Schützsteuerung und Motorschutzschaltungen
Abhängig von der auszuführenden Funktion gibt es unterschiedliche Steuerkreise für Schützmotoren.
Abbildung 1a zeigt ein kombiniertes Schema eines irreversiblen Magnetstarters... Darin stimmt die Anordnung der Elemente mit der Anordnung in der Natur überein, d. h. alle in der Starterbox befindlichen Elemente sind auf der linken Seite des Diagramms gruppiert und Druckknopfstation mit «Start»- und «Stopp»-Tasten auf der rechten Seite des Diagramms angezeigt.
Die Knopfstation befindet sich normalerweise in einiger Entfernung vom Magnetstarter… Um das Funktionsprinzip des Motorsteuerkreises zu verstehen, werden üblicherweise detaillierte (Grund-)Diagramme verwendet (Abb. 1.b). Durch Drücken der Starttaste SB2 wird der KM-Schützspulenkreis geschlossen, der drei KM-Kontakte des Motorversorgungskreises umfasst. In diesem Fall schließt auch der parallel zum Starttaster SB2 geschaltete Sperrkontakt KM. Dadurch können Sie die KM-Spule mit Strom versorgen, wenn die SB2-Taste losgelassen wird.
Der Motor wird durch Drücken der Taste SB1 gestoppt, während die Spule abschaltet und die Leistungskontakte (Hauptkontakte) und den Hilfskontakt freigibt. Beim Loslassen der SB1-Taste wird der Stromkreis der Spule KM stromlos. Um den Motor neu zu starten, drücken Sie erneut die SB2-Taste.
Diese Schaltung bietet auch den sogenannten Nullschutz, d. h. wenn die Netzspannung verschwindet oder auf 50-60 % des Nennwerts abfällt, hält die KM-Spule die KM-Leistungskontakte nicht und der Motor wird abgeschaltet. Wenn eine Spannung auftritt oder auf einen Wert nahe dem Nennwert ansteigt, schaltet sich der Magnetstarter nicht spontan ein. Um es einzuschalten, müssen Sie die Starttaste erneut drücken.
Reis. 1. Motorsteuerungs- und Schutzschemata: a – kombiniertes und b – detailliertes Schema eines irreversiblen Magnetstarters; c – Motorschutz durch Sicherungen und Thermorelais; d – Diagramm der leistungsstarken Motorkontrollstation; d – Nullschutz durch ein Zwischenrelais
Der Schutz des Motors vor Überhitzung der Wicklung erfolgt bei längerer Überlastung Thermorelais FR und Schutz vor großen Überlastungen oder Kurzschlüssen bieten Sicherungen FU oder Leistungsschalter QF (Abb. 1, c). Zum Schutz vor längerer Überlastung werden zwei Thermorelais verwendet, da mit einem Relais im Falle einer durchgebrannten Sicherung, in der das Heizelement dieses Relais in Reihe geschaltet ist, der Motor an ein einphasiges Netz angeschlossen wird und Sie werden nicht geschützt. Die Unterbrecherkontakte dieser Relais sind in Reihe mit der Starterspule geschaltet. Wenn einer von ihnen öffnet, wird die KM-Spule stromlos und der Motor stoppt, wie wenn die SB1-Taste gedrückt wird.
Eine Hochleistungsmotorsteuerstation ist in Abb. dargestellt. 1, d. Der Kurzschlussschutz erfolgt durch die Überlastrelais KA1 – KA3, der Überlastschutz erfolgt durch Thermorelais FR, die über Stromwandler angeschlossen sind. Die Spule eines dreipoligen Schützes wird mit Gleichstrom versorgt. Um den Strom in der Schützspule nach ihrer Einbindung in den Stromkreis zu reduzieren, wird ein zusätzlicher Widerstand R eingeführt, der zuvor durch den offenen Kontakt KM kurzgeschlossen wurde.
In manuellen Steuerkreisen mit mehreren Steuerungen, Schaltern oder anderen Geräten werden Zwischenrelais verwendet, um den Neutralleiterschutz zu gewährleisten. (Abb. 1, e). Um Spannung an den Steuerkreis anzulegen, drücken Sie die Taste SB2, wodurch das Zwischenrelais K eingeschaltet wird, das seinen Schließkontakt K und die Signallampe HL enthält und das Vorhandensein von Spannung im Steuerkreis anzeigt . Nach dem Loslassen der SB2-Taste wird die Relaisspule blockiert, während die Schaltkreise des SM1-Controllers, des SM-Paketschalters usw. und die Spulen der Schütze KM1, KM2 usw. werden erregt.
In den betrachteten Schemata sind die selbsthemmenden Kontakte für den Dauerbetrieb der Motoren notwendig. In der Praxis muss der Motor oft nur laufen, wenn der Startknopf gedrückt wird, beispielsweise bei Hebemaschinen. In diesem Fall gibt es im Steuerkreis keinen Stopp-Taster (Abb. 2, a). Manchmal ist es notwendig, den Betrieb des Antriebs in zwei Modi sicherzustellen, das heißt, ihn beim Einrichten der Maschine kurzzeitig oder über einen längeren Zeitraum einzuschalten. Dann wird durch kurzes Drücken der Taste SB2 (Abb. 2.b) die Spule des Schützes KM eingeschaltet und der selbsthemmende Kontakt des KM geschlossen, während der Motor läuft, wenn die Taste SB2 losgelassen wird .
Reis. 2. Arten von Steuerkreisen für Asynchronmotoren: a – im Tippbetrieb; b und c – bei längerer Arbeit und Joggen; d — gleichzeitige Einbeziehung mehrerer Motoren; d – stufenloser Start eines Motors mit zwei Geschwindigkeiten
Drücken Sie im Motorsteuerungsmodus die Taste SB3. Der Schließkontakt schaltet die Spule des Schützes KM ein und der Öffnungskontakt unterbricht den selbsthemmenden Schaltkreis des Schützes. Der Nachteil dieser Schaltung besteht darin, dass der offene Kontakt der SB3-Taste schließen kann, bevor der Kontakt des KM-Blocks öffnet und der Motor nicht abschaltet. Die in Abb. dargestellte Schaltung. 2, f, weist diesen Mangel nicht auf.
Für den Dauerbetrieb schaltet das Drücken der SB2-Taste das Zwischenrelais K ein. Einer der Kontakte K schaltet die Spule des Schützes KM ein und der andere blockiert gleichzeitig die SB2-Taste und schaltet dadurch den Betrieb des Motors mit der Starttaste aus freigegeben. Um den Betrieb zu starten, drücken Sie die Taste SB3 und halten Sie sie für die erforderliche Zeit gedrückt.
Abbildung 2d zeigt ein Schema zum gleichzeitigen Starten mehrerer Motoren über einen Startknopf unter Verwendung eines Zwischenrelais ... Der Knopf SB2 schaltet das Relais K ein, dessen Schließkontakte gleichzeitig die Spulen der Schütze KM1, KM2 usw. einschalten. Stoppen Sie alle Motoren gleichzeitig mit der Taste SB1. Um jeden Motor einzeln ein- und auszuschalten, verwenden Sie die Tasten SB3, SB4 bzw. SB5, SB6 usw.
Ein stufenloses Startdiagramm eines Käfigläufermotors mit zwei Geschwindigkeiten und zwei Wicklungen, dargestellt in Abb. 2, e. Um den Motor bei der ersten Geschwindigkeit zu starten, wird die Taste SB1 verwendet, bei der zweiten - SB2.Beide Tasten sind mechanisch verriegelt, um zu verhindern, dass der Motor gleichzeitig in zwei Geschwindigkeiten einschaltet.
Auch die Anlasserkreise sind elektrisch gesperrt. Wenn also beispielsweise die Spule KM1 aktiviert wird, unterbricht der Öffnungskontakt den Stromkreis der Spule KM2 und schließt die Möglichkeit ihres Einschaltens aus. Um auf die zweite Geschwindigkeit umzuschalten, müssen Sie die Taste SB2 drücken, während der Stromkreis der Spule KM1 unterbrochen wird und diese ausschaltet. Die Spule der KM2-Schaltung erhält Strom und schaltet den Motor mit der zweiten Geschwindigkeit ein.
Die Rückwärtssteuerung von Asynchronmotoren erfolgt über zwei Schütze (Abb. 3, a).
Feige. 3. Motorsteuerungsschemata: a – reversibler Magnetstarter mit mechanischer Blockierung; b – das Gleiche gilt für die elektrische Blockierung; c – eine Kombination der Optionen a und b; d und e – Starten und Reversieren von Gleichstrommotoren mit geringer Leistung
Das Schütz KM1 wird zum Einschalten des Motors im Vorwärtsgang und KM2 zum Einschalten im Rückwärtsgang verwendet. Um ein versehentliches gleichzeitiges Einschalten der beiden Schütze zu verhindern, das zu einem Kurzschluss führt, nutzt die Schaltung (siehe Abb. 3, a) eine gegenseitige mechanische Blockierung mit zwei Unterbrechungskontakten der Tasten SB1 und SB2. Durch Drücken der Taste SB1 wird eingeschaltet Schalten Sie den Stromkreis der Spule KM1 aus und trennen Sie den Stromkreis der Spule KM2.
Wenn die Tasten SB1 und SB2 gleichzeitig gedrückt werden, werden die Stromkreise der Spulen KM1 und KM2 unterbrochen und keines der Schütze schaltet sich ein. Die Blockierung erfolgt durch zwei Unterbrecherkontakte KM2 und KM1, die in den Stromkreisen der Spulen KM1 bzw. KM2 enthalten sind (Abb. 3, b). Um den Motor in diesem Schema umzukehren, müssen Sie zuerst die SB-Taste drücken.
Die Schaltung in Abb. In Fig. 3 ist c eine Kombination der beiden vorherigen Schaltungen, d. h. es liegt eine Doppelblockierung vor.Der SBI-Taster schaltet das Schütz KM1 ein und der Stromkreis der Spule des Schützes KM2 wird durch den gleichzeitig offenen Kontakt des Tasters SB1 und den Kontakt des Blocks KM1 unterbrochen.
Abbildung 3, d und e zeigt die einfachsten Schemata zum Starten und Reversieren von sequentiell erregten Motoren mit geringer Leistung ... Solche Motoren werden ohne Startwiderstände an das Netzwerk angeschlossen. Gemäß dem Diagramm in Abb. In Fig. 3, d erfolgt das Starten und Reversieren des Motors mit Reihenerregung mittels zweier Zwischenrelais. Die Motorumkehr erfolgt durch Umkehr der Stromrichtung in der LM-Feldspule. Bei Motoren mit zwei in Reihe geschalteten Feldwicklungen, die magnetische Flüsse in entgegengesetzte Richtungen erzeugen, verfügt der Schalt- und Umkehrkreis nur über zwei Kontaktkontakte (siehe Abb. 3, e).
Wie aus den betrachteten Steuerungsschemata hervorgeht, ist es am einfachsten, den Prozess des Startens und Reversierens von Asynchronmotoren mit Käfigläufer zu automatisieren. In diesem Fall beschränkt sich die gesamte Steuerung beim Starten auf den Anschluss des Motors an das Stromnetz und beim Stoppen auf das Trennen vom Netz.
Komplexer ist die Automatisierung des Startens, Stoppens und Stoppens von Induktionsmotoren mit einer Phasenwicklung des Rotors, Induktionskäfigläufermotoren mit erhöhter Leistung, Gleichstrommotoren mittlerer und hoher Leistung sowie mehrstufigen Induktionsmotoren mit Stufenstart als Synchronmotoren. Diese Motoren werden gesteuert als Funktion der Zeit, Geschwindigkeit Und aktuell.
Zusätzlich zu den oben genannten Fällen kann eine Motorsteuerung durchgeführt werden und nach dem Wegprinzip, wenn der Motor startet und langsamer wird, wenn der Arbeitskörper eine bestimmte Position im Raum erreicht.Systeme, die solche Funktionen ausführen, werden als Open-Loop-Systeme bezeichnet, da sie keine Rückkopplung zwischen dem Ausgangswert und dem Eingangswert haben.