Схема пуска двигателя: Схема пуска асинхронного двигателя

Содержание

Схема нереверсивного пуска асинхронного двигателя

Содержание

1 Устройство асинхронного электромотора
- 1.1 Статорная обмотка асинхронной машины
- 1.2 Короткозамкнутый ротор
- 1.3 Фазный ротор
2 Как работает двигатель
3 Пять основных режимов работы мотора
4 Схема нереверсивного подключения асинхронной машины
5 Зачем нужен магнитный пускатель?

Нереверсивный запуск электродвигателя с магнитным пускателем помогает осуществить дистанционный пуск устройства. Двигателем можно управлять совершенно не приближаясь к нему. Как устроен такой тип пуска? Разберемся ниже.

Асинхронный двигатель

Все электродвигатели, как и наш сегодняшний, состоят из двух основных элементов – ротора и статора. Они нужны для выполнения основной задачи мотора – превращать электрическую энергию в механическую.

Статичная часть – это статор. Он оборудован специальными пазами, куда укладывают обмотку. Она получает питание от трехфазного тока.

Подвижный элемент двигателя называют ротором. Он начинает вращаться, когда машина запускается. В его пазах тоже есть обмотка.

И статор, и ротор делают из специальной стали, разработанной для электротехники. Она представляет собой листы толщиной до половины миллиметра. Все листы друг от друга изолированы лаковым покрытием.

Есть между деталями и зазоры. В мощных агрегатах их величина составляет около 0,35 мм, а вот в маломощных немного больше: до 1,5 мм.

Асинхронные приводы можно разделить на два больших подвида:

Те, в которых ротор короткозамкнутый.
Те, в которых ротор фазный.

Единственным различием между ними состоит в различном устройстве роторов. Из-за более простой конструкции большую популярность по всему миру получил первый подвид двигателей.

Статорная обмотка асинхронной машины

Выше мы уже говорили, что обмотка неподвижной части электропривода уложена в специальные пазы на нем. Представлена она несколькими катушками, соединенными между собой. А каждый виток на всех катушках изолирован от всех остальных.

Обмотки статора

Рисунок 1а показывает статорную обмотку асинхронной машины. Статор является двухполюсным, поэтому в каждой катушке содержится по два проводника. Обмотка, состоящая из трех катушек, создает пару полюсов и магнитное поле. При частоте Обмотку статора в таком двигателе, как уже сказано выше, укладывают в специальные пазы. Сама она сделана из нескольких соединенных катушек. Витки, из которых состоит катушка, полностью изолированы.

На рисунке 1а изображена обмотка статора в асинхронном электродвигателе. Во всех катушках здесь два проводника: статор двухполюсный. Обмотка из трех катушек может создать магнитное поле и два полюса. При частоте 50 Герц мотор совершает 50 оборотов в секунду, то есть оборот поля равен периоду трехфазного тока.

Рисунок 1б отображает статора с четырьмя полюсами. В нем каждая катушка содержит, соответственно, 4 проводника (по два на каждой стороне). Поле такого статора будет вращаться медленнее ровно в два раза. В условиях частоты 50 Герц поле будет делать 25 оборотов за секунду.

В трехполюсном статоре скорость вращения поля будет меньше в три раза. Это изображено на рисунке 1д.

Короткозамкнутый ротор

Строение короткозамкнутого ротора

Строение трехфазного асинхронного двигателя, ротор которого короткозамкнут, изображено на рисунке 2. Обмотка, которую питает трехфазный ток, (2) в нем уложена на статор (1). Начало каждой фазы выведено на щитке. Он вмонтирован в наружную сторону привода.

Внутри чугунного корпуса размещен сердечник (3) неподвижной детали агрегата.

В пазах ротора находятся медные стержни (4), которые припаивают к медным кольцам (5).

Таким образом, каждый из стержней накоротко замыкается с каждой стороны. Схематически, да и в жизни, строение такого ротора будет напоминать колесо для белки.

Все маломощные двигатели (до 1000 Вт) содержат алюминиевую обмотку. Она заливается в пазы под давлением.

Вал (6) вращается, находясь при этом в подшипниках (7). Их закрепляют щиты (8), которые находятся на корпусе электромотора. Передача вращения от вала станку происходит с помощью шкива.

Фазный ротор

В таком роторе присутствуют три фазные обмотки. Они соединены по схеме звезды или треугольника. Все их концы подсоединяют к трем изолированным медным кольцам, закрепленным на валу. Они плотно насажены на вал, а сверху на них наложены щетки. Последние держат щеткодержатели, которые закреплены на крышках подшипников.

Между щетками и медными кольцами всегда присутствует электрический контакт. Это помогает им соединиться с якорной обмоткой (роторной). А вот между собой щетки соединены трехфазным реостатом.

Выражаясь кратко, можно сказать, что вращающееся магнитное поле статора приводит в работу весь двигатель. Появляется это поле благодаря возникновению тока статорной обмотки. Появившееся магнитное поле (его можно рассматривать как два отдельных) оказывает действие на контур ротора. Когда электродвижущая сила становиться больше, чем сила трения начинается вращение.

Вал набирает скорость благодаря тому, что пытается как бы угнаться за вращающимся полем статора. Но если это произойдет, то поле исчезнет, а работа двигателя прекратиться. Ведь электромагнитная сила будет равна нулю.

Поэтому эти частоты никогда не совпадут, то есть всегда будут асинхронными.

Это и послужило названием для целого класса приводов.

Асинхронная машина может сменить пять режимов работы:

режим запуска;
двигатель;
холостой ход;
генератор;
режим электромагнитного торможения.

Разберем все режимы подробнее.

Режим пуска. В нем так или иначе работают все двигатели. На этом этапе работы к обмоткам начинает поступать электрический ток, а вал ждет, когда ЭДС превысит силу трения-скольжения.

В двигательном режиме электромотор выполняет свою основную задачу – преобразует электроэнергию в механическую энергию.

А вот холостой ход характерен отсутствием какой-либо нагрузки на привод вообще.

Другими словами, машина подключена к сети, но не к другому устройству.

Для введения привода в генераторный режим частоту вращения вала искусственно завышают так, чтобы она была больше скорости вращения поля в статоре. Электродвижущая сила при этом изменяет вектор. Для этого можно подключить к имеющемуся агрегату еще один электромотор.

Электромагнитное торможение (противовключение). Для этого нужно поменять два конца двух любых обмоток местами. Происходит реверс, и двигатель начинает резко тормозить. Включать такой режим рекомендуется только в сложных аварийных случаях. Это связано с тем, что во время такого торможения выделяется огромное количество тепла.

Схема нереверсивного пуска асинхронного двигателя состоит из следующих элементов:

QF – автоматический выключатель;
KM1 – магнитный пускатель;
P – тепловое реле;

M – асинхронная машина;
ПР – предохранитель;
С (стоп), Пуска – кнопки для управления включением и выключением.

Схема нереверсивного пуска асинхронного двигателя на 380В (на 220В схема аналогична).

Работает схема следующим образом:

Питание включается кнопкой QF, затем, после нажатия кнопки Пуск, начинается подача напряжения к катушке магнитного пускателя КМ1.

Последний срабатывает, а подача напряжения продолжается. Теперь запитан и двигатель. Чтобы не нужно было постоянно держать кнопку пуска для работы двигателя, требуется ее шунтирование с помощью нормально разомкнутого блок-контакта пускателя.

Блок-контакт замыкается, когда пускатель срабатывает. После этого пускающую кнопку можно разжимать. Электроток продолжит свой путь по контакту и произойдет его подача на катушку двигателя.

Для отключения двигателя нужно нажать на кнопку С, нормально замкнутый контакт размыкается, а напряжение больше не подается на катушку магнитного пускателя, а его сердечник, на который давят пружины, приходит в нормальное положение. Это отключает мотор.

Если сработало тепловое реле, агрегат отключается таким же образом, так как размыкается нормально замкнутый контакт.

Такой аппарат нужен для того, чтобы автоматически включать или выключать системы, требующие потребления электричества. Управление асинхронным двигателем во время нереверсивного пуска происходит именно с его помощью.

С магнитным пускателем можно осуществлять дистанционное управление: включать или отключать питание системы, потребляющей ток с расстояния, не обращаясь непосредственно к системе.

В асинхронных двигателях с его помощью происходит не только запуск и торможение, но и реверс машины.

Магнитный пускатель также используют, чтобы разгружать маломощные контакты. Вот пример: обычный домашний выключатель предназначен для включения и отключения нагрузки не больше 10 А. Мощность выключателя будет следующая: 10*220 (напряжение сети) = 2200 Вт. Из этого следует, что выключатель может включить максимум 22 лампочки, если их мощность равна сотне ватт.

Разгрузить контакт можно магнитным пускателем, контакты которого рассчитаны на включение и выключение электротока от 40 А и выше. Он может одновременно работать с 8800 Вт. При подключении такого прибора, через обычный выключатель, который стоит дома у каждого, можно управлять питанием даже парковой аллеи с фонарями.

Управлять таким пускателем можно через электромагнитную катушку. Когда она срабатывает, ее потребление составляет 200 Вт, а когда уже сработала – 25 Вт. Если провести следующий расчет: 200/380 (напряжение трехфазной сети), то получим 0,52 А. Такая величина электротока требуется для нереверсивного пуска асинхронного двигателя. То есть, для управления магнитным пускателем, который может запускать и тормозить двигатели большой мощности, можно поставить обычный бытовой выключатель.

Магнитный пускатель

В магнитных пускателях есть катушки с разным напряжением (380 В, 220 В, 36 В). Это помогает обезопасить рабочего при работе с электротоком. На токарные станки, например, ставят пускатели на 36 В. И если в пульте случится пробой изоляции, человек, работающий с ним, не получит никакого вреда.

В комплекте с пускателем обычно идет и тепловое реле. Оно требуется для того, чтобы защитить двигатель от поломки в случае перегрузки или выходе какой-либо фазы из строя. Это называется неполнофазной работой.

Почему фаза может выйти из строя и пропасть? Причин этому несколько:

перегорание плавкой вставки;
подгорание контакта на клемме;
выпадение фазного провода из-за вибрации;
отсутствие контакта на силовых контактах магнитного пускателя.

Итак, если произошла перегрузка электропривода или он начал работать в неполнофазном режиме, в любом случае, электроток, проходящий через тепловое реле увеличивается. Происходит сильное нагревание биметаллических пластин, проводящих ток, они начинают выгибаться, из-за чего контакт в реле размыкается. Это становится причиной отключения питания от катушки пускателя. Следом отключается и сам электрический мотор.

Схема пуска асинхронного двигателя | Сайт электрика

Поиск по блогу

2015-05-09 11:38

Автор: admin Рубрика: Электродвигателя 25 комментариев

Всем привет. Тема сегодняшней статьи это схема пуска асинхронного двигателя. Как по мне, то эта схема самая простоя, какая только может быть в электротехнике. В этой статье я вам приготовил две схемы. На первом рисунке будет схема с предохранителем для защиты цепей управления, а на втором будет без предохранителя. Отличие этих схем в том, что предохранитель служит как дополнительный элемент для защиты цепи от короткого замыкания и так же как защита от самопроизвольного включения. К примеру, если вам нужно выполнить какие-то работы на электроприводе, то вы разбираете электрическую схему путём выключения автомата и дополнительно ещё нужно вынуть предохранитель и после этого уже можно приступать к работе.

И так рассмотрим первую схему. Для увеличения картинки нажмите на неё.

Рисунок 1. Пуск асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором.

QF – любой автоматический выключатель.

KM – электромагнитный пускатель или контактор. Также этими буквами на картинке я обозначил катушку пускателя и блок-контакт пускателя.

SB1 – это кнопка стоп

SB2 – кнопка пуск

KK – любое тепловое реле, а также контакт теплового реле.

FU – предохранитель.

КК – тепловое реле, контакты теплового реле.

М – асинхронный двигатель.

Теперь опишем сам процесс запуска двигателя.

Всю эту схему можно условно разделить на силовую – это то что находится слева, и на схему управления – это то что находиться справа. Для начала на всю электрическую цепь нужно подать напряжение путём включения автомата QF. И напряжение подаются на неподвижные контакты пускателя и на цепь управления. Далее нажимаем кнопку пуска SB2, при этом действии напряжение подается на катушку пускателя и он втягивается и подаётся также напряжение на обмотки статора и электродвигатель начинает вращаться. Одновременно с силовыми контактами на пускателе замыкаются и блок-контакты КМ через которые подаётся напряжение на катушку пускателя и кнопку SB2 можно отпустить. На этом процесс запуска уже окончен, как Вы сами видите всё очень легко и просто.

Рисунок 2. Пуск асинхронного электродвигателя. В цепи управления нет предохранителя. Для увеличения картинки нажмите на неё.

Для того чтобы прекратить работу электродвигателя, достаточно всего лишь нажать на кнопку SB1. Этим действием мы разрываем цепь управления и прекращается подача напряжения на катушку пускателя, и силовые контакты размыкаются и как следствие пропадает напряжение на обмотках статора, и он останавливается. Останавливать так же легко, как и запускать.

Вот в принципе и вся схема пуска асинхронного двигателя. Если статья вам чем то помогла, то поделитесь нею в соц. сетях, а так же подпишитесь на обновления блога.

С уважением Семак Александр!

Integrated Publishing — ваш источник военных спецификаций и образовательных публикаций

Администрация — Навыки, процедуры, обязанности и т. д. военного персонала

Продвижение — Военный карьерный рост книги и т. д.

Аэрограф/метеорология — Метеорология основы, физика атмосферы, атмосферные явления и др.
Руководства по аэрографии и метеорологии военно-морского флота

Авиация — Принципы полетов, авиастроение, авиационная техника, авиационные силовые установки, справочники по авиационным частям, справочники по авиационным частям и т. д.
Руководства по авиации ВМФ | Авиационные аксессуары | Общее техническое обслуживание авиации | Руководства по эксплуатации вертолетов AH-Apache | Руководства по эксплуатации вертолетов серии CH | Руководства по эксплуатации вертолетов Chinook | и т. д…

Боевой — Служебная винтовка, пистолет меткая стрельба, боевые маневры, органическое вспомогательное вооружение и т. д.
Химико-биологические, маски и оборудование | Одежда и индивидуальное снаряжение | Боевая инженерная машина | и т.д…

Дайвинг — Руководства по водолазным работам и спасению различного снаряжения.

Чертежник — Основы, методы, составление проекций, эскизов и т. д.

Машиностроение — Основы и методы черчения, составление проекций и эскизов, деревянное и легкокаркасное строительство и т. д.
Военно-морское машиностроение | Армейская программа исследований прибрежных бухт | и т. д…

Еда и кулинария — Руководства по рецептам и оборудованию для приготовления пищи.

Логистика — Логистические данные для миллионов различных деталей.

Математика — Арифметика, элементарная алгебра, предварительное исчисление, введение в вероятность и т. д.

Медицинские книги — Анатомия, физиология, пациент уход, оборудование для оказания первой помощи, фармация, токсикология и т. д.
Медицинские руководства военно-морского флота | Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний

Военные спецификации — Государственные спецификации MIL и другие сопутствующие материалы

Музыка — Мажор и минор масштабные действия, диатонические и недиатонические мелодии, паттерны такта, и т.д.

Основы ядра — Теории ядерной энергии, химия, физика и т.
Справочники Министерства энергетики США

Фотография и журналистика — Теория света, оптические принципы, светочувствительные материалы, фотофильтры, копирование редактирование, написание публикаций и т. д.
Руководства по фотографии и журналистике военно-морского флота | Руководство по армейской фотографии, печати и журналистике

Религия — Основные религии мира, функции поддержки богослужений, свадьбы в часовне и т. д.

Как работает система запуска, стартер и привод стартера?

В этой статье вы подробно узнаете, как работает система запуска, стартер и привод стартера, а также о диагностике неисправностей системы запуска.

Содержание

Как работает система запуска?

В автомобиле система запуска сначала запускает двигатель. Он заменил ручное усилие по проворачиванию двигателя с помощью рукоятки, которая использовалась в древние времена.

Первоначально двигатель требует запуска, но после завершения цикла он запускается и работает сам по себе.

В двухколесных транспортных средствах обычно используется «запуск двигателя пинком», но в последнее время ряд производителей ввели «запуск кнопкой». от батареи.

Механическая энергия в виде вращения вала передается двигателю. Это обеспечивает начальное движение коленчатого вала, шатуна и поршня.

Как только появляется искра, топливо воспламеняется, и двигатель становится доступным. Больше проворачивать не нужно, система запуска перестает работать, и двигатель работает сам по себе.

Система запуска делает запуск автомобиля удобным. Система запуска состоит из запуска двигателя, магнитного выключателя, защитного выключателя, аккумулятора, кабелей и выключателя зажигания.

Эти компоненты соединены друг с другом двумя цепями. Одной из них является пусковая цепь, в которой протекает большой ток, используемый для запуска двигателя. Вторая — это цепь управления, в которой течет слабый ток.

Выключатель зажигания действует также как выключатель для пусковых цепей. В пусковой цепи ток течет от аккумулятора к стартеру через соленоид или магнитный переключатель. Цепь управления соединяет магнитный выключатель с аккумуляторной батареей через замок зажигания (рис. 20.1).

Как работает стартер?

Стартер похож на любой другой электродвигатель, но он предназначен для работы в условиях высоких электрических перегрузок и обеспечивает очень большую мощность. Благодаря этому двигатель может работать кратковременно.

Для работы требуется большой ток, который выделяет тепло. Также требуется время, чтобы рассеять это тепло. Поэтому рекомендуется, чтобы двигатель имел достаточные промежутки времени между более чем одной попыткой пуска.

Двигатель оснащен катушками возбуждения с полюсными башмаками, якорем и кожухом, который их закрывает. Кроме того, он имеет щетки, втулки, которые делают его работу эффективной.

Катушки возбуждения и полюсные башмаки создают сильные стационарные электромагнитные поля при прохождении через них тока.

Магнитная полярность (N или S) зависит от направления, в котором течет ток. Создаваемые магнитные поля имеют противоположный характер.

Арматура расположена между приводной и концевой рамами. Он имеет обмотки и коммутатор, установленный на валу якоря. Обмотка состоит из нескольких витков по одному витку в каждом.

Они изолированы друг от друга и входят в пазы на валу якоря. Коллектор имеет тяжелые медные сегменты, окружающие вал, но они изолированы друг от друга и от вала.

Якорь окружен катушками возбуждения. На якорь подается ток, и он создает магнитное поле в каждом проводнике. Магнитные поля также создаются катушками возбуждения.

Реакция между этими магнитными полями вызывает вращение якоря. Вращение передается на коленчатый вал двигателя через якорный вал. Это вызывает пуск двигателя.

Ток от катушек возбуждения к якорю передается через щетки. Эти щетки удерживаются с помощью пружин на коллекторе. Щеток может быть от двух до шести, что обеспечивает плавность движения и постоянную передачу крутящего момента.

На рис. 20.2 представлена система запуска со всеми ее компонентами.

Катушки возбуждения создают стационарное магнитное поле. Обмотки якоря помещаются в это стационарное магнитное поле, и через него проходит ток. Создается вторичное магнитное поле.

Силовые линии стационарного магнитного поля движутся поперек обмотки. Они объединяются с одной стороны и усиливают силу магнитного поля. С другой стороны, они противоположны и, следовательно, ослабляют магнитное поле.

Неуравновешенная магнитная сила вызывает толчок в сторону более слабого магнитного поля.

Обмотки якоря выполнены в виде катушек. Ток течет внутрь и наружу в противоположных направлениях. Это делает ориентацию магнитных сил в противоположном направлении в каждом сегменте обмотки.

При помещении в стационарное магнитное поле одна часть обмотки якоря толкается в одном направлении, а другая часть — в противоположном. Это вызывает вращение обмотки якоря.

Катушка обмотки, закрепленная на валу, вызывает вращение вала (рис. 20.3).

При вращении якоря на половину оборота ток меняется на противоположный из-за контакта между щетками и коллектором.

Сегмент коллектора прикреплен к каждой катушке и входит в контакт с другой щеткой, проходя мимо одной щетки. Таким образом, течение тока поддерживается в одном направлении.

Полярность сегментов вращающейся катушки якоря меняется на противоположную при вращении. Важно, чтобы крутящий момент, вращающий коленчатый вал, был постоянным, и для достижения этого количество сегментов якоря должно быть большим.

Когда один сегмент проходит через полюс вторичного магнитного поля, другой сегмент немедленно заменяет его. Двигатели могут быть последовательными, параллельными или комбинированными.

Якорь подключается последовательно с катушками возбуждения и параллельно с катушками возбуждения в последовательном и параллельном двигателях. В составных двигателях это комбинация последовательной и параллельной проводки (рис. 20.4).

Величина крутящего момента двигателя зависит от потребляемого им тока. Двигатель потребляет более высокий ток, когда работает медленно. Поскольку для проворачивания вала двигателя требуется больший крутящий момент, пусковому двигателю требуется более высокий ток.

Как работает стартер?

Привод стартера передает движение от вала стартера на коленчатый вал двигателя. Он имеет шестерню, входящую в зацепление с маховиком, установленным на коленчатом валу (рис. 20.5).

Маховик снабжен зубьями для зацепления с шестерней. Зацепление шестерни и маховика происходит до запуска двигателя. Это делается во избежание повреждения зубьев шестерни или маховика.

В комплект поставки входит обгонная муфта для защиты стартера.

После запуска двигателя и начала вращения коленчатого вала со скоростью выше, чем скорость запуска двигателя, с помощью обгонной муфты якорь отсоединяется от маховика.

Если не отключить, якорь будет вращаться с очень высокой скоростью (оборотами двигателя), что может привести к повреждению его обмотки. Обгонная муфта имеет корпус, закрепленный на валу якоря через внутренние шлицы.

Предусмотрены подпружиненные ролики, и эти клинья плотно прилегают к корпусу шестерни, когда вдавливаются в конические пазы.

Шестерня и картер сцепления сблокированы, что приводит к передаче движения от вала якоря к коленчатому валу. При превышении частоты вращения коленчатого вала частоты вращения вала якоря ролики освобождаются, а ведущая шестерня и вал якоря разблокируются (рис. 20.6).

На этом этапе шестерня наезжает на вал якоря до тех пор, пока она не будет снята пусковым приводным рычажным механизмом. Рычажный механизм пускового привода также приводит в действие обгонную муфту.

Цепь управления имеет предохранительный выключатель, также известный как нейтральный предохранительный выключатель. Предотвращает работу системы запуска при включенной передаче.

Для механической и автоматической коробки передач используются разные переключатели.

Для механической коробки передач это электрический выключатель, расположенный на полу (рис. 20.7). Он срабатывает, и его контакты замыкаются при нажатии на педаль сцепления.

В автоматической коробке передач переключатель может быть электрическим или механическим. В электрическом переключателе точки контакта замкнуты, когда автомобиль находится в нейтральном положении. Переключатель расположен рядом с селектором передач.

Механический переключатель блокирует движение ключа зажигания при включении передач.

Диагностика неисправностей системы запуска.

Система запуска может иметь проблемы, например, двигатель не прокручивается или двигатель прокручивается, но не запускается. Помимо этих неприятностей, соленоид может шуметь; шестерня может не выйти из зацепления должным образом.

Для диагностики неисправности необходимо включить фары и наблюдать за ними. Если свет не тускнеет и пуск двигателя не происходит, проверьте, есть ли напряжение на замке зажигания и клеммах пускового двигателя с ключом зажигания в положении «старт».

Если фары сильно тускнеют и пуск двигателя не происходит, возможно, аккумулятор разряжен.

Схема пуска двигателя: Схема пуска асинхронного двигателя | Заметки электрика

Схема нереверсивного пуска асинхронного двигателя

Статорная обмотка асинхронной машины

Короткозамкнутый ротор

Фазный ротор

Схема пуска асинхронного двигателя | Сайт электрика

Рубрики

Поиск по блогу

Integrated Publishing — ваш источник военных спецификаций и образовательных публикаций

Как работает система запуска, стартер и привод стартера?

Как работает система запуска?

Как работает стартер?

Как работает стартер?

Диагностика неисправностей системы запуска.

Добавить комментарий Отменить ответ