Mạch khởi động và phanh động cơ

Hiện nay, động cơ cảm ứng rôto lồng sóc ba pha phổ biến nhất. Việc khởi động và dừng các động cơ như vậy khi được bật ở điện áp nguồn đầy đủ được thực hiện từ xa bằng cách sử dụng bộ khởi động từ.

Mạch được sử dụng phổ biến nhất là với một bộ khởi động và nút điều khiển «Bắt đầu» và «Dừng». Để đảm bảo quay trục động cơ theo cả hai hướng, một mạch có hai bộ khởi động (hoặc bộ khởi động đảo chiều) và ba nút được sử dụng. Sơ đồ này cho phép bạn thay đổi hướng quay của trục động cơ "nhanh chóng" mà không cần dừng nó trước.

Sơ đồ khởi động động cơ

Động cơ điện M được cung cấp bởi mạng điện áp xoay chiều ba pha. Bộ ngắt mạch ba pha QF được thiết kế để ngắt kết nối mạch trong trường hợp đoản mạch. Cầu dao SF một pha bảo vệ các mạch điều khiển.

Thành phần chính của bộ khởi động từ là công tắc tơ KM (rơle công suất để chuyển đổi dòng điện cao). Các tiếp điểm nguồn của nó chuyển đổi ba pha phù hợp với động cơ điện. Nút SB1 («Start») dùng để khởi động động cơ và nút SB2 («Stop») dùng để dừng.Rơle lưỡng kim nhiệt KK1 và KK2 ngắt mạch khi vượt quá dòng điện tiêu thụ của động cơ điện.

Cơm. 1. Sơ đồ khởi động động cơ không đồng bộ ba pha dùng khởi động từ

Khi nhấn nút SB1, công tắc tơ KM được kích hoạt và các tiếp điểm KM.1, KM.2, KM.3 kết nối động cơ điện với mạng và với tiếp điểm KM.4, nó sẽ khóa nút (tự khóa) .

Để dừng động cơ điện, chỉ cần nhấn nút SB2, trong khi công tắc tơ KM nhả và tắt động cơ điện.

Một đặc tính quan trọng của bộ khởi động từ là trong trường hợp mất điện áp ngẫu nhiên trong mạng, động cơ sẽ bị tắt, nhưng việc khôi phục điện áp trong mạng không dẫn đến khởi động động cơ tự phát, bởi vì khi điện áp bị tắt, công tắc tơ KM được nhả ra và để bật lại, hãy nhấn nút SB1.

Trong trường hợp lắp đặt có trục trặc, chẳng hạn như rôto của động cơ bị kẹt và dừng, dòng điện tiêu thụ của động cơ tăng lên nhiều lần, dẫn đến hoạt động của rơle nhiệt, mở các tiếp điểm KK1, KK2 và tắt cài đặt. Đưa các tiếp điểm KK về trạng thái đóng được thực hiện thủ công sau khi lỗi đã được loại bỏ.

Bộ khởi động từ đảo ngược không chỉ cho phép khởi động và dừng động cơ điện mà còn thay đổi hướng quay của rôto. Với mục đích này, mạch khởi động (Hình 2) chứa hai bộ công tắc tơ và nút khởi động.

Cơm. 2. Sơ đồ khởi động động cơ bằng khởi động từ đảo chiều

Công tắc tơ KM1 và nút tự khóa SB1 được thiết kế để bật động cơ ở chế độ «tiến», còn công tắc tơ KM2 và nút SB2 bao gồm chế độ «đảo ngược».Để thay đổi hướng quay của rôto của động cơ ba pha, chỉ cần thay đổi bất kỳ hai trong ba pha của điện áp nguồn, được cung cấp bởi các tiếp điểm chính của công tắc tơ.

Nút SB3 được thiết kế để dừng động cơ, các tiếp điểm KM 1.5 và KM2.5 bị chặn và rơle nhiệt KK1 và KK2 bảo vệ quá dòng.

Khởi động động cơ ở điện áp toàn dòng đi kèm với dòng điện khởi động cao, điều này có thể không được chấp nhận đối với mạng lưới cung cấp hạn chế.

Mạch khởi động động cơ điện có giới hạn dòng khởi động (Hình 3) chứa các điện trở R1, R2, R3 mắc nối tiếp với các cuộn dây của động cơ. Các điện trở này giới hạn dòng điện tại thời điểm khởi động khi công tắc tơ KM được kích hoạt sau khi nhấn nút SB1. Đồng thời với KM, khi tiếp điểm KM.5 đóng, rơle thời gian KT được kích hoạt.

Độ trễ do rơle thời gian cung cấp phải đủ để tăng tốc động cơ. Khi kết thúc thời gian giữ, tiếp điểm KT đóng lại, rơle K được kích hoạt và thông qua các tiếp điểm K.1, K.2, K.3 của nó điều khiển các điện trở khởi động. Quá trình khởi động hoàn tất và động cơ ở mức điện áp tối đa.

Cơm. 3. Sơ đồ khởi động động cơ có giới hạn dòng khởi động

Tiếp theo, chúng ta sẽ xem xét hai trong số các sơ đồ phanh phổ biến nhất cho động cơ cảm ứng lồng sóc ba pha: sơ đồ hãm động năng và sơ đồ hãm nghịch đảo.

Chuỗi phanh động cơ

Sau khi loại bỏ điện áp khỏi động cơ, rôto của nó tiếp tục quay một thời gian do quán tính. Trong một số thiết bị, ví dụ như trong các cơ cấu nâng và vận chuyển, cần phải dừng cưỡng bức để giảm lượng phần nhô ra.Hãm động bao gồm thực tế là sau khi loại bỏ điện áp xoay chiều, một dòng điện một chiều chạy qua các cuộn dây của động cơ điện.

Mạch phanh động được thể hiện trong hình. 4.

Cơm. 4. Sơ đồ hãm động cơ

Trong mạch, ngoài công tắc tơ chính KM, còn có rơle K, bật chế độ dừng. Do không thể bật đồng thời rơle và công tắc tơ nên sơ đồ chặn được sử dụng (tiếp điểm KM.5 và K.3).

Khi nhấn nút SB1, công tắc tơ KM được kích hoạt, cấp điện cho động cơ (tiếp điểm KM.1 KM.2, KM.3), nút chặn (KM.4) và rơle chặn K (KM.5). Việc đóng KM.6 sẽ kích hoạt rơle thời gian KT và đóng tiếp điểm KT mà không có thời gian trễ. Thế là động cơ khởi động.

Để dừng động cơ, nhấn nút SB2. Công tắc tơ KM được giải phóng, tiếp điểm KM.1 — KM.3 mở, tắt động cơ, tiếp điểm KM.5 đóng, kích hoạt rơle K. Các tiếp điểm K.1 và K.2 đóng, cung cấp dòng điện một chiều cho cuộn dây. Một điểm dừng nhanh chóng xảy ra.

Khi tiếp điểm KM.6 mở, rơle thời gian KT được giải phóng, quá trình trễ bắt đầu. Thời gian dừng phải đủ để động cơ dừng hoàn toàn. Khi kết thúc thời gian trễ, tiếp điểm KT mở ra, rơle K nhả và loại bỏ điện áp DC khỏi cuộn dây của động cơ.

Cách dừng hiệu quả nhất là đảo ngược động cơ, khi ngay sau khi tắt nguồn, một điện áp được đặt vào động cơ điện, gây ra sự xuất hiện của mô-men xoắn ngược. Mạch phanh ngược lại được hiển thị trong hình. 5.

Cơm. 5. Mạch phanh động cơ bằng đối lập

Tốc độ động cơ được theo dõi bởi rơle tốc độ với tiếp điểm SR.Nếu tốc độ cao hơn một giá trị nhất định, tiếp điểm SR sẽ đóng lại. Khi động cơ dừng, tiếp điểm SR mở ra. Ngoài công tắc tơ trực tiếp KM1, mạch còn có công tắc tơ đảo chiều KM2.

Khi khởi động động cơ, công tắc tơ KM1 được kích hoạt và với tiếp điểm KM 1,5 ngắt mạch của cuộn dây KM2. Khi đạt đến một tốc độ nhất định, tiếp điểm SR sẽ đóng lại, chuẩn bị cho mạch đảo chiều.

Khi động cơ dừng, công tắc tơ KM1 nhả ra và đóng tiếp điểm KM1.5. Kết quả là công tắc tơ KM2 kích hoạt và cung cấp điện áp ngược cho động cơ hãm. Tốc độ rôto giảm làm SR mở, công tắc tơ KM2 nhả ra, phanh dừng lại.