Электрическая схема управления реверсивного асинхронного двигателей

Нереверсивная схема подключения магнитного пускателя

Приветствую вас, уважаемые читатели сайта elektrik-sam.info!

В этой статье мы подробно рассмотрим нереверсивную схему подключения магнитного пускателя для управления трехфазным асинхронным электродвигателем.

Также я для Вас записал видео с подробным описанием работы схемы, которое Вы можете просмотреть в конце этой статьи.

Вначале давайте рассмотрим схему подключения магнитного пускателя с катушкой на 220В.

Три фазы питающего напряжения подаются на клеммы асинхронного двигателя через:

— силовые контакты магнитного пускателя КМ;

— тепловое реле Р.

Обмотка катушки магнитного пускателя подключена с одной стороны к нулевому рабочему проводу N, с другой, через кнопочный пост к одной из фаз, в нашей схеме — к фазе С.

Кнопочный пост содержит 2 кнопки:

1) нормально-разомкнутую кнопку ПУСК ;

2) нормально-замкнутую — СТОП .

Нормально-разомкнутый вспомогательный контакт пускателя КМ подключен параллельно кнопке ПУСК .

Для защиты электродвигателя от перегрузок используется тепловое реле Р, которое устанавливается в разрыв питающих фаз. Вспомогательный нормально-замкнутый контакт теплового реле Р включен в цепь обмотки магнитного пускателя.

Рассмотрим работу схемы.

Включаем трехполюсный автоматический выключатель , его контакты замыкаются, питающее напряжение подается к силовым контактам пускателя и в цепь управления. Схема готова к работе.

Запуск.

Для запуска двигателя нажимаем кнопку ПУСК . Цепь питания обмотки магнитного пускателя замыкается, якорь катушки притягивается, замыкая силовые контакты КМ и подавая три питающих фазы на обмотки двигателя. Происходит запуск и двигатель начинает вращаться.

Одновременно с этим замыкается вспомогательный контакт пускателя КМ, шунтируя кнопку ПУСК .

Теперь, отпуская кнопку ПУСК , питание на обмотку пускателя продолжает поступать через его замкнутый вспомогательный контакт КМ. Двигатель запущен и продолжает работать.

Останов.

Чтобы остановить двигатель, нажимаем кнопку СТОП . Цепь питания обмотки пускателя разрывается. Якорь под действием пружины возвращается в исходное состояние, размыкая силовые контакты, обесточивая тем самым обмотки электродвигателя. Он начинает останавливаться.

Одновременно с этим размыкается вспомогательный контакт КМ в цепи питания обмотки пускателя.

После отпускания кнопки СТОП питание на обмотку не подается, поскольку вспомогательный контакт КМ разомкнут. Двигатель выключен и цепь готова к следующему запуску.

Защита от перегрузок.

Предположим, что двигатель запущен. Если по каким-то причинам ток нагрузки двигателя увеличится, биметаллические пластины теплового реле Р под действием повышенного тока начнут изгибаться, и приведут в действие механизм расцепителя. Он разомкнет вспомогательный контакт Р в цепи обмотки магнитного пускателя. Цепь обмотки пускателя разомкнется, силовые и вспомогательный контакты пускателя вернуться в исходное разомкнутое состояние, двигатель остановится.

Если катушка магнитного пускателя рассчитана на 380В, то схема подключения будет, как на рисунке ниже.

В этом случае, обмотка пускателя подключается к любым двум фазам, на схеме к фазам В и С.

Для дополнительной защиты цепи управления магнитным пускателем устанавливают предохранитель FU. В случае, например, межвиткового замыкания в катушке пускателя, плавкая вставка предохранителя перегорит, обесточив цепь управления.

Для большей наглядности я записал видео, в котором поэтапно показан весь процесс работы схемы.

Если видео оказалось для Вас полезным, нажмите НРАВИТСЯ при просмотре на YouTube. Подписывайтесь на мой канал, и Вы первым узнаете о выходе новых интересных видео по электрике!

Рекомендую также прочитать:

Тепловое реле в пускателе

Это обязательная составляющая часть пускателя, которая будет отключать сеть от перегрузов и от неполнофазного режима (когда отсутствует одна из трех фаз). Причины последнего – большое разнообразие.

• От вибрации открутился соединительный винтик.
• Подгорел контакт.
• Перегорела вставка (плавкая) на фазе.
• Некачественный неплотный контакт.

Обе причины создают увеличение силы тока, который проходит через тепловое реле. При этом в самом приборе начинают нагреваться биметаллические пластины, которые под действием тепла начинают выгибаться, размыкая контакт в самом реле. Последний отключает пускатель, а тот в свою очередь, к примеру, электродвигатель.

Как устроен магнитный пускатель: все его основные составляющие

Стандартный магнитный пускатель состоит из следующих основополагающих элементов:

• внешнего защитного кожуха;
• основного инструмента управления;
• специального контактора;
• тепловогореле.

Конструктивные особенности реверсивного магнитного пускателя простые, но достаточно эффективные и надежные. Все агрегаты усовершенствованы и модифицированы настолько, что их компактность и функциональность переоценить просто нельзя. Они легкие и удобные в применении, особенно те виды оборудования, которые оснащены специальными тепловыми реле, отвечающими за аварийное отключение. С такой защитой работа выполняется бесперебойно и без отклонения от норм, так как просто не может произойти обрыва фаз, и следовательно, аварийная ситуация и долгий простой оборудования практически исключаются.

Имеющаяся в устройстве катушка отвечает за необходимую коммутацию всех силовых контактов и провоцирует замыкание силовой цепи, а когда выполняется отключение питания, то происходит, соответственно, размыкание созданной цепи. Существующая схема подключения реверсивного пускателя включает и блокировочные контакты, которые служат для управления силовыми элементами цепи, не исключая контроль. Причем все имеющиеся в схеме контакты могут находиться в двух состояниях: нормально-разомкнутом и нормально-замкнутом.

Вид и функционирование реверсивной схемы на 380 В

Здесь мы имеем, фактически, все те же элементы, что используются для ПМЛ на 220 В, но катушки пускателей рассчитаны на более высокое напряжение (имеют больше витков). Кроме того, отличием от предыдущей схемы является подключение блока управления не через одну, а через две фазы, не используя общий ноль.

Вид реверсивной схемы на 380 В

Разновидности простейших движков-трансформаторов

Движки переменного тока могут быть синхронными. Схема получается проще, а мотор дешевле. Хотя все асинхронные двигатели содержат статор, аналогичный синхронной машине, конструкция ротора определяет их существенное отличие от них. Его не нужно намагничивать тем или иным способом, как это делается в синхронном движке. Несмотря на отличия моделей асинхронных машин, конструкция их ротора — это эквивалент короткозамкнутой вторичной обмотки.

Самый простой вариант — короткозамкнутый ротор. Его можно просто отлить из ферромагнитного материала и обработать надлежащим образом. Сплавы на основе железа проводят электрический ток и взаимодействуют с магнитным полем. Цельнометаллическая конструкция обладает следующими преимуществами:

• наиболее проста в изготовлении и по этой причине обладает минимальной себестоимостью;
• лучше всего переносит усилия, возникающие при работе двигателя;
• хорошо разгоняется из-за эффективного взаимодействия магнитных полей.

Читать также: Какие бывают сверлильные патроны

Как преодолеваются недостатки болванки

Однако вполне очевидно то, что такой короткозамкнутый ротор будет не лучшим проводником для токов, индуцируемых статором. Сплавы железа проводят электроток заметно хуже алюминия или меди. Кроме этого ведь неспроста магнитопроводы трансформаторов изготавливают из стальных пластин, а не из цилиндрических болванок. Вихревые токи нагревают литой металл и уменьшают общую эффективность электроустановки. Поэтому недостатки массивности конструкции из железного сплава конструктивно учитывает наиболее эффективный двигатель с короткозамкнутым ротором.

В таком электродвигателе используются алюминиевые или медные детали. Функции применительно к созданию магнитного поля и проводимости тока конструктивно разделяются. Для получения переменного магнитного поля с малыми потерями по аналогии с трансформаторами применяются тонкие изолированные пластины. Каждая из них содержит выемки и по форме эквивалентна поперечному сечению ротора. Ее материалом является трансформаторная сталь.

Как получается беличье колесо (клетка)

После того как пластины собраны, получается цилиндр с канавками. Они образованы выемками, в которые укладываются стержни из алюминия или меди. На торцы цилиндра надеваются пластины или кольца из такого же металла, что и стержни, концы которых крепятся к ним. Каждая пара диаметрально противоположных стержней, таким образом, создает короткозамкнутый виток. Его сопротивление индуцируемому току гораздо меньше, чем у железного сплава. Стержни с пластинами выглядят, как беличья клетка.

Поэтому двигатель с короткозамкнутым ротором такой конструкции имеет меньше потерь и по этой причине широко распространен. Но сходство этого электромотора асинхронного электродвигателя короткозамкнутым ротором своим похожего на обычный нагруженный силовой трансформатор ограничено к применению в некоторых электросетях. Не каждая из них может выдержать большой пусковой ток. Если асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором будут стартовать одновременно, величина тока будет велика и сравнима с коротким замыканием.

В начале их пуска происходит процесс, аналогичный включению трансформатора с вторичной обмоткой, замкнутой накоротко. В этом начальном положении магнитное поле почти неподвижно, и в этой связи так называемое скольжение получается самым большим. Неподвижный короткозамкнутый ротор асинхронного двигателя создает при пуске наиболее мощное электромагнитное поле. Ведь он собран из листовой стали, отличающейся минимальными вихревыми потерями, а беличье колесо характеризуется минимальным электрическим сопротивлением.

Электрическая схема управления реверсивного асинхронного двигателей

Реверсивный магнитный пускатель применяется для пуска асинхронного электродвигателя в двух направлениях вращения- в прямом и обратном. О технических характеристиках и о том, как работает магнитный пускатель рекомендую прочитать в нашей предыдущей статье .

Принцип работы

Реверсивная схема состоит из двух одинаковых пускателей. Один из которых при включении запускает электромотор в одну сторону, а второй- в обратную. По сути подключается также как и два одиночных. С той лишь разницей, что будет одна общая кнопка стоп и две пусковые кнопки Назад и Вперед . А также применяются дополнительно блокировки: электрическая и механическая, для того что бы избежать возникновения короткого замыкания или аварийной ситуации при одновременном включении двух пускателей.

Почему возникнет КЗ? Для того что бы изменить вращение асинхронного электрического двигателя на противоположное, необходимо две фазы поменять местами. Например, на первом пускателе фазы подключены по очередности А — В — С , то на втором что бы поменять направление вращения, нужно подключить по очередности С — В — А , или В — А — С , либо А — С — В . Заменой двух фаз и занимается второй пускатель в схеме. А значит при одновременном выключении двух произойдет межфазное короткое замыкание. Что бы этого избежать, при помощи постоянно замкнутых контактов при включении магнитного пускателя делается разрыв цепи управления второго или электрическая блокировка. Но есть и механическая. Суть ее в том, что при включении одного пускателя- второй при помощи механического устройства блокируется.

Если Вы никогда не подключали пускатели . рекомендую сразу собрать схему состоящую из одного, что бы понять принципы работы, потом гораздо легче будет собрать реверс. Незабываем установить тепловое реле на фазы, отходящие к электродвигателю для его защиты. Рекомендую прочитать нашу статью Схема подключения пускателя и теплореле .

Можно поступить проще . купив в сборе в одном металлическом или пластиковом корпусе собранный реверсивный пускатель с кнопками. Вам останется только подключить провода электропитания и к тепловому реле- кабель на электромотор.

Схема реверсивного магнитного пускателя

Собрать схему несложно будет самостоятельно большинству людей. Единственное Вы должны учитывать, что механическую блокировку своими руками не сделать- необходимо приспособление заводского изготовления. В принципе достаточно будет и правильно собранной электрической блокировки.

Начнем рассматривать описание схемы с силовой части. На автомат приходит три разноименные фазы. Желтая А , зеленная В и красная С . Далее они идут на силовые контакты двух пускателей с обозначением КМ1 и КМ2. С другой стороны делаются 3 перемычки между центральными зелеными фазами, и между желтой на первом и красной на втором, а также между красным на первом и на втором желтым.

Далее фазы идут на электродвигатель через тепловое реле . которое контролирует ток только в 2 фазах. В контроле третей нет необходимости, потому что все три фазы тесно взаимосвязаны между собой. Проще говоря, рост тока в одной вызывает тоже самое в другой. Если ток потребляемый двигателем вырастет за безопасные пределы происходит размыкание цепи питания обоих катушек сразу.

Схема управления выполняет функцию включения-отключения силовых контактов КМ1 и КМ2. Она состоит из кнопок, блок контактов и катушки, которая при подаче на нее напряжения втягивает якорь, замыкающий контакты. При ее отключении размыкаются КМ1 или КМ2 под действием возвратной пружины.

Описываемая схема с катушкой на 380 Вольт, которая запитывается от 2 разных фаз. Если на катушке указано рабочее напряжение 220 Вольт, тогда для подключения используйте любую одну фазу и ноль.

В нашем случае одна зеленая фаза через контакт теплового реле идет напрямую на первые контакты обоих катушек.

Другая фаза на вторые контакты идет через общую кнопку Стоп . И далее делаются перемычки на постоянно разомкнутые контакты кнопок Вперед и Назад . От туда же на соответствующие пускатели подключаются провода на разомкнутые контакты в выключенном состоянии- КМ 1.3 и КМ 2.3. А со второй стороны этих блок контактов проводами соответственно подключаются ко вторым контактам пусковых кнопок.

Но для того что бы была электрическая блокировка, необходимо провод от пусковых кнопок к катушке не сразу подключать, а через постоянно замкнутые контакты другого пускателя.

При включении постоянно разомкнутые смыкаются, а постоянно сомкнутые наоборот размыкаются. Раньше все блок контакты делались на боковой стороне пускателя. Сегодня же для постоянно разомкнутого используется четвертый рядом с 3 силовыми контактами. А для постоянно замкнутого используется специальная приставка сверху над силовыми. Пример на картинке.

Как работает схема

При нажатии кнопки Вперед срабатывает катушка и включаются силовые контакты. Одновременно с этим происходит шунтирование пусковой кнопки постоянно разомкнутыми контактами пускателя КМ 1.3, благодаря чему при отпускании кнопки питание на катушку поступает по шунтированию.

После включения первого пускателя размыкаются контакты КМ 1.2, что обрубает катушку К2. В результате при нажатии на кнопку Назад ничего не происходит.

Для того что бы включить двигатель в обратную сторону надо нажать Стоп и обесточить К1. Все блок контакты вернуться в обратное положение, после этого можно включить мотор в обратном направлении. Аналогично при этом включается К2 и отключается блок контактами возможность включения катушки другого пускателя К1.

К2 включает силовые контакты КМ2, а К1- КМ1.

К кнопкам для подключения от пускателя необходимо проложить пяти жильный кабель .

ОБНОВЛЕНО ЭЛЕКТРОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ, теперь на МК, статья здесь

Такая схема управления исполнительным механизмом,- электродвигателем, может найти применение на практике во многих местах. распашными или откатными (въездные, гаражные ворота), шлагбаумом, а также различные подъемные ( тельфер. подъемная клеть) и тяговые механизмы (лебёдка).

Где есть необходимость выполнения команд таких как,

1 пуск (прямое движение)

2 пуск (реверсивное движение)

3 стоп (полный стоп и стоп по конечному положению датчика)

Готовое автоматическое управление таким механизмом и система дистанционного управления, пока, это удовольствие весьма дорогое (считаю необоснованно, так как ничего сложного в этом нет). Поэтому сделать такую систему дистанционного управления можно самостоятельно.

Я изготовил такую автоматику из простых деталей на логических элементах, предлагаю схему к Вашему вниманию. Такая электрическая схема, будет по силам многим

Эту схему я добавил к своим въездным воротам (ворота изготовлены около 20 лет назад, автоматика к ним ранее не планировалась) и теперь весьма удобно иметь возможность открыть или закрыть ворота не вылезая из транспортного средства, я теперь пользуюсь этим благом цивилизации, и хочу, поделится таким опытом изготовления с Вами.

Теперь, когда я всё собрал, испытал в разных режимах, могу поделиться теперь уже испытанной на надёжность и работоспособность схемой.

Сказанное выше уже позволяет подозревать, что речь идет о таком устройстве, где электроника — из-за ее чрезвычайной простоты — второстепенная проблема в сравнении с механической конструкцией. Теперь давайте, вначале, рассмотрим электрическую схему, которая показана здесь.

Эта схема позволяет однократным нажатием на кнопку S-1S-3 START открыть или закрыть ворота, а герконы, установленные в правильном месте, обеспечат окончание движения механизма, (или кнопка S-2 STOP в любом месте принудительно)

Также мои ворота сейчас закрываются на механический засов, (он соответственно остался на воротах), ставлю геркон G 1, закрыт засов-стоп-управление, открыт — управление работает.

Основа схемы D1.D2.D3.D4 и реле Р1.Р2.Р3

Данная схема выполняет такие функции

1)*однократное нажатие пуск кнопки (напр. 1 сек) происходит полное открытие створки.

2)*однократное нажатие пуск кнопки происходит полное закрытие створки.

3)кнопка СТОП прекращение выполнения любых команд.

4)в крайней точке №1 прекращение выполнения текущей команды(герконы G4. G5). и не возможность её дальнейшего выполнения при повторном (ошибочном) нажатии кнопки, при этом возможна команда реверсной кнопки, пока створка не достигнет крайней точки №2, тут все меняется наоборот. (герконы G2. G3)

5) этот пункт электрически — механический, если в момент движения ворот в проем попадет какое-либо препятствие, то привод будет двигать ворота до достижения определенного порога усилия (фото демпфера смотри ниже), тут происходит стоп в сторону движения ( тут используется условие пункта №5), тоже касается и дотяжки в крайнем положении. (герконы G3. G4)

6) при механической фиксации ворот засовом, команда на запуск двигателя не подается. (геркон G1.)Команда стоп не блокируется герконом G1.

7)легкая реализация параллельного подключения доп. пультов (блок дистанционного пульта использую готовый сигнализация для скутера с двумя брелками)

8) при включении в сеть (или после обесточки) схема не выдаёт никаких команд.

9) сигнальная лампа L1 сигнализирует о подаче напряжения на исполнительный механизм и освещение в темное время суток, движущихся ворот.

* движения створки, время работы двигателя ограничено пер. резисторами R-1, R-2, R-3. микросхема D1.D2.D4, устанавливаем время таймерам (20% больше работы эл, двигателя в моём случае 40 сек, примерно на 10 сек. больше времени полного открытия-закрытия, это если, концевики будут неисправны или повреждены чтобы двигатель был обесточен, по истечению времени)

В схеме использовано мной для точного закрытия ворот и защиты от перегрузок пять герконов G1- G5, и в электрической схеме защита по времени резисторы R1-R2:R3(все три таймера настроены на работу около минуты, потом двигатель обесточивается в любом случае), получается на два действия электромотора-редуктора, используется, двойное дублирование сработки защиты. В такой автоматике не помешает и тройная защита, в данной схеме это не сложно, любая команда наращивается параллельно.

схема и плата, скачать одним архивом Avt_ypr spl7_i_lay.rar

Как сделать автоматику самому. обсуждение в ФОРУМЕ

Электро привод сдвижных ворот

Адекватный сын Дона

Members 667 сообщений