motora armatūra ir atvienota no elektrotīkla, bet uz tā spailēm atslēgšanas brīdī ir spriegums. Sprieguma relejs KV darbojas un aizver savu kontaktu kontaktora KM2 ķēdē, kas ar savu kontaktu aizver motora armatūru pret rezistoru R.

Pie ātruma, kas ir tuvu nullei, KV relejs zaudē jaudu. Turpmāka palēnināšana no minimālā ātruma līdz pilnīgai apstāšanās brīdim notiek statiska pretestības momenta ietekmē.Lai palielinātu bremzēšanas efektivitāti, var izmantot divus vai trīs bremzēšanas posmus.

Rīsi. 8. Dinamisko bremzēšanas automātiskās vadības ķēdes mezgls EMF funkcijā: a — strāvas ķēde; b — vadības ķēde

Dinamiskās bremzēšanas pastāvīgā motora neatkarīgā ierosme kā laika funkcija tiek veikta saskaņā ar shēmu, kas parādīta attēlā. deviņi.

Rīsi. 9. Neatkarīgas ierosmes DCT dinamiskās bremzēšanas ķēdes mezgls atkarībā no laika

Kad dzinējs darbojas, ir ieslēgts laika relejs KT, bet bremžu kontaktora KM2 ķēde ir atvērta. Lai apturētu, jums jānospiež poga "Stop" SB2. Kontaktors KM1 un laika relejs KT zaudē jaudu; tiek aktivizēts kontaktors KM2, jo kontaktora KM2 ķēdē kontakts KM1 aizveras un laika releja KT kontakts atveras ar laika aizkavi.

Laika releja laika noteikšanai kontaktors KM2 saņem jaudu, aizver kontaktu un savieno motora armatūru ar papildu rezistoru R. Tiek veikta motora dinamiskā apturēšana. Beigās KT relejs pēc kāda laika atver kontaktu un atvieno KM2 kontaktoru no tīkla. Tālāka bremzēšana līdz pilnīgai apstāšanās brīdim tiek veikta Ms pretestības momenta ietekmē.

Bremzējot reversās darbības režīmā, motora EMF un tīkla spriegums darbojas atbilstoši. Lai ierobežotu strāvu, ķēdē tiek ievietots rezistors.

Līdzstrāvas motoru ierosmes vadība

Motora lauka tinumam ir ievērojama induktivitāte un, ja motors tiek ātri izslēgts, uz tā var parādīties liels spriegums, kas izraisīs tinuma izolācijas pārrāvumu. Lai to novērstu, varat izmantot ķēdes mezglus, kas parādīti attēlā.10. Paralēli ierosmes spolei caur diodi tiek ieslēgta dzēšanas pretestība (10. att., b). Tāpēc pēc izslēgšanas strāva īsu laiku iziet cauri pretestībai (10. att., a).

Rīsi. 10. Dzēšanas pretestību ieslēgšanas ķēžu mezgli: a — paralēli savienota dzēšanas pretestība; b — caur diodi tiek ieslēgta dzēšanas pretestība.

Aizsardzība pret ierosmes ķēdes pārtraukumiem tiek veikta, izmantojot zemstrāvas releju saskaņā ar shēmu, kas parādīta attēlā. vienpadsmit.

Rīsi. 11. Aizsardzība pret ierosmes ķēdes pārtraukumiem: a — jaudas ierosmes ķēde; b — vadības ķēde

Ierosmes spoles pārtraukuma gadījumā relejs KA atslēdz un atvieno kontaktora KM ķēdi.