Circuits de fre per a motors de corrent continu

En frenar i fer marxa enrere Motors de corrent continu (DPT) aplica la frenada elèctrica (dinàmica i contracanvi) i mecànica. Durant la frenada dinàmica, el circuit desconnecta el bobinatge de l'induït de la xarxa i el tanca a una resistència de frenada en un o més passos. La frenada dinàmica es controla amb temps de referència o amb control de velocitat.

Per controlar el parell del DCT amb ajust de temporització en el mode de frenada dinàmica, el conjunt de circuits que es mostra a la Fig. 1, a, dissenyat per controlar la frenada DCT amb excitació independent amb una sola etapa de la resistència de frenada R2.

Arròs. 1. Esquema que implementa la frenada dinàmica d'una sola etapa (a) i de tres etapes (b) d'un motor de corrent continu amb control de temps i esquema inicial de frenada de tres etapes (c).

L'ordre per transferir el DPT al mode d'aturada dinàmica del diagrama anterior ve donada pel botó SB1. En aquest cas, el contactor de línia KM1 desconnecta l'induït del motor de la tensió de la xarxa i el contactor de frenada KM2 hi connecta una resistència de frenada.L'ordre per cronometrar el procés de frenada dinàmica del relé de fre KT es dóna als contactors de línia KM1, que realitzen l'operació prèvia en el circuit abans de l'inici de la frenada dinàmica. Un relé de temps electromagnètic per a CC s'utilitza com a relé de fre.

El circuit es pot utilitzar per controlar els DCT excitats de manera independent i els DCT excitats en sèrie, però en aquest últim cas amb inversió de corrent al bobinat de camp en sèrie.

El frenat controlat per temps d'injecció de CC s'utilitza més habitualment en el frenat multietapa, on s'utilitzen múltiples relés de temporització per enviar ordres a etapes successives d'una resistència de frenada (com a l'arrencada). A la Fig. 1, b.

La inclusió seqüencial de les etapes de frenada es realitza mitjançant els contactors KM2, KM3, KM4, controlats pels relés de temps electromagnètics KT1, KT2 i KT3. L'ordre de control per iniciar l'aturada en el circuit ve donada pel botó SB1, que apaga el contactor KM1 i encès KM2.

La seqüència addicional d'encendre els contactors KM3, KM4 i apagar KM2 al final del procés de frenada està determinada per la configuració dels relés de fre KT2, KT3 i KT1, que proporcionen commutació als valors actuals I1 i I2, tal com es mostra a fig. 1, c. L'esquema de control anterior també es pot utilitzar per controlar un motor de CA en mode de frenada dinàmica.

En la frenada dinàmica d'una sola etapa, el més comú és el control de parell amb control de velocitat. El node d'aquesta cadena es mostra a la fig. 2.El control de velocitat el proporciona el relé de tensió KV la bobina del qual està connectada a l'induït del DPT.

Arròs. 2. Circuit de control de frenada dinàmica del motor de corrent continu amb control de velocitat.

Aquest relé d'activació de baixa velocitat ordena al contactor KM2 que s'apagui i finalitzi el procés de frenada. La caiguda de tensió del relé KV correspon a una taxa d'aproximadament el 10-20% del valor inicial en estat estacionari:

A la pràctica, el relé KV es configura de manera que el contactor del fre es desenergi a una velocitat propera a zero.Com que el relé del fre s'ha de desactivar a baixa tensió, es selecciona un relé de baixa tensió de retorn tipus REV830.

Quan s'atura motors en mode d'oposició, que s'utilitza més sovint en circuits inversors, l'ús del control de velocitat és el més senzill i fiable.

La unitat de control DPT SV en mode de frenada amb una retroalimentació d'una sola etapa de la resistència de frenada es mostra a la figura 3. La resistència de frenada consta d'una etapa d'arrencada acceptada convencionalment R2 i una etapa oposada R1. L'ordre de control per a la marxa enrere amb frenada prèvia al diagrama anterior la dóna el controlador SM.

El control del mode d'apagada i l'emissió d'una ordre per finalitzar-lo es duu a terme pels relés anti-commutació KV1 i KV2, que són relés de tensió del tipus REV821 o REV84. Els relés s'ajusten a la tensió de pull-up en funció del seu encès a una velocitat del motor propera a zero (15-20% de la velocitat constant):

on Uc és la tensió d'alimentació, Rx és la part de la resistència a la qual està connectada la bobina del relé anti-interrupció (KV1 o KV2), R és la impedància del circuit de l'induït.

Arròs. 4.Circuit de control del conjunt del control del motor de corrent continu contra frenada de rotació amb control de velocitat.

El punt de connexió de les bobines del relé a les resistències d'arrencada i de frenada, és a dir. el valor Rx, es troba a partir de la condició que no hi hagi tensió al relé a l'inici de la parada quan

on ωinit és la velocitat angular del motor a l'inici de la desacceleració.

L'estat trencat del contacte de tancament del relé anti-interrupció durant tot el període de frenada garanteix la presència a l'induït DCT de la resistència total de frenada, que determina el corrent de frenada admissible. Al final de la parada, el relé KV1 o KV2, encès, dóna l'ordre d'encendre el contactor d'oposició KM4 i permet l'inici de la inversió després del final de la parada.

Quan s'engega el motor, el relé KV1 o KV2 s'encén immediatament després de donar l'ordre de control per engegar el motor. Al mateix temps, el contactor KM4 activa i desactiva el grau de resistència R1, es manipula el bobinatge del relé accelerador KT. Un cop transcorregut el retard, el relé KT tanca el seu contacte en el circuit de bobina del contactor KM5, el qual, quan s'acciona, tanca el seu contacte de potència, maniobrant part de la resistència d'arrencada R2, el motor passa a la seva característica natural.

Quan el motor s'atura, especialment en els mecanismes de desplaçament i elevació, s'aplica un fre mecànic, realitzat per una sabata electromagnètica o un altre fre. L'esquema per activar el fre es mostra a la fig. 4. El fre està controlat per un solenoide YB, quan està encès, el fre allibera el motor, i quan està apagat, desaccelera.Per encendre l'electroimant, la seva bobina, que sol tenir una gran inductància, es connecta a la tensió d'alimentació mitjançant un contactor d'arc, per exemple, KM5.

Arròs. 4. Nodes de circuits d'encesa d'un fre de corrent continu electromagnètic.

Aquest contactor s'activa i s'apaga mitjançant contactes auxiliars del contactor lineal KM1 (Fig. 4, b) o pel contactor invers KM2 i KMZ (Fig. 4, c) en circuits reversibles. Normalment, el frenat mecànic es realitza juntament amb el frenat elèctric, però el fre es pot aplicar, per exemple, després del final de la frenada dinàmica o amb un retard temporal. En aquest cas, l'alimentació de la bobina de l'electroimant SW durant el període de frenada dinàmica es realitza mitjançant el contactor de fre KM4 (Fig. 4, d).

Sovint, els electroimants de fre s'encenen per força proporcionada per un contactor addicional KM6 (Fig. 4, e). Aquest contactor està desactivat pel relé de corrent KA, que s'activa quan el solenoide del fre YB s'activa. El relé KA està configurat per funcionar a un corrent igual al corrent nominal de la bobina freda del solenoide del fre YB amb un cicle de treball = 25%.El relé de temps KT s'utilitza per assegurar que el fre mecànic s'aplica quan el motor s'atura.

Quan el DCT s'atura a una velocitat superior a la bàsica, corresponent a un flux magnètic debilitat, el control del parell amb flux magnètic creixent es realitza amb control de corrent. El control del corrent el proporciona el relé de corrent de la nau espacial, que proporciona retroalimentació del relé per al corrent de l'induït, tal com es va fer quan el flux magnètic es va afeblir. En frenada dinàmica, el circuit mostrat a la fig. 5, a, i quan s'atura per oposició, la unitat que es mostra a la fig. 5 B.

Arròs. 5. Nodes de frenada dinàmica (a) i circuits oposats (b) amb flux magnètic creixent d'un motor de corrent continu amb control de corrent.

Els circuits utilitzen tres etapes de la resistència del feix (R1 - R3) i tres contactors d'acceleració (KM2 - KM4), una etapa de parada dinàmica i R4 oposada i un contactor de parada (oposat) KM5.

L'amplificació del flux magnètic es realitza mitjançant el contacte d'obertura del relé de corrent KA, un circuit a través del qual es crea quan s'encén el contactor de frenada KM5, i el circuit del contacte de tancament KM5, que serveix per afeblir el flux magnètic. en arrencar, s'interromp pel contacte auxiliar d'obertura del contactor KM5.

Al començament de la desacceleració, el relé KA es tanca per la pressió del corrent de frenada, i després, quan el corrent cau, s'obre i augmenta el flux magnètic, cosa que fa que el corrent augmenti, el relé KA s'encengui, i el flux magnètic es debilita. Per a diverses commutacions del relé, el flux magnètic augmenta fins al valor nominal. A més, en els circuits es produiran frenades dinàmiques i contraconmutacions d'acord amb les característiques determinades per les resistències R4 i R1-R4.

El relé KA s'ajusta de manera que els seus corrents de commutació siguin superiors al valor mínim de la corrent de frenada, la qual cosa és important per a la frenada contra commutació.