直流電動機起停自動控制電路

任何發動機的啟動都伴隨著電源電路和控制電路中的某些開關。在這種情況下，使用繼電器接觸器和非接觸式設備。對於直流電機限制 啟動電流 啟動電阻器包含在電機的轉子和電樞電路中，當電機逐步加速時，啟動電阻器被關閉。啟動完成後，啟動電阻器被完全旁路。

電機的製動過程也可以自動化。停止命令後，在繼電器接觸器設備的幫助下，在電源電路中進行必要的切換。當接近接近零的速度時，電機與網絡斷開連接。在啟動期間，步驟會定期或根據其他參數關閉。這會改變電機的電流和速度。

電機啟動控制是作為 EMF（或速度）、電流、時間和路徑的函數執行的。

用於啟動直流電機的自動控制的典型組件和電路

啟動具有並聯或獨立勵磁的直流電機是通過在電樞電路中引入電阻器來完成的。需要一個電阻來限制浪湧電流。隨著電機加速，啟動電阻被步進。啟動完成後，電阻器將被完全旁路，電機將恢復其自然機械特性（圖 1）。啟動時，發動機根據人工特性 1 加速，然後是 2，並且在操縱電阻器後 - 根據自然特性 3。

米。 1. 並聯勵磁直流電機的機械和機電特性（ω——旋轉角速度；I1 M1——電機峰值電流和轉矩；I2 M2——電流和開關力矩）

考慮 EMF 函數中直流電機 (DCM) 的啟動電路節點（圖 2）。

米。 2.EMF函數中並聯勵磁DCT的啟動電路節點

EMF（或速度）功能由繼電器、電壓和接觸器控制。電壓繼電器配置為在不同的電樞電動勢值下運行。當接觸器KM1接通時，啟動時KV繼電器的電壓不足以動作。當電機加速時（由於電機電動勢增加），KV1繼電器被激活，然後KV2（繼電器激活電壓有相應的值）；包括加速接觸器KM2、KMZ，電樞迴路中的電阻是並聯的（圖中未畫出接觸器切換迴路，LM為勵磁繞組）。

讓我們看一下在 EMF 函數中啟動直流電機的方案（圖 3）。電機的角速度通常是間接固定的，即測量與速度有關的量。對於直流電機，這樣的值就是 EMF。啟動過程如下。 QF斷路器合閘，電機磁場接通電源。 KA 繼電器激活並關閉其觸點。

電路的其餘設備保持在其原始位置。要啟動發動機，您必須 按下按鈕 SB1 «Start»，之後接觸器 KM1 被激活並將電機連接到電源。接觸器KM1是自供電的，直流電機通過電機電樞迴路電阻R加速。

隨著電機速度的增加，其電動勢和繼電器 KV1 和 KV2 線圈中的電壓增加。在速度 ω1（參見圖 1）時，繼電器 KV1 被激活。它在接觸器電路KM2中閉合其觸點，使第一級啟動電阻與其觸點跳閘短路。在轉速 ω2 時，繼電器 KV2 通電。它通過其觸點閉合 KMZ 接觸器的供電電路，該接觸器在啟動時通過觸點使啟動電阻的第二級啟動短路。發動機達到其自然機械特性並終止起飛。

米。 3. EMF函數中並聯勵磁啟動DCT示意圖

為了電路的正確工作，需要設置電壓繼電器KV1工作在與速度ω1對應的EMF，繼電器KV2工作在速度ω2。

要停止發動機，請按下停止按鈕 SB2。要斷開電路，打開 QF 斷路器。

電流功能由電流繼電器控制。考慮磁通函數中的直流電機啟動器電路節點。在圖所示的圖表中。4，使用過電流繼電器，它在浪湧電流 I1 時吸合，在最小電流 I2 時斷開（見圖 1）。電流繼電器的內部響應時間必須小於接觸器響應時間。

米。 4、並聯勵磁DCT的啟動電路節點取決於電流

電機加速從電阻器完全插入電樞電路開始。隨著發動機加速，電流隨著電流 I2 減小，繼電器 KA1 消失，其觸點閉合接觸器 KM2 的供電電路，接觸器 KM2 繞過啟動電阻的第一個觸點。同樣，第二級啟動電阻短路（繼電器KA2，接觸器KMZ）。圖中未顯示接觸器電源電路。在電機啟動結束時，電樞電路中的電阻將被橋接。

將用於啟動直流電機的電路視為磁通函數（圖 5）。選用電阻級的阻值，使電動機啟動和級分流的瞬間，電樞迴路中的電流I1和力矩M1不超過允許值。

啟動直流電機 通過打開 QF 斷路器並按下 «Start» 按鈕 SB1 來執行。在這種情況下，接觸器 KM1 被激活並閉合其觸點。浪湧電流 I1 通過電機的電源電路，在其影響下激活過電流繼電器 KA1。它的觸點打開，接觸器 KM2 不通電。

米。 5. 作為電流函數的並聯勵磁 DCT 啟動示意圖

當電流下降到最小值 I2 時，過電流繼電器 KA1 下降並閉合其觸點。接觸器 KM2 被激活並通過其主觸點分流啟動電阻和繼電器 KA1 的第一部分。切換時，電流上升到值 I1。

當電流再次增加到I1的值時，接觸器KM1不導通，因為它的線圈被觸點KM2旁路了。在電流 I1 的影響下，繼電器 KA2 被激活並打開其觸點。當加速過程中電流再次下降到I2的值時，繼電器KA2斷開，接觸器KMZ吸合。啟動完成，發動機以其自然的機械特性運行。

為了電路的正確運行，繼電器 KA1 和 KA2 的響應時間必須小於接觸器的響應時間。要停止電機，請按下“停止”按鈕 SB2 並關閉 QF 斷路器以斷開電路。

時間控制是使用時間繼電器和相應的接觸器實現的，這些接觸器將電阻級與其觸點短路。

將啟動電路節點直流電動機視為時間的函數（圖 6）。當電壓通過斷開觸點 KM1 出現在控制電路中時，時間繼電器 KT 立即被激活。打開觸點 KM1 後，時間繼電器 KT 失去電源並延時閉合觸點。接觸器KM2經過與時間繼電器延時時間相等的時間間隔後得電，閉合其觸點並分流電樞迴路中的電阻。

米。 6.並聯勵磁的DCT啟動電路節點隨時間的變化

時間函數控制的優點包括易於控制、加減速過程穩定、電驅動在中速時沒有延遲。

將用於啟動直流電機並聯勵磁的電路視為時間的函數。在圖。圖7為不可逆啟動直流並勵電動機示意圖。發射分兩個階段進行。該電路使用按鈕 SB1 «Start» 和 SB2 «Stop»、接觸器 KM1 ... KMZ、電磁時間繼電器 KT1、KT2。 QF 斷路器打開。在這種情況下，時間繼電器KT1的線圈得電並在接觸器KM2的電路中打開其觸點。按下“啟動”按鈕 SB1 可啟動發動機。接觸器 KM1 接收電源並通過其主觸點將電機連接到電樞電路中帶有電阻器的電源。

米。 7. 直流電機不可逆啟動隨時間變化的示意圖

欠流繼電器 KA 用於保護電機免於勵磁電路中斷。在正常運行期間，KA 繼電器通電，其在 KM1 接觸器電路中的觸點閉合，準備 KM1 接觸器運行。當勵磁迴路斷開時，KA繼電器斷開，其觸點打開，KM1接觸器斷開，發動機停止。當接觸器 KM1 動作時，其閉鎖觸點閉合，繼電器電路 KT1 中的觸點 KM1 打開，從而斷開並延時閉合其觸點。

在與繼電器KT1的延時時間相等的時間間隔後，加速接觸器KM2的供電迴路閉合，被觸發並以其主觸點短接一級啟動電阻。同時，時間繼電器 KT2 得電。發動機加速。經過與 KT2 繼電器延時相等的時間間隔後，KT2 觸點閉合，KMZ 加速接觸器被激活，其主觸點接觸電樞迴路中的第二級啟動電阻。啟動完成，發動機恢復到其自然的機械特性。

典型的直流制動控制電路單元

直流電機自動控制系統採用能耗制動、反向制動和再生製動。

在能耗制動中，需要將電機的電樞繞組閉合到附加電阻，並使勵磁繞組通電。這種制動可以作為速度的函數和時間的函數來完成。

動態制動期間作為速度 (EMF) 函數的控制可以根據圖 2 中所示的方案來完成。 8、KM1接觸器斷開時，電機電樞與市電斷開，但斷開瞬間其端子上有電壓。電壓繼電器 KV 動作並閉合其在接觸器 KM2 電路中的觸點，接觸器 KM2 的觸點將電動機的電樞與電阻器 R 閉合。

在接近零的速度下，KV 繼電器失去動力。在靜態阻力矩的作用下，會發生從最低速度到完全停止的進一步減速。為了提高制動效率，可以應用兩級或三級制動。

米。 8、電動勢功能中能耗制動自動控制電路節點：a——電源電路； b——控制電路

動態制動恆定電機獨立勵磁作為時間的函數是根據圖 2 所示的方案進行的。九。

米。 9.獨立勵磁DCT能耗制動電路節點隨時間的變化

發動機運轉時，時間繼電器KT吸合，但制動接觸器KM2斷路。要停止，您必須按下“停止”按鈕 SB2。接觸器KM1和時間繼電器KT失電；接觸器KM2被激活是因為接觸器KM2迴路中的觸點KM1閉合，時間繼電器KT的觸點延時打開。

對於時間繼電器的計時，接觸器 KM2 接收電源，閉合其觸點並將電機電樞連接到附加電阻器 R。執行電機的動態停止。最後，KT 繼電器在一段時間後打開其觸點並將 KM2 接觸器與網絡斷開。在阻力矩 Ms 的影響下，進一步製動至完全停止。

在反向動作制動中，電機 EMF 和電源電壓一致。為了限制電流，在電路中插入了一個電阻器。

直流電機勵磁控制

電機的勵磁繞組有很大的電感，如果快速關斷電機，可能會在其上出現很大的電壓，從而導致繞組絕緣擊穿。為防止這種情況，您可以使用圖 4 所示的電路節點。10、滅火電阻通過二極管與勵磁線圈並聯導通（圖10，b）。因此，關斷後，電流會在短時間內通過電阻（圖 10，a）。

米。 10、滅弧電阻接通電路節點：a——滅弧電阻並聯； b——淬火電阻通過二極管導通。

根據圖 2 所示的方案，使用欠流繼電器來防止勵磁電路中斷。十一。

米。 11. 勵磁迴路中斷保護：a——電源勵磁迴路； b——控制電路

如果勵磁線圈斷開，繼電器 KA 斷電並斷開接觸器 KM 的電路。