전기 모터의 자동 시작 및 정지 제어 원리

이 기사는 위상 회전자와 DC 모터가 있는 유도 모터의 시작, 역방향 및 정지 자동화를 위한 릴레이-접촉기 체계를 다룹니다.

시작할 때 시작 저항을 켜는 방식과 이를 제어하는 ​​접촉기 KM3, KM4, KM5의 접점을 고려하십시오. 권선 로터 유도 전동기 (AD with f.R.) 그리고 독립적으로 여기된 DC 모터 DPT NV(그림 1). 이러한 방식은 동적 제동(그림 1, a) 및 반대 제동(그림 1, b)을 제공합니다.

위상 로터로 DPT NV 또는 IM 가변 저항을 시작할 때 시작 가변 저항 R1, R2, R3 단계의 교대 폐쇄 (단락)는 접촉기 KM3, KM4, KM5의 접점을 사용하여 자동으로 수행됩니다. 세 가지 방법으로 제어:

• 시간 릴레이가 사용되는 시간 간격 dt1, dt2, dt3(그림 2)을 계산하여(시간 관리);

• 전기 모터의 속도를 모니터링하거나 EMF (속도 제어).가변 저항을 통해 직접 연결된 전압 릴레이 또는 접촉기는 EMF 센서로 사용됩니다.

• 시작 프로세스 중에 전기자(로터) 전류가 Imin 값으로 감소할 때 명령 펄스를 제공하는 전류 센서(Imin과 동일한 반환 전류에 대해 조정 가능한 전류 릴레이) 사용(전류 원리 제어).

DC 모터(DCM)의 기계적 특성(Fig. 1)(유도전동기(IM)의 경우 기계적 특성의 동작부를 사용하면 동일) 곡선 뿐만 아니라 기동 및 정지 시 고려 속도, 토크(전류) 대 시간.

쌀. 1. 위상 회전자가 있는 유도 전동기(a)와 독립 여자가 있는 DC 모터(b)의 시동 저항을 켜는 방식

쌀. 2. 시작 및 중지 특성(a) 및 DPT 종속성(b)

전기 모터 시동(접점 KM1이 닫힘(그림 1)).

전압이 인가되면 모터의 전류(토크)는 I1(M1)(점 A)과 같고 모터는 시동 저항(R1 + R2 + R3)으로 가속됩니다.

가속이 진행됨에 따라 전류가 감소하고 전류 I2(지점 B)에서 R1이 단락되고 전류가 값 I1(지점 C)까지 증가합니다.

지점 F, 전류 I2에서 시작 가변 저항기의 마지막 단계가 단락되고 전기 모터가 자연 특성(지점 G)에 도달합니다. 현재 Ic에 해당하는 (지점 H)까지 가속이 발생합니다(부하 종속). R1이 지점 B에서 단락되지 않으면 모터는 지점 B'까지 가속되고 일정한 속도를 갖게 됩니다.

전기 모터가 순간(전류)에 해당하고 그 값이 저항 Rtd에 따라 달라지는 지점 K에 도달할 때까지 동적 제동(열린 KM1, 닫힌 KM7).

전기 모터가 L 지점으로 이동하고 저항(R1 + R2 + R3 + Rtp)으로 매우 빠르게 감속을 시작하는 동안 저항에 의한 제동(KM1 열림, KM2 닫힘).

이 특성의 기울기, 따라서 값은 저항(R1 + R2 + R3 + Rtp)이 있는 초기 특성과 동일(평행)합니다.

N 지점에서 Rtp 단락이 필요하고 전기 모터는 P 지점으로 이동하여 반대 방향으로 가속합니다. Rtp가 지점 N에서 단락되지 않으면 모터는 지점 N'까지 가속하고 해당 속도로 작동합니다.

DPT 시작을 위한 자동 제어 방식

시간에 따른 제어(그림 3) 대부분 전자기 시간 릴레이는 EP 회로에서 시간 릴레이로 사용됩니다. 미리 설정된 시간 지연 dt1, dt2,…을 고려하도록 설정됩니다. 각 시간 릴레이에는 해당 전원 접촉기가 포함되어야 합니다.

쌀. 3. 시간에 따른 DPT 자동 시작의 개략도

속도 함수로 제어(대부분 동적 제동 및 반대 제동에 사용됨) 이 제어 자동화 원리는 전기 모터의 속도를 직간접적으로 제어하는 ​​릴레이 사용을 포함합니다. 및 동기 전기 모터에서 EMF 또는 전류 주파수가 측정됩니다.

속도를 직접 측정하는 장치(복잡한 장치의 속도 제어 릴레이(RCC))를 사용하면 설치 및 제어 회로가 복잡해집니다.RKS는 0에 가까운 속도로 그리드에서 전기 모터를 분리하기 위한 제동 제어에 더 자주 사용됩니다. 간접 방법이 더 자주 사용됩니다.

일정한 자속에서 DPT의 전기자 emf는 속도에 정비례합니다. 따라서 전압 릴레이 코일을 전기자 단자에 직접 연결할 수 있습니다. 그러나 전기자 단자 전압 Uy는 전기자 권선 양단의 전압 강하 크기에서 Eya와 다릅니다.

이 경우 두 가지 옵션이 가능합니다.

• 다른 작동 전압으로 조정할 수있는 전압 계전기 KV 사용 (그림 4, a);
• 시작 저항을 통해 연결된 KM 접촉기를 사용합니다(그림 4, b). KV1, KV2 계전기의 폐쇄 접점은 전원 접촉기 KM2, KM3의 코일에 전압을 공급합니다.

쌀. 4. 전압 릴레이(a)와 컨택터(b)를 DCS로 사용하는 DPT 연결용 공급 회로

쌀. 5. 전기 회로(a) 및 제어 회로(b) 속도 종속 시동 자동화가 있는 DPT. 점선은 전압 릴레이 KV1, KV2를 사용하여 전압을 측정할 때의 회로를 보여줍니다.

현재 기능에서 제어합니다. 이 제어 원리는 전류가 값 I1에 도달하면 전원 접촉기를 켜는 저전류 계전기를 사용하여 구현됩니다(그림 6, b). 자속의 약화로 증가된 속도로 시동하는 데 가장 자주 사용됩니다.

쌀. 6. 연결 다이어그램 (a) 및 Ф의 의존성, Ia = f (t) (b) 전류에 따라 DC 모터를 시작할 때

돌입 전류(Rp2가 단락됨)가 발생하면 KA 릴레이에 전원이 공급되고 KA 접점을 통해 코일 KM4에 전원이 공급됩니다.전기자 전류가 역전류로 감소하면 접촉기 KM4가 닫히고 자속이 감소합니다(Rreg가 LOB 계자 권선 회로에 도입됨). 이 경우 전기자 전류가 증가하기 시작합니다(전기자 전류의 변화율이 자속의 변화율보다 높음).

Iya = Iav가 지점 t1에 도달하면 릴레이 KA 및 KM4가 활성화되고 Rreg가 조작됩니다. 플럭스를 증가시키고 Ia를 감소시키는 과정은 우주선과 KM4가 꺼지는 시간 t2에 시작될 것입니다. 이러한 모든 정류로 인해 M> Ms가 되고 전기 모터가 가속됩니다. 시작 프로세스는 자속의 크기가 여기 코일 회로에 저항 Rreg의 도입에 의해 결정된 설정 값에 접근하고 다음 KA, KM4의 분리에서 전기자 전류가 Iav에 도달하지 않을 때 종료됩니다 ( 포인트 티). 이 제어 원리를 진동이라고 합니다.

DPT 브레이크 제어 자동화

이 경우 시작 자동화와 동일한 원칙이 적용됩니다. 이 회로의 목적은 0과 같거나 0에 가까운 속도로 네트워크에서 전기 모터를 분리하는 것입니다. 시간 또는 속도의 원리를 사용하는 동적 제동으로 가장 쉽게 해결됩니다(그림 7).

쌀. 7. 전기 회로(a) 및 제어 회로(b) 동적 제동

시작할 때 SB2를 누르면 코일 KM1에 전압이 공급되고 SB2 버튼 (KM1.2)이 조작되고 모터 전기자 (KM1.1)에 전압이 공급되고 공급 회로 KV ( KM1.3 )이 열립니다.

멈출 때 전기자가 네트워크에서 분리되는 동안 SB1을 누르고 KM1.3이 닫히고 KV 릴레이가 활성화됩니다 (종료 순간 Uc와 거의 같고 속도가 감소함에 따라 감소하기 때문입니다). 코일 KM2에 전압이 공급되고 RT는 모터의 전기자에 연결됩니다. 각속도가 0에 가까워지면 KV 계전기의 전기자가 사라지고 KM2의 전원이 꺼지고 RT가 꺼집니다. 이 회로의 KV 계전기는 가능한 가장 낮은 피드백 계수를 가져야 합니다. 그래야만 최소 속도로 제동할 수 있기 때문입니다.

모터가 역전되면 카운터 스위칭 제동이 사용되며 제어 회로의 역할은 역방향 명령이 주어질 때 추가 저항 단계를 도입하고 모터 속도가 0에 가까워지면 이를 바이패스하는 것입니다. 대부분의 경우 이러한 목적을 위해 제어는 속도의 함수로 사용됩니다(그림 8).

쌀. 8. 역방향 DPT 제동의 전기 회로(a), 제어 회로(b) 및 제동 특성(c)

시작 자동화 블록이 없는 회로를 고려하십시오. 전기 모터가 자연스럽게 «앞으로» 작동하도록 합니다(KM1 포함, 가속은 고려되지 않음).

SB3 버튼을 누르면 KM1이 꺼지고 KM2가 켜집니다. 전기자에 인가되는 전압의 극성은 역전된다. 접점 KM1 및 KM3이 열려 있고 전기자 회로에 임피던스가 도입됩니다. 돌입 전류가 나타나고 모터는 제동이 발생하는 특성 2로 이동합니다. 0에 가까운 속도에서 릴레이 KV1과 접촉기 KM3이 켜져야 합니다. Rpr 단계가 조작되고 특성 3에 따라 반대 방향으로 가속이 시작됩니다.

유도 전동기(IM) 제어 회로의 특성

1. 유도 속도 제어(RKS) 릴레이는 제동(특히 후진)을 제어하는 ​​데 자주 사용됩니다.

2. 권선 로터가 있는 IM의 경우 로터 EMF의 다른 값에 의해 트리거되는 KV 전압 릴레이가 사용됩니다(그림 9). 이 계전기는 정류기를 통해 켜져 계전기 자체 코일의 유도 저항에 대한 회 전자 전류의 주파수 영향을 배제하고 (XL 변경 및 Iav, Uav 변경) 반환 계수를 줄이고 증가시킵니다. 작동의 신뢰성.

쌀. 9. 역 혈압 체포 계획

작동 원리: 전기 모터 회 전자의 높은 각속도에서 E2s = E2k · s이기 때문에 권선에 유도되는 EMF는 작고 슬립 s는 무시할 수 있습니다 (3–10 %). KV 릴레이 전압이 전기자를 당기기에 충분하지 않습니다. 반대로(KM1이 열리고 KM2가 닫힘) 고정자에서 자기장의 회전 방향이 반전됩니다. KV 계전기가 작동하고 KMP 및 KMT 접촉기의 공급 회로가 열리고 시작 Rп 및 제동 Rп 저항이 로터 회로에 도입됩니다. 0에 가까운 속도에서 KV 릴레이가 꺼지고 KMT가 닫히고 모터가 반대 방향으로 가속됩니다.