Motorbesturingscircuits als functie van de tijd

Dit type besturing wordt gebruikt wanneer alle schakelingen in het elektrische circuit van de elektromotor op bepaalde momenten plaatsvinden, bijvoorbeeld bij het automatiseren van het proces van het starten van elektromotoren zonder het toerental of de stroom te bewaken. De duur van de intervallen wordt bepaald en kan worden aangepast door de instellingen van het tijdrelais.

Tijdcontrole kreeg de grootste verspreiding in de branche vanwege de eenvoud en betrouwbaarheid van elektromagnetische en elektronische tijdrelais in massaproductie.

Dus uit afb. 1, a en b, is te zien dat door het sluiten van het contact K van de lijnmagneetschakelaar, de volledige weerstand van de reostaat wordt opgenomen in het ankercircuit, gelijk aan R1 + R2 + R3, en de opname van de startweerstandsecties kan optreden op bepaalde tijdsintervallen t1, t2 en t3 bij bepaalde motortoerentallen n1, n2, n3 en wanneer de inschakelstroom daalt tot de ingestelde waarde I2. De tijdsintervallen zijn zo gekozen dat bij elke volgende kortsluiting van de weerstand de motorstroom de toelaatbare I1 niet overschrijdt.

Naarmate de motor versnelt van n = 0 naar n1, neemt de stroom af tot I2 als gevolg van een toename van de achterste elektromotorische kracht. Na een tijdsinterval t1 sluit contact K1, shuntweerstand R1, wat leidt tot een afname van de weerstand van de reostaat naar R2 + R3, een nieuwe toename van de stroom naar I1, enz. Aan het einde van de start accelereert de motor tot het nominale toerental, de startweerstand wordt volledig verwijderd.

Rijst. 1. Motorbesturingscircuits als functie van de tijd: a — DC-motorstartreostaat, b — startschema

Beschouw sommige motorbesturingscircuits als een functie van de tijd.

Bij tijdsafhankelijke regeling van een inductiemotor met een gewikkelde rotor (Fig. 2), wordt de tijdvertraging die nodig is om individuele stappen van de startreostaat kort te sluiten, geleverd door pendeltijdrelais, waarvan het aantal gelijk is aan het aantal stappen. Het schema werkt als volgt.

Rijst. 2. Regelcircuit als functie van de tijd van een inductiemotor met gewikkelde rotor

Wanneer u op klikt knop SB1 ontvangt stroom naar de contactorspoel op de KM-lijn, die de motorstator met het net verbindt. Tegelijkertijd wordt de uitgangsweerstand volledig geïntroduceerd. Samen met de contactor wordt het tijdrelais KT1 ingeschakeld, dat na een bepaald tijdsinterval het contact in het circuit van de spoel van de contactor KM1 sluit.

De schakelaar bedient en sluit het eerste deel van de reostaat om de rotor te starten. Tegelijkertijd wordt het tijdrelais KT2 ingeschakeld, dat zijn contacten met een vertraging sluit en de spoel KM2 en het tijdrelais KTZ inschakelt. De contacten van de schakelaar KM2 sluiten de tweede trap KM2 van de startweerstand kort.Bovendien wordt met een tijdvertraging het contact van het KTZ-relais geactiveerd, waardoor de KMZ-wikkeling wordt ingeschakeld, waardoor de laatste trap van de KMZ-startreostaat wordt kortgesloten, en de motor blijft in de toekomst werken, zoals bij een eekhoornrotor.

De motor wordt gestopt door op de SB-knop te drukken en in geval van overbelasting wordt de motor uitgeschakeld door de QF-schakelaar los te laten. Hierdoor worden de lijnmagneetschakelaar, het hulpcontact KM en alle acceleratiemagneetschakelaars en niet-tijdvertragingsrelais uitgeschakeld. De ketting is klaar voor de volgende cyclus.

Om het stationaire toerental van een inductiemotor met verhoogd vermogen te starten met het schakelen van de statorwikkeling van een ster naar een driehoek, kunt u het diagram in Fig. 3. Schakelen in dit circuit gebeurt automatisch als functie van de tijd.Door op de knop SB2 te drukken, wordt de statorwikkeling verbonden met het netwerk door de schakelaar KM. Tegelijkertijd zijn het tijdrelais KT en de spoel KY verbonden met het netwerk, dat de statorwikkeling verbindt met een ster met behulp van drie contacten in het stroomcircuit.

Rijst. 3. Regelcircuit als functie van de tijd van een inductiemotor door te schakelen van Y naar Δ

De motor start en accelereert bij verlaagde spanning. Na een vooraf bepaald tijdsinterval schakelt het KT-relais de KY-schakelaar uit en schakelt de spoel van de KΔ-schakelaar in die de statorwikkeling met de delta verbindt. Aangezien er een hulpcontact KY is in het circuit van de spoel K∆, kan het sluiten van de contactor K∆ niet plaatsvinden vóór het sluiten van de contactor KMY.

Het stapsgewijs starten van inductiemotoren met meerdere snelheden is zuiniger en wordt gedaan als een functie van de tijd.Laten we eens kijken naar een voorbeeld van een stapsgewijze start van een motor met twee snelheden en een enkele wikkeling (fig. 4). De statorwikkeling gaat met dubbele snelheid van delta naar dubbele ster.

Rijst. 4. Regelcircuit als functie van de starttijd van de inductiemotor

De motor wordt ingeschakeld door schakelaar KM naar de eerste snelheidstrap en door schakelaars KM2 en KM1 naar de tweede. Om de motor op de eerste snelheid te zetten, drukt u op de knop SB2 om de spoel van de contactor KM in te schakelen en de stroomcontacten KM in het hoofdcircuit. De delta-verbonden statorwikkeling is verbonden met het netwerk. De spoel van het tijdrelais KT wordt bekrachtigd en het sluitcontact (in het circuit van de spoel KM) is gesloten.

Een stapsgewijze start van de motor met het tweede toerental wordt uitgevoerd met behulp van een tussenrelais K, waarvan het circuit wordt gesloten door de startknop SB3. De K sluitcontacten omzeilen de twee startknoppen en het K openingscontact schakelt het KT tijdrelais uit. Het sluitcontact KT in het circuit van de spoel KM wordt uitgeschakeld met een retourvertraging, waardoor de spoel KM in de eerste startperiode gesloten blijkt te zijn en de motor op de eerste snelheid wordt ingeschakeld.

Het contact van het KM-blok in het circuit van de spoel KM2 en KM1 wordt geopend. Deze spoelen zijn ook losgekoppeld van het open contact KT, dat vertraagd terugkeert. Na een bepaalde tijd zal het sluitcontact KT de spoel KM uitschakelen en het openingscontact zal de spoelen van de schakelaars van de tweede rotatiesnelheid KM1 en KM2 inschakelen. Hun hoofdcontacten in het voedingscircuit schakelen de statorwikkeling naar dubbele ster en verbinden deze met het lichtnet.

Daarom accelereert de motor eerst naar de eerste versnelling en schakelt dan automatisch naar de tweede versnelling. Merk op dat de voorlopige aansluiting van de statorwikkeling op een dubbele ster en de daaropvolgende opname in het netwerk eerst wordt uitgevoerd door twee sluitcontacten van de voeding KM2 in te schakelen en vervolgens drie sluithoofdcontacten KM1. Een dergelijke schakelvolgorde wordt bereikt door het feit dat de spoel KM1 via het contact van het sluitblok KM2 op spanning is aangesloten. De motor wordt gestopt door op de «Stop»-knop te drukken, aangegeven op het schema met de letter SB1.

In afb. 5 toont een diagram van de automatische start van een parallel bekrachtigde gelijkstroommotor als functie van de tijd. Door de QF-stroomonderbreker te sluiten, is de motor voorbereid om te starten. De stroom vloeit door het circuit bestaande uit de wikkeling van het tijdrelais KT1, het anker van de motor M en twee trappen van de startweerstand R1 + R2.

Rijst. 5. Regelcircuit als functie van de tijd van een bekrachtigde gelijkstroommotor

Vanwege de hoge weerstand van de spoel van het relais KT1 is de stroom in dit circuit erg klein en heeft deze geen effect op de motor, maar het relais zelf wordt geactiveerd en het open contact in het circuit van de schakelaar KM1 wordt geopend. In de spoel van het tweede tijdrelais KT2, parallel geschakeld met de weerstand R1, wordt een zo kleine stroom afgetakt dat deze niet kan worden ingeschakeld. De LM-veldwikkeling van de motor wordt ook ingeschakeld.

De motor wordt gestart door op de SB2-knop te drukken.Tegelijkertijd worden de schakelaar KM en zijn contact in het ankercircuit van de motor ingeschakeld. De grote aanloopstroom wordt begrensd door twee reostaattrappen R1 en R2.Een deel van deze stroom wordt afgetakt in de spoel van het KT2-relais en wanneer geactiveerd, opent het zijn KT2-contact in het KM2-magneetschakelaarcircuit. Gelijktijdig met het sluiten van het ankercircuit M, sluit het werkcontact van de schakelaar KM de spoel van het relais KT1 kort.

Na een bepaald tijdsinterval wanneer het relais terugkeert, sluit KT1 zijn KT1-contact in het KM1-magneetschakelaarcircuit. Deze contactor met zijn werkcontact KM1 zal de eerste trap R1 van de startreostaat en de wikkeling van het tijdrelais KT2 kortsluiten. Met een terugkeervertraging zullen zijn werkcontacten KT2 de schakelaar KM2 inschakelen, die met zijn werkcontacten KM2 de tweede trap R2 van de startweerstand zal kortsluiten. Hiermee is het starten van de motor voltooid.

Wanneer de SB1-knop wordt ingedrukt, zal de KM-magneetschakelaar trippen en het hoofdcontact in het ankercircuit verbreken. Het anker blijft bekrachtigd, maar het blijkt dat het in serie is geschakeld met de relaisspoel KT1, waardoor er een kleine stroom doorheen vloeit. Relais KT1 zal werken, open zijn contact in het circuit van schakelaars KM1 en KM2, ze zullen uitschakelen en hun contacten openen, weerstanden R1 en R2 kortsluiten. De motor stopt, maar de veldwikkeling blijft aangesloten op het net en zo is de motor voorbereid voor de volgende start. Volledige uitschakeling van de motor wordt gedaan door de automatische ingangsschakelaar BB uit te schakelen.

Dynamisch remmen van motoren wordt ook uitgevoerd als functie van de tijd. Voor dynamisch remmen, bijvoorbeeld een inductiemotor, is de statorwikkeling losgekoppeld van het wisselstroomnetwerk en, volgens een van de schema's in tabel 1, aangesloten op een gelijkstroombron.In de bos- en houtbewerkingsindustrie wordt gelijkstroom verkregen uit speciale halfgeleidergelijkrichters. In dit geval is er geen speciale gelijkstroombron nodig.

Wanneer de statorwikkeling wordt ingeschakeld volgens een van de schema's (zie tabel 1), wordt een stationair magnetisch veld gecreëerd in de wikkeling naar de gelijkrichter. In een stationair veld blijft de rotor van de motor draaien door traagheid. In dit geval wordt een wisselende EMF en stroom gecreëerd in de rotor van de motor, die een wisselend magnetisch veld zal opwekken. Het veranderende magnetische veld van de rotor bij interactie met het stationaire veld van de stator creëert een remkoppel. In dit geval wordt de opgeslagen kinetische energie van de rotor en de aandrijving in de rotorcircuits omgezet in elektrische energie en deze laatste in warmte.

Thermische energie wordt afgevoerd van het rotorcircuit naar de omgeving. De warmte die in de rotor wordt gegenereerd, zal de motor opwarmen. De hoeveelheid warmte die vrijkomt is afhankelijk van de stroom in de statorwikkeling wanneer deze van gelijkstroom wordt voorzien. Afhankelijk van het schema dat is aangenomen voor het inschakelen van de statorwikkeling wanneer deze wordt voorzien van gelijkstroom, zal de verhouding tussen stroom en fasestroom van de stator verschillen. De verhoudingen van deze stromen voor verschillende schakelschema's worden weergegeven in een tabel. 1

Het dynamische remcircuit van een asynchrone motor wordt getoond in Fig. 6.

Rijst. 6. Schema van dynamisch remmen van een inductiemotor

Door op de startknop SB1 te drukken, schakelt de KM-lijnmagneetschakelaar de motor in op het AC-netwerk, het blokkeercontact schakelt de KM-spoel over naar zelfvoedend.Het openingscontact KM onderbreekt het voedingscircuit van de remmagneetschakelaar KM1 en het tijdrelais KT. Wanneer de SB-knop wordt ingedrukt, wordt de KM-lijnmagneetschakelaar uitgeschakeld en wordt het spoelcircuit van de KM1-magneetschakelaar bekrachtigd.

Contactor KM1 neemt zijn contacten KM1 op in het circuit van transformator T en gelijkrichter V, waardoor de statorwikkeling van gelijkstroom wordt voorzien. Om willekeurig onafhankelijk schakelen van de lijnmagneetschakelaar te voorkomen, is het openingscontact van het blok KM1 in serie geschakeld met zijn spoel KM Gelijktijdig met de remmagneetschakelaar wordt het tijdrelais KT ingeschakeld, dat zo is geconfigureerd dat zijn open contact KT schakel de spoel KM1 en het tijdrelais uit na een bepaald tijdsinterval. De tijdrelaisinstelling KT wordt zo gekozen dat de relaisaanspreektijd tkt gelijk is aan de som van de motordeceleratietijd tT en de correcte uitschakeltijd van de contactor KM1.