วงจรควบคุมเครื่องยนต์. มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสสามเฟสพร้อมโรเตอร์กรงกระรอก ปุ่มกดโพสต์

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

วันนี้วงจรควบคุมรีเลย์คอนแทคมักใช้กันมากที่สุด ในระบบดังกล่าว อุปกรณ์หลักคือสตาร์ทแม่เหล็กไฟฟ้าและรีเลย์ นอกจากนี้ อุปกรณ์อย่างเช่น มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสสามเฟสที่มีโรเตอร์กรงกระรอกมักถูกใช้เป็นตัวขับเคลื่อนสำหรับเครื่องมือกลและการติดตั้งอื่นๆ

คำอธิบายเครื่องยนต์

ไดรฟ์ประเภทนี้มีการใช้งานเนื่องจากใช้งานง่าย บำรุงรักษา ซ่อมแซมและติดตั้ง พวกเขามีข้อเสียเปรียบเพียงอย่างเดียวคือกระแสเริ่มต้นเกินกระแสที่กำหนดประมาณ 5-7 เท่าและไม่มีทางที่จะเปลี่ยนความเร็วของโรเตอร์ได้อย่างราบรื่นโดยใช้วิธีการควบคุมง่ายๆ

เครื่องจักรประเภทนี้เริ่มมีการใช้งานอย่างแข็งขันเนื่องจากอุปกรณ์เช่นเครื่องแปลงความถี่เริ่มถูกนำมาใช้อย่างแข็งขันในการติดตั้งระบบไฟฟ้า ข้อได้เปรียบที่สำคัญอีกประการของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสที่มีกระแสไฟสามเฟสและไฟฟ้าลัดวงจรโรเตอร์มีรูปแบบที่ค่อนข้างง่ายสำหรับการเชื่อมต่อกับเครือข่าย ในการเปิดใช้งาน คุณจะต้องใช้แรงดันไฟฟ้าสามเฟสกับสเตเตอร์ และอุปกรณ์จะเริ่มทำงานทันที ในรูปแบบการควบคุมที่ง่ายที่สุด อุปกรณ์เช่นสวิตช์แบบแบตช์หรือสวิตช์มีดสามเฟสใช้เพื่อเริ่มต้น อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์เหล่านี้แม้จะเรียบง่ายและใช้งานง่าย ก็เป็นองค์ประกอบของการควบคุมด้วยตนเอง

นี่เป็นลบอย่างมาก เนื่องจากในรูปแบบการติดตั้งส่วนใหญ่ จำเป็นต้องใช้วงจรสวิตช์เครื่องยนต์ในโหมดอัตโนมัติ นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องจัดให้มีการเปลี่ยนแปลงอัตโนมัติในทิศทางการหมุนของโรเตอร์ของมอเตอร์ กล่าวคือ การย้อนกลับและลำดับการทำงานของมอเตอร์หลายตัว

ไดอะแกรมการเดินสายพื้นฐาน

เพื่อให้มีฟังก์ชันที่จำเป็นทั้งหมดที่ได้อธิบายไว้ข้างต้น จำเป็นต้องใช้โหมดการทำงานอัตโนมัติ ไม่ใช่การควบคุมไดรฟ์แบบแมนนวล อย่างไรก็ตาม มันยุติธรรมที่จะบอกว่าเครื่องตัดโลหะรุ่นเก่าบางเครื่องยังคงใช้สแตกสวิตช์เพื่อเปลี่ยนจำนวนขั้วคู่หรือถอยหลัง

การใช้สวิตช์แบบแบตช์ไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังสามารถใช้สวิตช์มีดในวงจรเชื่อมต่อของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส (IM) ได้ แต่จะทำหน้าที่เดียวเท่านั้น - เชื่อมต่อวงจรกับแหล่งจ่ายแรงดันไฟ การทำงานอื่นๆ ทั้งหมดที่วงจรควบคุมมอเตอร์มีให้ดำเนินการภายใต้การแนะนำของสตาร์ทเตอร์แบบแม่เหล็กไฟฟ้า

เมื่อไรการเชื่อมต่อวงจร HELL กับโรเตอร์กรงกระรอกผ่านสตาร์ทเตอร์ประเภทนี้ไม่เพียงให้โหมดการควบคุมที่สะดวกเท่านั้น แต่ยังสร้างการป้องกันเป็นศูนย์อีกด้วย ส่วนใหญ่มักจะใช้วิธีสวิตชิ่งสามวิธีเป็นวงจรควบคุมมอเตอร์ในเครื่องมือกล การติดตั้ง และเครื่องจักรอื่นๆ:

• รูปแบบแรกใช้เพื่อควบคุมมอเตอร์ที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ ใช้สตาร์ทเตอร์แบบแม่เหล็กไฟฟ้าเพียงตัวเดียวและสองปุ่ม - "สตาร์ท" และ "หยุด"
• วงจรควบคุมมอเตอร์แบบถอยหลังที่สองมีสามปุ่มและสตาร์ทแบบธรรมดาสองปุ่มหรือแบบถอยหลังหนึ่งปุ่ม
• รูปแบบการควบคุมที่สามแตกต่างจากรูปแบบก่อนหน้าเพียงปุ่มควบคุมสองในสามปุ่มที่มีรายชื่อติดต่อที่จับคู่กัน

วงจรสตาร์ทแบบแม่เหล็กไฟฟ้า

การสตาร์ทมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสในรูปแบบการเชื่อมต่อดังกล่าวทำได้โดยการกดปุ่มที่เกี่ยวข้อง เมื่อกดลงไป กระแสไฟที่มีแรงดันไฟ 220 V จะถูกนำไปใช้กับคอยล์สตาร์ทสตาร์ทเตอร์จะมีส่วนที่เคลื่อนที่ได้ซึ่งเมื่อแรงดันถูกดึงดูดเข้าไปที่ขั้วไฟฟ้าที่อยู่นิ่งเนื่องจากหน้าสัมผัสของอุปกรณ์ปิดสนิท. หน้าสัมผัสกำลังเหล่านี้จ่ายแรงดันไฟขาเข้าให้กับมอเตอร์ ขนานกับกระบวนการนี้ ผู้ติดต่อการบล็อกก็ปิดเช่นกัน การรวมจะดำเนินการควบคู่ไปกับปุ่ม "เริ่ม" เนื่องจากฟังก์ชันนี้ทำให้เมื่อปล่อยปุ่ม คอยล์จะยังคงได้รับพลังงานและยังคงส่งกำลังมอเตอร์ให้มอเตอร์ทำงานต่อไป

หากว่าด้วยเหตุใดในระหว่างการสตาร์ทมอเตอร์เหนี่ยวนำ นั่นคือเมื่อคุณกด "สตาร์ท" หน้าสัมผัสการปิดกั้นจะไม่ปิดหรือขาดหายไป จากนั้นทันทีที่ปล่อยกระแสไฟฟ้าจะหยุดจ่ายให้กับคอยล์ หน้าสัมผัสกำลังของสตาร์ทเตอร์จะเปิดขึ้น และเครื่องยนต์จะหยุดทันที. โหมดการทำงานนี้เรียกว่า "กระโดด" มันเกิดขึ้น เช่น เมื่อใช้บีมเครน

ในการหยุดมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสสามเฟสด้วยโรเตอร์กรงกระรอก คุณต้องกดปุ่ม "หยุด" หลักการทำงานในกรณีนี้ค่อนข้างง่ายและขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าการกดปุ่มทำให้เกิดการหยุดชะงักในวงจรโดยถอดหน้าสัมผัสกำลังของสตาร์ทเตอร์ออกจึงดับเครื่องยนต์ หากแรงดันไฟฟ้าที่แหล่งพลังงานหายไประหว่างการทำงาน เครื่องยนต์จะหยุดทำงานเช่นกัน เนื่องจากข้อบกพร่องดังกล่าวเท่ากับการกด "หยุด" และทำให้เกิดการหยุดชะงักในวงจรอุปกรณ์เพิ่มเติม

หลังจากที่อุปกรณ์ถูกหยุดโดยไฟฟ้าดับหรือไฟฟ้าขัดข้อง จะสามารถรีสตาร์ทได้ด้วยปุ่มเท่านั้น นี่คือสิ่งที่เรียกว่าการป้องกันเป็นศูนย์ในวงจรควบคุมมอเตอร์ หากติดตั้งสวิตช์หรือสวิตช์มีดแทนการสตาร์ท หากแรงดันไฟฟ้าปรากฏขึ้นอีกครั้งที่แหล่งกำเนิด เครื่องยนต์จะสตาร์ทโดยอัตโนมัติและทำงานต่อไป ถือว่าไม่ปลอดภัยสำหรับเจ้าหน้าที่ซ่อมบำรุง

ใช้สตาร์ทสองตัวในอุปกรณ์ถอยหลัง

วงจรควบคุมมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสประเภทนี้ทำงานในลักษณะเดียวกับวงจรก่อนหน้า ความแตกต่างหลักที่นี่คือเพื่อให้สามารถเปลี่ยนทิศทางการหมุนของโรเตอร์ได้หากจำเป็น เมื่อต้องการทำเช่นนี้ จำเป็นต้องเปลี่ยนขั้นตอนการทำงานที่มีอยู่ในขดลวดสเตเตอร์ ตัวอย่างเช่น หากคุณกดปุ่ม "เริ่ม" KM1 ลำดับของขั้นตอนการทำงานจะเป็น A-B-C หากคุณเปิดเครื่องจากปุ่มที่สองนั่นคือจาก KM2 ลำดับของขั้นตอนการทำงานจะเปลี่ยนไปเป็นตรงกันข้ามนั่นคือ C-B-A

ดังนั้น การควบคุมมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสที่มีวงจรประเภทนี้ จำเป็นต้องมีปุ่ม "เริ่ม" สองปุ่ม ปุ่ม "หยุด" หนึ่งปุ่ม และสตาร์ทสองตัว

เมื่อคุณกดปุ่มแรก ซึ่งปกติจะเรียกว่า SB2 ในไดอะแกรม คอนแทคเตอร์ตัวแรกจะเปิดขึ้นและโรเตอร์จะหมุนไปในทิศทางเดียว หากจำเป็นต้องเปลี่ยนทิศทางการหมุนเป็นตรงกันข้าม คุณต้องกด "หยุด" หลังจากนั้นจึงสตาร์ทเครื่องยนต์โดยกดปุ่ม SB3 แล้วเปิดคอนแทคเตอร์ตัวที่สอง กล่าวอีกนัยหนึ่ง ในการใช้โครงร่างนี้ จำเป็นต้องกดปุ่มหยุดกลางคัน

เนื่องจากการควบคุมการทำงานของเครื่องยนต์ด้วยรูปแบบดังกล่าวยากขึ้น จึงจำเป็นต้องมีการป้องกันเพิ่มเติม ในกรณีนี้ เรากำลังพูดถึงการทำงานของหน้าสัมผัสแบบปิดปกติ (NC) ในสตาร์ทเตอร์ มีความจำเป็นเพื่อป้องกันการกดปุ่ม "เริ่ม" ทั้งสองปุ่มพร้อมกัน การกดโดยไม่หยุดจะทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจร การติดต่อเพิ่มเติมในกรณีนี้จะป้องกันไม่ให้รวมทั้งสองพร้อมกันเริ่ม นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าเมื่อกดพร้อมกันหนึ่งในนั้นจะเปิดช้ากว่าวินาทีที่สอง ในช่วงเวลานี้ คอนแทคเตอร์คนแรกจะมีเวลาเปิดรายชื่อ

ข้อเสียของการควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้าด้วยวงจรแบบนี้คือสตาร์ทเตอร์ต้องมีหน้าสัมผัสหรือส่วนต่อเชื่อมจำนวนมาก ทั้งสองตัวเลือกนี้ไม่เพียงแต่ทำให้การออกแบบระบบไฟฟ้าทั้งหมดซับซ้อนเท่านั้น แต่ยังเพิ่มค่าใช้จ่ายในการประกอบอีกด้วย

รูปแบบการควบคุมที่สาม

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างโครงร่างนี้ของระบบควบคุมเครื่องยนต์กับระบบก่อนหน้าคือในวงจรของคอนแทคเตอร์แต่ละตัวนอกเหนือจากปุ่ม "หยุด" ทั่วไปแล้วยังมีผู้ติดต่ออีกสองคน หากเราพิจารณาคอนแทคเตอร์ตัวแรกในวงจรจะมีหน้าสัมผัสเพิ่มเติม SB2 เป็นหน้าสัมผัสแบบเปิดตามปกติและ SB3 มีหน้าสัมผัสแบบปิด (ตัวแบ่ง) ตามปกติ หากเราพิจารณาแผนภาพการเชื่อมต่อของสตาร์ทเตอร์แม่เหล็กไฟฟ้าตัวที่สอง ปุ่ม "เริ่ม" จะมีหน้าสัมผัสเหมือนกัน แต่อยู่ตรงข้ามกับปุ่มแรก

ดังนั้น จึงสามารถมั่นใจได้ว่าเมื่อคุณกดอันใดอันหนึ่งขณะที่เครื่องยนต์กำลังทำงาน วงจรที่ทำงานอยู่แล้วจะเปิดขึ้น และอีกอันหนึ่งจะปิดลง การเชื่อมต่อประเภทนี้มีข้อดีหลายประการ ประการแรก วงจรนี้ไม่ต้องการการป้องกันการเปิดเครื่องพร้อมกัน ซึ่งหมายความว่าไม่จำเป็นต้องมีหน้าสัมผัสเพิ่มเติม ประการที่สอง มันเป็นไปได้ที่จะย้อนกลับโดยไม่ต้องกดบน"หยุด". ด้วยการเชื่อมต่อนี้ คอนแทคเตอร์นี้ใช้เพื่อหยุด HELL ที่ใช้งานได้อย่างสมบูรณ์เท่านั้น

เป็นที่น่าสังเกตว่ารูปแบบการควบคุมการสตาร์ทเครื่องยนต์ที่พิจารณาแล้วค่อนข้างเรียบง่าย พวกเขาไม่พิจารณาว่ามีอุปกรณ์ป้องกันเพิ่มเติมซึ่งเป็นองค์ประกอบสัญญาณ นอกจากนี้ ในบางกรณี เป็นไปได้ที่จะจ่ายไฟให้คอยล์แม่เหล็กไฟฟ้าของสตาร์ทเตอร์จากแหล่งกำเนิด 380 V ในกรณีนี้ จะสามารถเชื่อมต่อจากสองเฟสเท่านั้น เช่น A และ B

วงจรควบคุมพร้อมฟังก์ชั่นสตาร์ทและจับเวลาโดยตรง

เครื่องยนต์สตาร์ทตามปกติ - ด้วยปุ่ม หลังจากนั้นแรงดันไฟฟ้าจะถูกนำไปใช้กับคอยล์สตาร์ทซึ่งจะเชื่อมต่อ AD กับแหล่งพลังงาน ลักษณะเฉพาะของวงจรมีดังนี้: พร้อมกับการปิดหน้าสัมผัสที่สตาร์ท (KM) หน้าสัมผัสตัวใดตัวหนึ่งจะปิดในวงจรอื่น (CT) ด้วยเหตุนี้วงจรจึงปิดซึ่งเป็นที่ตั้งของคอนแทคเตอร์เบรก (KM1) แต่การดำเนินการในขณะนี้ไม่ได้ดำเนินการเนื่องจาก KM ติดต่อเปิดอยู่ด้านหน้า

ในการปิดมีอีกปุ่มหนึ่งที่เปิดวงจร KM ในขณะนี้ อุปกรณ์ถูกตัดการเชื่อมต่อจากไฟ AC อย่างไรก็ตาม ในเวลาเดียวกัน หน้าสัมผัสจะปิดลง ซึ่งอยู่ในวงจรรีเลย์เบรก ซึ่งก่อนหน้านี้เรียกว่า KM1 และวงจรก็ปิดในรีเลย์เวลาเช่นกัน ซึ่งถูกกำหนดให้เป็น KT นี่คือสิ่งที่นำไปสู่ความจริงที่ว่าคอนแทค KM1 รวมอยู่ในงาน ในกรณีนี้เปลี่ยนวงจรควบคุมมอเตอร์เป็นกระแสตรง นั่นคือแรงดันไฟจ่ายจากแหล่งจ่ายในตัวผ่านวงจรเรียงกระแสเช่นเดียวกับตัวต้านทาน ทั้งหมดนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าหน่วยทำการเบรกแบบไดนามิก

อย่างไรก็ตาม โครงงานไม่ได้จบเพียงแค่นั้น วงจรมีรีเลย์เวลา (CT) ซึ่งเริ่มนับเวลาเบรกทันทีหลังจากตัดการเชื่อมต่อจากแหล่งจ่ายไฟ เมื่อหมดเวลาที่กำหนดในการดับเครื่องยนต์ CT จะเปิดหน้าสัมผัสซึ่งมีอยู่ในวงจร KM1 มันจะดับลงเนื่องจากการที่กระแสไฟตรงไปยังเครื่องยนต์จะหยุดลง หลังจากนั้นจะหยุดโดยสมบูรณ์ และถือได้ว่าวงจรควบคุมเครื่องยนต์กลับสู่ตำแหน่งเดิมแล้ว

สำหรับความแรงของการเบรก สามารถปรับได้ตามความแรงของกระแสไฟตรงที่ตามหลังตัวต้านทาน ในการทำเช่นนี้ คุณต้องตั้งค่าแนวต้านที่ต้องการในบริเวณนี้

โครงการสำหรับการทำงานของมอเตอร์หลายความเร็ว

รูปแบบการควบคุมนี้สามารถให้ความเร็วมอเตอร์ได้สองระดับ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ส่วนของขดลวดครึ่งสเตเตอร์จะเชื่อมต่อกับดาวคู่หรือสามเหลี่ยม นอกจากนี้ ในกรณีดังกล่าว ยังมีความเป็นไปได้ในการย้อนกลับอีกด้วย เพื่อหลีกเลี่ยงความผิดปกติของระบบควบคุมเครื่องยนต์ในวงจรที่ซับซ้อนเช่นนี้จะมีรีเลย์ความร้อนสองตัวและฟิวส์ ในไดอะแกรม พวกเขามักจะถูกทำเครื่องหมายเป็น KK1, KK1 และ FA ตามลำดับ

ในขั้นต้น สามารถสตาร์ทโรเตอร์ที่ RPM ต่ำได้ ในการทำเช่นนี้ โครงการมักจะให้ปุ่มที่มีป้ายกำกับว่า SB4 หลังจากกดแล้วจะเริ่มที่ความถี่ต่ำ ในกรณีนี้สเตเตอร์ของอุปกรณ์เชื่อมต่อตามรูปแบบสามเหลี่ยมปกติและรีเลย์ที่มีอยู่จะปิดคอนแทคเตอร์สองตัวและเตรียมมอเตอร์สำหรับเชื่อมต่อพลังงานจากแหล่งกำเนิด หลังจากนั้นคุณต้องกดปุ่ม SB1 หรือ SB2 เพื่อกำหนดทิศทางการหมุน - "ไปข้างหน้า" หรือ "ย้อนกลับ" ตามลำดับ

เมื่อการรันอัพจนถึงความถี่ต่ำเสร็จสิ้น มันเป็นไปได้ที่จะเร่งเครื่องยนต์ให้เป็นความเร็วสูง เมื่อต้องการทำสิ่งนี้ให้กดปุ่ม SB5 ซึ่งจะตัดการเชื่อมต่อคอนแทคเตอร์ตัวใดตัวหนึ่งออกจากวงจรและเชื่อมต่ออีกอันหนึ่ง หากเราพิจารณาการกระทำนี้จากมุมมองของการทำงานของลูกโซ่ คำสั่งจะได้รับคำสั่งให้ย้ายจากรูปสามเหลี่ยมไปเป็นดาวคู่ เพื่อที่จะหยุดการทำงานอย่างสมบูรณ์ มีปุ่ม "หยุด" ซึ่งทำเครื่องหมายบนไดอะแกรมเป็น SB3

ปุ่มโพสต์

อุปกรณ์นี้มีไว้สำหรับการสลับ นั่นคือ วงจรเชื่อมต่อที่กระแสสลับไหลด้วยแรงดันไฟฟ้าสูงสุด 660 V และความถี่ 50 หรือ 60 Hz เป็นไปได้ที่จะใช้งานอุปกรณ์ดังกล่าวในเครือข่ายที่มีกระแสตรง แต่แรงดันใช้งานสูงสุดจะถูกจำกัดที่ 440 V และยังสามารถใช้เป็นแผงควบคุมได้อีกด้วย

ปุ่มโพสต์ปกติมีคุณสมบัติการออกแบบดังต่อไปนี้:

• ปลดล็อคแต่ละปุ่ม
• มีปุ่ม "เริ่ม" ซึ่งส่วนใหญ่ไม่เพียงมีสีเขียวเท่านั้น แต่ยังมีหน้าสัมผัสแบบมีสายตามปกติอีกด้วยบางรุ่นยังมีไฟแบ็คไลท์ที่จะเปิดเมื่อกด วัตถุประสงค์ - แนะนำการทำงานของกลไกใดๆ
• "หยุด" คือปุ่มที่เป็นสีแดง (บ่อยที่สุด) มันตั้งอยู่บนหน้าสัมผัสแบบปิด และจุดประสงค์หลักคือเพื่อยกเลิกการเชื่อมต่ออุปกรณ์ใดๆ จากแหล่งพลังงานเพื่อหยุดการทำงาน
• ความแตกต่างระหว่างอุปกรณ์บางอย่างคือวัสดุที่ใช้ทำเฟรม สามารถทำจากโลหะหรือพลาสติก ในกรณีนี้ เคสมีบทบาทสำคัญ เนื่องจากมีระดับการป้องกันขึ้นอยู่กับวัสดุ

ผลประโยชน์หลัก

ข้อดีหลักของอุปกรณ์ดังกล่าวมีดังต่อไปนี้:

• อุปกรณ์ครบเซ็ตนี้อาจไม่ใช่มาตรฐานเสมอไป สามารถปรับได้ตามความต้องการของลูกค้า
• ร่างกายมักทำจากพลาสติกหรือโลหะทนไฟไม่ติดไฟ
• มีการปิดผนึกที่ดี ซึ่งทำได้เนื่องจากมีปะเก็นยางระหว่างฝาครอบและหน้าสัมผัสด้านใน
• ตราประทับสำหรับโพสต์ปุ่มนี้อยู่ภายใต้การคุ้มครองที่ดีจากปัจจัยแวดล้อมที่ก้าวร้าว
• มีรูเพิ่มเติมด้านข้างเพื่อความสะดวกในการเสียบสายที่ต้องการ;
• ตัวยึดทั้งหมดที่โพสต์เป็นสแตนเลสความแข็งแรงสูง

ประเภทโพสต์

การถือศีลอดมีสามประเภท - PKE, PKT และ PKU อันแรกมักจะใช้กับเครื่องจักรสำหรับงานไม้สำหรับใช้ในอุตสาหกรรมหรือที่บ้าน PKU ใช้ในอุตสาหกรรม แต่เฉพาะในโรงงานที่ไม่มีอันตรายจากการระเบิด และความเข้มข้นของฝุ่นและก๊าซไม่สูงกว่าระดับที่สามารถปิดใช้งานอุปกรณ์ได้ PKT เป็นเสาที่สามารถใช้ในวงจรควบคุมสำหรับมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสสามเฟสที่มีโรเตอร์แบบกรงกระรอก เช่นเดียวกับมอเตอร์ประเภทไฟฟ้าอื่นๆ นอกจากนี้ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการควบคุมอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เครนเหนือศีรษะ เครนเหนือศีรษะ และอุปกรณ์อื่นๆ ที่ออกแบบมาเพื่อยกของหนัก