Circuits de control del motor en funció del temps
Aquest tipus de control s'utilitza quan tota la commutació en el circuit elèctric del motor elèctric té lloc en determinats moments de temps, per exemple, quan s'automatitza el procés d'arrencada de motors elèctrics sense controlar la velocitat o el corrent. La durada dels intervals es determina i es pot ajustar mitjançant la configuració del relé de temps.
El control del temps va rebre la major difusió a la indústria a causa de la senzillesa i fiabilitat dels relés de temps electromagnètics i electrònics de producció massiva.
Així, a partir de la fig. 1, a i b, es pot veure que tancant el contacte K del contactor de línia, tota la resistència del reòstat s'inclou al circuit de l'induït, igual a R1 + R2 + R3, i la inclusió de les seccions de resistència d'arrencada. pot ocórrer en determinats intervals de temps t1, t2 i t3 a determinades velocitats del motor n1, n2, n3 i quan el corrent d'entrada baixa al valor establert I2. Els intervals de temps s'escullen de manera que amb cada curtcircuit posterior de la resistència, el corrent del motor no superi l'I1 admissible.
A mesura que el motor accelera de n = 0 a n1, el corrent disminueix a I2 com a resultat d'un augment de la força electromotriu posterior. Després d'un interval de temps t1, el contacte K1 es tanca, desviant la resistència R1, la qual cosa comporta una disminució de la resistència del reòstat a R2 + R3, un nou augment del corrent a I1, etc. Al final de l'arrencada, el motor accelera fins a la velocitat nominal, el reòstat d'arrencada s'elimina completament.
Arròs. 1. Circuits de control del motor en funció del temps: a — Reòstat d'arrencada del motor de corrent continu, b — Diagrama d'arrencada
Considereu alguns circuits de control del motor en funció del temps.
En el control depenent del temps d'un motor d'inducció amb un rotor bobinat (Fig. 2), el retard de temps necessari per curtcircuitar passos individuals del reòstat d'arrencada es proporciona mitjançant relés de temps de pèndol, el nombre dels quals és igual al nombre de passos. L'esquema funciona de la següent manera.
Arròs. 2. Circuit de control en funció del temps d'un motor d'inducció de rotor bobinat
Quan feu clic a botó SB1 rep energia a la bobina del contactor de la línia KM, que connecta l'estator del motor a la xarxa. Al mateix temps, el reòstat de sortida s'introdueix completament. Juntament amb el contactor, s'activa el relé de temps KT1, que després d'un determinat interval de temps tanca el contacte al circuit de la bobina del contactor KM1.
El contactor funciona i tanca la primera secció del reòstat per engegar el rotor. Al mateix temps, s'encén el relé de temps KT2, que tanca els seus contactes amb un retard i encén la bobina KM2 i el relé de temps KTZ. Els contactes del contactor KM2 curtcircuita la segona etapa KM2 del reòstat d'arrencada.A més, amb un retard de temps, s'activa el contacte del relé KTZ, activant el bobinatge KMZ, que fa un curtcircuit de l'última etapa del reòstat d'arrencada KMZ, i el motor continua funcionant en el futur, com passa amb un rotor d'esquirol.
El motor s'atura prement el botó SB, i en cas de sobrecàrrega, el motor s'apaga deixant anar l'interruptor QF. Això apaga el contactor de línia, el seu contacte auxiliar KM i tots els contactors d'acceleració i relés de temps sense retard. La cadena està preparada per al proper cicle.
Per iniciar la velocitat de ralentí d'un motor d'inducció amb una potència més gran amb el canvi del bobinatge de l'estator d'una estrella a un delta, podeu utilitzar el diagrama de la Fig. 3. La commutació d'aquest circuit es fa automàticament en funció del temps, prement el botó SB2, el bobinat de l'estator es connecta a la xarxa mitjançant el contactor KM. Al mateix temps, el relé de temps KT i la bobina KY estan connectats a la xarxa, que connecta el bobinatge de l'estator a una estrella mitjançant tres contactes al circuit de potència.
Arròs. 3. Circuit de control en funció del temps d'un motor d'inducció canviant de Y a Δ
El motor arrenca i accelera a tensió reduïda. Després d'un interval de temps predeterminat, el relé KT apaga el contactor KY i encén la bobina del contactor KΔ que connecta el bobinatge de l'estator al delta. Com que hi ha un contacte auxiliar KY al circuit de la bobina K∆, el tancament del contactor K∆ no es pot produir abans del tancament del contactor KMY.
L'arrencada pas a pas dels motors d'inducció de diverses velocitats és més econòmic i es fa en funció del temps.Considerem un exemple d'arrencada pas a pas d'un motor de dues velocitats amb un sol bobinatge (Fig. 4). El bobinatge de l'estator passa de delta a estrella doble a velocitat doble.
Arròs. 4. Circuit de control en funció del temps d'inici del pas del motor d'inducció
El motor s'encén mitjançant el contactor KM a la primera etapa de velocitat, i els contactors KM2 i KM1 a la segona. Per encendre el motor a la primera velocitat, prement el botó SB2 s'encén la bobina del contactor KM i els seus contactes de potència KM al circuit principal. El bobinatge de l'estator connectat en delta està connectat a la xarxa. La bobina del relé de temps KT està activada i el seu contacte de tancament (al circuit de la bobina KM) està tancat.
L'arrencada pas a pas del motor a la segona velocitat de rotació es realitza mitjançant un relé intermedi K, el circuit del qual es tanca amb el botó d'arrencada SB3. Els contactes de tancament K obvien els dos botons d'inici i el contacte d'obertura K desactiva el relé de temps KT. El contacte de tancament KT al circuit de la bobina KM s'apaga amb un retard de retorn, a causa del qual la bobina KM en el primer període d'arrencada resulta tancada i el motor s'encén a la primera velocitat.
S'obre el contacte del bloc KM al circuit de la bobina KM2 i KM1. Aquestes bobines també es desconnecten del contacte obert KT, que es retarda al retorn. Després d'un cert període de temps, el contacte de tancament KT apagarà la bobina KM i el seu contacte d'obertura activarà les bobines dels contactors de la segona velocitat de rotació KM1 i KM2. Els seus contactes principals al circuit d'alimentació canviaran el bobinatge de l'estator a doble estrella i el connectaran a la xarxa elèctrica.
Per tant, el motor primer accelera a la primera i després passa automàticament a la segona. Tingueu en compte que la connexió preliminar del bobinatge de l'estator a una estrella doble i la seva posterior inclusió a la xarxa es realitza primer activant dos contactes de tancament de la font d'alimentació KM2 i després tres contactes principals de tancament KM1. Aquesta seqüència de commutació s'aconsegueix pel fet que la bobina KM1 està connectada a tensió mitjançant el contacte del bloc de tancament KM2. El motor s'atura prement el botó «Stop», marcat al diagrama amb la lletra SB1.
A la fig. La figura 5 mostra un diagrama de l'arrencada automàtica d'un motor de corrent continu excitat en paral·lel en funció del temps. Tancant l'interruptor QF, el motor està preparat per a l'arrencada. El corrent flueix pel circuit format per l'enrotllament del relé de temps KT1, l'induït del motor M i dues etapes del reòstat d'arrencada R1 + R2.
Arròs. 5. Circuit de control en funció del temps d'un motor de corrent continu excitat
A causa de l'alta resistència de la bobina del relé KT1, el corrent en aquest circuit és molt petit i no té cap efecte sobre el motor, però el relé mateix s'activa i el seu contacte obert al circuit del contactor KM1 s'obre. A la bobina del segon relé de temps KT2, connectat en paral·lel amb la resistència R1, es ramifica un corrent tan petit que no es pot encendre. El bobinatge de camp LM del motor també s'encén.
El motor s'engega prement el botó SB2 Al mateix temps s'encenen el contactor KM i el seu contacte al circuit de l'induït del motor. El gran corrent d'arrencada està limitat per dues etapes de reòstat R1 i R2.Part d'aquest corrent es ramifica a la bobina del relé KT2 i quan s'acciona obre el seu contacte KT2 al circuit del contactor KM2. Simultàniament amb el tancament del circuit de l'induït M, el contacte de treball del contactor KM curtcircuita la bobina del relé KT1.
Després d'un cert interval de temps quan el relé torna, KT1 tancarà el seu contacte KT1 al circuit del contactor KM1. Aquest contactor amb el seu contacte de treball KM1 curtcircuitarà la primera etapa R1 del reòstat d'arrencada i el bobinatge del relé de temps KT2. Amb un retard de retorn, els seus contactes de treball KT2 activaran el contactor KM2, que amb els seus contactes de treball KM2 curtcircuitarà la segona etapa R2 del reòstat d'arrencada. Això completa l'arrencada del motor.
Quan es prem el botó SB1, el contactor KM dispararà i desconnectarà el seu contacte principal al circuit de l'induït. L'armadura roman activada, però resulta que està connectada en sèrie amb la bobina del relé KT1, a causa de la qual hi passa un petit corrent. El relé KT1 funcionarà, obrirà el seu contacte en el circuit dels contactors KM1 i KM2, s'apagaran i obriran els seus contactes, curtcircuitarà les resistències R1 i R2. El motor s'aturarà, però el seu bobinatge de camp roman connectat a la xarxa elèctrica i, per tant, el motor està preparat per a la següent arrencada. L'aturada completa del motor es fa apagant l'interruptor d'entrada automàtica BB.
La frenada dinàmica dels motors també es realitza en funció del temps. Per a la frenada dinàmica, per exemple, un motor d'inducció, el bobinatge de l'estator es desconnecta de la xarxa de corrent altern i, segons un dels esquemes que es mostren a la taula 1, es connecta a una font de corrent continu.A la indústria forestal i de la fusta, el corrent continu s'obté a partir de rectificadors especials de semiconductors. En aquest cas, no cal una font especial de corrent continu.
Quan el bobinatge de l'estator s'activa segons un dels esquemes (vegeu la taula 1), es crea un camp magnètic estacionari al bobinatge del rectificador. En un camp estacionari, el rotor del motor continua girant per inèrcia. En aquest cas, es crearà un EMF i un corrent alterns al rotor del motor, que excitarà un camp magnètic altern. El camp magnètic canviant del rotor quan interactua amb el camp estacionari de l'estator crea un parell de frenada. En aquest cas, l'energia cinètica emmagatzemada del rotor i de l'accionament es converteix en energia elèctrica als circuits del rotor, i aquesta última en calor.
L'energia tèrmica es dissipa del circuit del rotor a l'entorn. La calor generada al rotor escalfarà el motor. La quantitat de calor alliberada depèn del corrent al bobinat de l'estator quan s'alimenta amb corrent continu. Depenent de l'esquema adoptat per encendre el bobinatge de l'estator quan s'alimenta amb corrent continu, la relació entre el corrent i el corrent de fase de l'estator serà diferent. Les relacions d'aquests corrents per a diversos esquemes de commutació es mostren en una taula. 1
El circuit de frenada dinàmica d'un motor d'inducció es mostra a la fig. 6.
Arròs. 6. Esquema de frenada dinàmica d'un motor d'inducció
En prémer el botó d'arrencada SB1, el contactor de línia KM encén el motor a la xarxa de CA, el seu contacte de bloqueig de tancament commuta la bobina KM a autoalimentada.El contacte d'obertura KM desconnecta el circuit d'alimentació del contactor de fre KM1 i el relé de temps KT. Quan es prem el botó SB, el contactor de línia KM es desactiva i el circuit de la bobina del contactor KM1 s'activarà.
El contactor KM1 inclou els seus contactes KM1 en el circuit del transformador T i el rectificador V, de manera que el bobinat de l'estator s'alimentarà de corrent continu. Per evitar la commutació aleatòria independent del contactor de línia, el contacte d'obertura del bloc KM1 es connecta en sèrie amb la seva bobina KM. Simultàniament al contactor de fre, s'activa el relé de temps KT, que es configura de manera que el seu contacte obert KT apagueu la bobina KM1 i el relé de temps després d'un interval de temps determinat. La configuració del relé de temps KT es tria de manera que el temps d'accionament del relé tkt sigui igual a la suma del temps de desacceleració del motor tT i el temps d'activació del contactor KM1 correcte.