作為速度函數的電機控制電路
在電機控制中,速度作為電機轉子速度的函數進行監控,以在其變化時影響相應的控制元件。
速度控制繼電器或小型測量發電機可用於電機啟動控制電路。然而,由於設計複雜、成本高和可靠性不足,它們很少用於這些目的。因此,發動機轉速是通過間接方法控制的。在異步和同步電機中,旋轉頻率由轉子電流的電動勢和頻率控制,在直流電機中由電樞電動勢控制。
在圖。圖 1 的 a 和 b 顯示了並聯勵磁直流電機根據旋轉頻率和啟動時的 EMF 和電樞電壓自動啟動的方案。旋轉頻率的控制是通過測量電機的電動勢來實現的,電動勢與旋轉頻率成正比。
米。 1.作為速度函數的控制電路:a 和 b — 並聯勵磁直流電機的電路和啟動圖
由於電動勢與發動機轉速成正比,因此起動變阻器的各個階段的自動輸入是在加速接觸器KM1、KM2和KMZ的啟動電壓達到一定幅度時進行的,每個加速接觸器設置為一定的回退價值。通過按下啟動器 鈕扣 SB2 打開 KM 線路接觸器。所有電阻 R1、R2、R3 將與電樞繞組串聯並限制電流。
在一定速度n1下,接觸器K1線圈的電壓Uy1為
這裡這是機器的係數。
當Uy1等於下拉電壓時,接觸器KM1動作,將電阻R1短路。旋轉速度的進一步增加,直到 n2 和 n3 的旋轉將導致接觸器 K2 線圈上的電壓增加和短路到值
此時接觸器K2與短路器串聯工作,將電阻R2、R3短路。將電阻R3短接後,啟動過程完成,電機可以長時間運行。
感應電動機轉子電路中的電動勢與轉差成正比,即E2s = E2s。這裡 E2 是靜止轉子的電動勢。
轉差率越低,EMF 越低,即電機轉子速度越高。為了控制帶有繞線轉子的交流電機的啟動,使用了繼電器來控制轉子電路中的 EMF 值。短路啟動電阻的相應裝置(繼電器、接觸器)被調整到這些電壓。
對於繞線轉子感應電動機和同步電動機的控制,頻率方法也可以用作速度的函數。該方法基於轉子電流 f2 的頻率對定子磁場 n0 和轉子 n2 的旋轉頻率的已知依賴性,即
由於每個轉子速度對應於特定的 f2 值,因此設置為該頻率並連接到電機轉子電路的繼電器將作用於接觸器線圈電路。接觸器將以給定的速度將電阻級短路。
反向電機的製動取決於速度 速度控制繼電器 SR。在圖 2 中,a、b 顯示了通過反向停止異步電動機的示例。
米。 2、異步電動機停止方案:a——不可逆; b - 可逆
讓我們來看看這些方案是如何工作的。
按下 SB2 按鈕會打開接觸器 KM 的線圈(見圖 2,a),從而閉合電源觸點並阻止 SB2 按鈕。同時,制動接觸器KM1和調速繼電器SR迴路中分閘擋KM的觸點使它們與電網斷開。當電機轉子達到一定速度時,SR觸點閉合,但KM1接觸器不再動作。發動機繼續正常運轉。
按下 SB 按鈕可停止帶有反向開關製動器的電機。同時,接觸器 KM 的線圈被中性化,其主觸點消失,電機與電網斷開。 KM1制動接觸器迴路中的KM分閘觸點閉合。由於此時調速繼電器SR的觸點閉合,制動接觸器的主觸點立即接通,定子繞組反轉,磁場開始反方向旋轉,即正轉。轉子和電機的旋轉將通過計數器切換停止。轉子的速度降低,並且在某個較小的值時,其 RKS 速度控制繼電器的觸點將打開並斷開電機與電源的連接。
在反向制動反向控制的情況下(圖 2,b),通過按下按鈕 SB1 啟動電機正轉,通過閉合接觸器 KM1 的線圈電路,確保電機連接到網絡。電機轉子開始轉動,當達到一定速度時,速度控制繼電器的閉合觸點SR1閉合,斷開觸點SR2斷開。
接觸器KM2的線圈不會合閘,因為接觸器KM1的分閘觸點已斷路。在此位置,電機將繼續運行,直到按下 SB 按鈕。當按下SB鍵時,線圈KM1的電路斷開。這將使常開觸點KM1閉合,接觸器KM2的線圈電路將得電。
電機定子繞組將接合以反轉。當轉子因慣性繼續沿同一方向旋轉時,就會發生反向制動。當速度降低到某一小值時,速度控制繼電器打開其觸點SR1,接觸器KM2將斷開並斷開電動機與網絡的連接。
要反向啟動發動機,請按下 SB2 按鈕。整個過程將與所描述的過程類似。現在製動接觸器的作用由KM1接觸器承擔,速度控制繼電器的SR2觸點將控制制動過程。
同步電機的自動啟動存在眾所周知的困難,因為在這種情況下,不僅需要限制啟動電流,還需要使機器與網絡同步。
小功率同步電動機的控制電路如圖1所示。 3. 浪湧電流限制由定子繞組中的有源電阻提供。啟動發動機前,打開交流和直流電源的自動輸入開關QF和QF1,它們提供最大和熱保護。按下啟動按鈕SB2,接觸器KM的線圈導通,通過KM主觸點的同步電動機定子繞組通過啟動電阻Rn接入網絡。該線圈是自鎖式的,其在直流迴路中的觸點包括閉鎖繼電器KV,其閉合觸點閉合,為接觸器K1、K2的線圈做好合閘準備。
LM 轉子勵磁電路中的頻率繼電器 KF1 和 KF2 根據發動機轉速進行操作。在啟動時,當轉子轉差最大時,繼電器 KF1 和 KF2 的斷開觸點打開。線圈斷開發生在 KV 閉鎖繼電器打開之前,K1 線圈將不會通電。當發動機轉速達到約 60-95% 時,繼電器觸點 KF1 和 KF2 將根據繼電器調節同步再次閉合。
繼電器KF1的觸點閉合後,接觸器K1的線圈導通,其在主迴路中的觸點將啟動電阻Rp短接,定子接通滿線電壓。當繼電器 KF2 的斷開觸點閉合時,將創建一個電路來為接觸器 K2 的線圈供電,獨立於接觸器 K1,其觸點以同步速度的大約 60% 的速度打開。
接觸器K2有兩個繞組:一個主繞組,拉動KM1;第二個繞組KM2,設計用於解鎖,與接觸器一起提供。吸合線圈KM1接通後,勵磁迴路中的合閘觸點K2閉合,分閘觸點K2斷開,轉子繞組與放電電阻R1、R2斷開,轉子接入直流電網。

米。 3、同步電機控制方案
接觸器 K2 的觸點按以下順序工作。 N/O 觸點 K2 在拾取線圈的供電電路中打開,但閉鎖動作使接觸器保持通電。閉合觸點 K2 在兩個線圈的供電電路和線圈 KM2 的電路中閉合,為隨後的接通準備電路。一旦鎖定機構從線圈 KM2 上鬆開,線圈 K2 就會斷電。按下 SB1 按鈕可將電機與電源斷開。線圈 K1 釋放其在線圈 KM2 電路中的斷開觸點,線圈 KM2 釋放閂鎖並關閉線圈 KM1,之後電路返回其原始位置。
