Circuits d'arrencada i fre del motor
Actualment, els motors d'inducció de rotor de gàbia d'esquirol trifàsics més comuns. L'arrencada i aturada d'aquests motors quan s'encenen a plena tensió de xarxa es realitza de forma remota mitjançant arrencadors magnètics.
El circuit més utilitzat és amb un arrencador i botons de control «Inici» i «Aturar». Per garantir la rotació de l'eix del motor en ambdues direccions, s'utilitza un circuit amb dos arrencadors (o amb un arrancador inversor) i tres botons. Aquest esquema us permet canviar el sentit de gir de l'eix del motor "sobre la marxa" sense aturar-lo primer.
Esquemes d'arrencada del motor
El motor elèctric M està alimentat per una xarxa de tensió alterna trifàsica. L'interruptor trifàsic QF està dissenyat per desconnectar el circuit en cas de curtcircuit. L'interruptor monofàsic SF protegeix els circuits de control.
L'element principal de l'arrencada magnètica és el contactor KM (relé de potència per a la commutació de corrents elevats). Els seus contactes d'alimentació commutan tres fases adequats per al motor elèctric. El botó SB1 («Arrencada») serveix per engegar el motor i el botó SB2 («Aturar») és per aturar-lo.Els relés tèrmics bimetàl·lics KK1 i KK2 desconnecten el circuit quan es supera el corrent consumit pel motor elèctric.
Arròs. 1. Esquema d'arrencada d'un motor asíncron trifàsic mitjançant un arrencador magnètic
Quan es prem el botó SB1, s'activa el contactor KM i els contactes KM.1, KM.2, KM.3 connecten el motor elèctric a la xarxa, i amb el contacte KM.4 bloqueja el botó (autoblocant) .
Per aturar el motor elèctric, n'hi ha prou de prémer el botó SB2, mentre el contactor KM allibera i apaga el motor elèctric.
Una propietat important de l'arrencada magnètica és que, en cas de pèrdua accidental de tensió a la xarxa, el motor s'apaga, però el restabliment de la tensió a la xarxa no provoca un arrencada espontani del motor, perquè quan s'apaga la tensió, s'allibera el contactor KM i per tornar-lo a encendre, premeu el botó SB1.
En cas d'un mal funcionament de la instal·lació, per exemple, quan el rotor del motor s'encalla i s'atura, el corrent consumit pel motor augmenta diverses vegades, el que provoca el funcionament dels relés tèrmics, l'obertura dels contactes KK1, KK2 i l'aturada de la instal·lació. El retorn dels contactes KK a l'estat tancat es fa manualment després d'haver eliminat l'error.
Un arrencador magnètic reversible no només permet engegar i aturar un motor elèctric, sinó també canviar el sentit de gir del rotor. Amb aquesta finalitat, el circuit d'arrencada (Fig. 2) conté dos jocs de contactors i botons d'arrencada.
Arròs. 2. Esquema d'arrencada del motor mitjançant un arrancador magnètic reversible
El contactor KM1 i el botó autoblocant SB1 estan dissenyats per encendre el motor en el mode «avant», i el contactor KM2 i el botó SB2 inclouen el mode «marrere».Per canviar el sentit de gir del rotor d'un motor trifàsic, n'hi ha prou amb canviar dues de les tres fases de la tensió d'alimentació, que proporcionen els contactes principals dels contactors.
El botó SB3 està dissenyat per aturar el motor, els contactes KM 1.5 i KM2.5 estan bloquejats i els relés tèrmics KK1 i KK2 proporcionen protecció contra sobreintensitat.
L'arrencada del motor a la tensió de línia completa s'acompanya de corrents d'entrada elevats, que poden ser inacceptables per a una xarxa de subministrament limitada.
El circuit d'arrencada d'un motor elèctric amb limitació de corrent d'arrencada (Fig. 3) conté resistències R1, R2, R3 connectades en sèrie amb els bobinats del motor. Aquestes resistències limiten el corrent en el moment de l'arrencada quan s'activa el contactor KM després de prémer el botó SB1. Simultàniament al KM, quan el contacte KM.5 està tancat, s'activa el relé de temps KT.
El retard proporcionat pel relé de temporització hauria de ser suficient per accelerar el motor. Al final del temps de retenció, el contacte KT es tanca, s'activa el relé K i mitjançant els seus contactes K.1, K.2, K.3 maniobra les resistències d'arrencada. El procés d'arrencada s'ha completat i el motor està a plena tensió.
Arròs. 3. Esquema d'arrencada del motor amb limitació de corrent d'arrencada
A continuació, veurem dos dels esquemes de frenada més populars per als motors d'inducció de gàbia d'esquirol trifàsics: un esquema de frenada dinàmica i un esquema de frenada inversa.
Cadenes de fre del motor
Després d'eliminar la tensió del motor, el seu rotor continua girant durant un temps a causa de la inèrcia. En diversos dispositius, per exemple en mecanismes d'elevació i transport, es requereix una parada forçada per reduir la quantitat de volada.La frenada dinàmica consisteix en el fet que després de l'eliminació de la tensió alterna, un corrent continu passa pels bobinatges del motor elèctric.
El circuit de frenada dinàmica es mostra a la Fig. 4.
Arròs. 4. Diagrama de frenada dinàmica del motor
Al circuit, a més del contactor principal KM, hi ha un relé K, que activa el mode d'aturada. Com que el relé i el contactor no es poden encendre al mateix temps, s'utilitza un esquema de bloqueig (contactes KM.5 i K.3).
Quan es prem el botó SB1, s'activa el contactor KM, accionant el motor (contactes KM.1 KM.2, KM.3), bloquejant el botó (KM.4) i bloquejant el relé K (KM.5). Tancant KM.6 activa el relé de temps KT i tanca el contacte KT sense retard. Així que el motor arrenca.
Per aturar el motor, premeu el botó SB2. S'allibera el contactor KM, els contactes KM.1 — KM.3 oberts, apagant el motor, es tanca el contacte KM.5, que activa el relé K. Es tanquen els contactes K.1 i K.2, subministrant corrent continu a les bobines. Es produeix una parada ràpida.
Quan s'obre el contacte KM.6, s'allibera el relé de temps KT, comença el retard. El temps de parada ha de ser suficient per aturar completament el motor. Al final del retard, el contacte KT s'obre, el relé K s'allibera i elimina la tensió de CC dels bobinats del motor.
La manera més eficaç d'aturar-se és invertir el motor, quan immediatament després d'apagar l'alimentació, s'aplica una tensió al motor elèctric, que provoca l'aparició d'un contraparell. El circuit de frenada oposat es mostra a la fig. 5.
Arròs. 5. Circuit de fre del motor per oposició
La velocitat del motor es controla mitjançant un relé de velocitat amb contacte SR.Si la velocitat és superior a un valor determinat, el contacte SR es tanca. Quan el motor s'atura, s'obre el contacte SR. A més del contactor directe KM1, el circuit conté un contactor inversor KM2.
Quan el motor s'engega, s'activa el contactor KM1 i amb el contacte KM 1.5 trenca el circuit de la bobina KM2. Quan s'assoleix una certa velocitat, el contacte SR es tanca, preparant el circuit per activar la marxa enrere.
Quan el motor s'atura, el contactor KM1 s'allibera i tanca el contacte KM1.5. Com a resultat, el contactor KM2 s'activa i subministra tensió inversa al motor de fre. Una disminució de la velocitat del rotor fa que SR s'obri, el contactor KM2 s'alliberi i el frenat s'atura.