Включения двумя двигателями схема

Включения двумя двигателями схема

Схемы контакторного управления и защиты двигателей

В зависимости от выполняемых функций существуют различные схемы контакторного управления двигателями .

На рис.1, а изображена совмещенная схема нереверсивного магнитного пускателя . В ней размещение элементов совпадает с размещением в натуре, т. е. все элементы, находящиеся в корпусе пускателя, сгруппированы в левой части схемы, а кнопочная станция с кнопками «Пуск» и «Стоп» показана в правой части схемы.

Кнопочная станция обычно размещается на некотором расстоянии от магнитного пускателя. Для уяснения принципа действия схемы управления двигателем обычно используют развернутые (принципиальные) схемы (рис.1.б). Нажимая на пусковую кнопку SB2, замыкают цепь катушки контактора КМ, которая включает три контакта КМ силовой цепи двигателя. При этом замыкается и блок-контакт КМ, включенный параллельно пусковой кнопке SB2. Это позволяет питать катушку КМ при отпущенной кнопке SB2.

Останов двигателя выполняется нажатием кнопки SB1, при этом катушка обесточивается и отпускает силовые (главные) контакты и блок-контакт. При отпускании кнопки SB1 цепь катушки КМ будет обесточена. Для повторного пуска двигателя необходимо опять нажать кнопку SB2.

Эта схема обеспечивает и так называемую нулевую защиту, т. е. если напряжение сети исчезнет или понизится до 50—60 % номинального, то катушка КМ не удержит замкнутыми силовые контакты КМ и двигатель окажется отключенным. При появлении напряжения или повышении его до величины, близкой к номинальной, не произойдет самопроизвольного включения магнитного пускателя. Для его включения необходимо опять нажать кнопку пуска.

Рис. 1. Схемы управления и защиты двигателей: а — совмещенная и б — развернутая схемы нереверсивного магнитного пускателя; в — защита двигателя предохранителями и тепловыми реле; г — схема станции управления мощным двигателем; д — нулевая защита промежуточным реле

Защита двигателя от перегрева обмотки при длительных перегрузках выполняется тепловыми реле FR, а защита от больших перегрузок или коротких замыканий осуществляется плавкими предохранителями FU или автоматическими выключателями QF (рис. 1, в). Для защиты от длительных перегрузок используются два тепловых реле, так как при одном реле в случае перегорания предохранителя, последовательно с которым включен нагревательный элемент этого реле, двигатель окажется включенным в однофазную сеть и не будет защищен. Размыкающие контакты этих реле включаются последовательно с катушкой пускателя. При размыкании одного из них происходит отключение катушки КМ и останов двигателя, как при нажатии кнопки SB1.

Станция управления двигателями большой мощности приведена на рис. 1, г. Защита от коротких замыканий обеспечивается реле максимального тока КА1—КА3, защиту от перегрузок обеспечивают тепловые реле FR, включенные через трансформаторы тока. Катушка трехполюсного контактора питается постоянным током. Для уменьшения тока в катушке контактора после того, как он включится в цепь, вводится добавочное сопротивление R, которое перед этим было закорочено размыкающим контактом КМ.

В схемах ручного управления с несколькими контроллерами, пакетными выключателями или другими аппаратами для обеспечения нулевой защиты используют промежуточные реле (рис. 1,д). Для подачи напряжения в цепь управления необходимо нажать кнопку SB2, включив тем самым промежуточное реле К, которое включает свой замыкающий контакт К и сигнальную лампу HL, указывающую на наличие напряжения в цепи управления. После отпускания кнопки SB2 катушка реле будет заблокирована, при этом под напряжением окажутся цепи контроллера SM1, пакетного переключателя SM и т. д. и катушки контакторов КМ1, КМ2 и т. д.

В рассмотренных схемах контакты самоблокировки необходимы при длительной работе двигателей. Часто в практике двигатель должен работать только в тот период, пока нажата пусковая кнопка, например в грузоподъемных механизмах. В этом случае в схеме управления отсутствует кнопка «Стоп» (рис.2,а). Иногда необходимо обеспечить работу привода в двух режимах, т. е. включить его кратковременно при наладке станка или на длительный период. Тогда при кратковременном нажатии на кнопку SB2 (рис.2. б) включится катушка контактора КМ и замкнет контакт самоблокировки КМ, двигатель при этом будет работать при отпущенной кнопке SB2.

Рис. 2. Разновидности схем управления асинхронными двигателями: а —в толчковом режиме; б и в — при длительной работе и толчковом режиме; г — одновременное включение нескольких двигателей; д — бесступенчатый пуск двухскоростного двигателя

Для наладочного режима работы двигателя нажимают на кнопку SB3, ее замыкающий контакт включает катушку контактора КМ, а размыкающий контакт разрывает цепь самоблокировки контактора. Данная схема имеет тот недостаток, что размыкающий контакт кнопки SB3 может замкнуться раньше, чем разомкнётся блок-контакт КМ и двигатель не отключится. Этого недостатка лишена схема, показанная на рис.2, е.

Для длительной работы нажатием кнопки SB2 включают промежуточное реле К. Один из контактов К включает катушку контактора КМ, а другой одновременно блокирует кнопку SB2, обесточивая тем самым работу двигателя с отпущенной пусковой кнопкой. Для наладочных работ нажимают на кнопку SB3 и удерживают ее необходимое время.

На рис.2, г показана схема пуска одновременно нескольких двигателей от одной пусковой кнопки с использованием промежуточного реле . Кнопкой SB2 включают реле К, замыкающие контакты которого включают одновременно катушки контакторов КМ1, КМ2 и т. д. Останов одновременно всех двигателей выполняют кнопкой SB1. Для включения и отключения каждого двигателя в отдельности используют соответственно кнопки SB3, SB4 и SB5, SB6 и т. д.

Схема бесступенчатого пуска двухскоростного двухобмоточного двигателя с короткозамкнутым ротором изображена на рис. 2, д. Для пуска двигателя на первой частоте вращения служит кнопка SB1, на второй — SB2. Для предотвращения одновременного включения двигателя на две частоты вращения обе кнопки сблокированы механически.

Сблокированы пусковые цепи и электрически. Так, при срабатывании, например, катушки КМ1 размыкающий контакт разрывает цепь катушки КМ2, исключая возможность ее включения. Для перехода на вторую частоту вращения необходимо нажать кнопку SB2, при этом разрывается цепь катушки КМ1, и она отключается. Цепь катушки КМ2 получает электропитание и включает двигатель на вторую частоту вращения.

Реверсивное управление асинхронными двигателями выполняют при помощи двух контакторов (рис.3,а).

Рис.3. Схемы управления двигателями: а — реверсивным магнитным пускателем с механнческой блокировкой; б — то же с электрической блокировкой; в — сочетание вариантов а и б; г и д — пуска и реверсирования маломощных двигателей постоянного тока

Контактор КМ1 используют для включения двигателя вперед, а КМ2 — назад. Для предотвращения случайного одновременного включения обоих контакторов, что приводит к короткому замыканию, в схеме применяют (см. рис.3, а) взаимную механическую блокировку с двумя размыкающими контактами кнопок SB1 и SB2. Нажимая на кнопку SB1, включают цепь катушки КМ1 и отключают цепь катушки КМ2.

Читать еще:  Давление в системе смазки двигателя зил 130

При одновременном нажатии кнопок SB1 и SB2 цепи катушек КМ1 и КМ2 разрываются и ни один из контакторов не включится. Взаимная блокировка осуществляется двумя размыкающими контактами КМ2 и КМ1, включенными в цепи соответственно катушек КМ1 и КМ2 (рис.3, б). Для реверсирования двигателя в этой схеме необходимо предварительно нажать кнопку SB.

Схема на рис.3, в представляет собой сочетание двух предыдущих схем, т. е. имеет двойную блокировку. Кнопкой SBI включается контактор КМ1, а цепь катушки контактора КМ2 разрывается одновременно размыкающимся контактом кнопки SB1 и блок-контактом КМ1.

На рис.3, г и д изображены простейшие схемы пуска и реверсирования маломощных двигателей последовательного возбуждения . Такие двигатели включаются в сеть без пусковых реостатов. По схеме рис.3, г осуществляется пуск и реверсирование двигателя последовательного возбуждения с помощью двух промежуточных реле. Реверсируется двигатель изменением направления тока в обмотке возбуждения LM. В двигателях с двумя последовательными обмотками возбуждения, создающими магнитные потоки противоположных направлений, схема включения и реверсирования имеет всего два замыкающих контакта (см. рис.3, д).

Как видно из рассмотренных схем управления, наиболее просто осуществляется автоматизация процесса пуска и реверса асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. В этом случае все управление при пуске сводится к включению двигателя в питающую сеть, а при останове — к отключению его от сети.

Более сложна автоматизация пуска, торможения и останова асинхронных двигателей с фазной обмоткой ротора, асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором повышенной мощности, двигателей постоянного тока средней и большой мощности, многоскоростных асинхронных двигателей при ступенчатом пуске, а также синхронных двигателей. Управление этими двигателями происходит в функции времени, скорости и тока.

Кроме приведенных случаев, управление двигателями может выполняться и по принципу пути, когда двигатель пускается и тормозится при достижении рабочим органом определенного положения в пространстве. Системы, выполняющие такие функции, называются разомкнутыми, так как у них отсутствует обратная связь между выходной величиной и входной.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Чтение схем управления электроприводами

Для управления электрооборудованием силовых электрических цепей применяют различные устройства дистанционного управления, защиты, телемеханики и автоматики, воздействующие на его аппараты. Рассмотрим ряд схем управления асинхронными электродвигателями.

Схема управления нереверсивным электродвигателем

Принципиальная схема нереверсивного управления асинхронным электродвигателем, выполненная совмещенным и разнесенным способами, показана на рис. 1.

Рис. 1. Принципиальные схемы управления асинхронным двигателем: а − совмещенным способом; б, в − разнесенным способами

Элементы, составляющие схему управления; кнопки SВ1 и SВ2, контакты электротепловых реле КК1 и КК2, катушка магнитного пускателя КМ − образуют одну цепь, включенную между фазами С и А той же электрической сети, к которой подключен управляемый электродвигатель М.

Для включения электродвигателя М нажимают на кнопку SВ2, замыкающую цепь катушки магнитного пускателя КМ, который включается и замыкает свои силовые контакты и вспомогательный контакт, шунтирующий кнопку SВ2. Этим обеспечивается удержание магнитного пускателя во включенном положении после отпускания кнопки SВ2.

Для отключения электродвигателя М нажимают кнопку SВ1, размыкающую цепь катушки магнитного пускателя КМ. При перегрузке электродвигателя срабатывают электротепловые реле КК1 и КК2, размыкающие свои контакты в цепи управления, магнитный пускатель отключается и электродвигатель останавливается.

Электрические принципиальные схемы управления электродвигателями с помощью магнитных пускателей

На схемах рис. 2 — 4 показаны контакты пускателей КМ, нагревательные элементы тепловых реле КК, включенные в цепи питания электродвигателей, кнопочные элементы SB1 и SB2, катушки пускателей КМ, предохранители FU в цепях управления. В системах с глухозаземленной нейтралью питающей сети показан четвертый провод N как нулевой защитный проводник, присоединенный к корпусу электродвигателя; к этому проводу обычно присоединяются цепи управления и сигнализации для получения напряжения 220 В в этих цепях.

В схеме рис. 2 включение магнитного пускателя происходит при нажатии на кнопку SB1, когда катушка КМ пускателя будет под напряжением. После включения магнитного пускателя его вспомогательный замыкающий контакт КМ включается параллельно кнопочному элементу SB1, и кнопку можно отпустить.

Отключение магнитного пускателя можно произвести кнопкой SB2 «Стоп». Пускатель отключается автоматически:

при перерыве в электроснабжении (нулевая защита); при коротких замыканиях в питающей сети до М;

при срабатывании автоматического выключателя, который может быть установлен в цепи питания нескольких М;

при перегрузке М, когда срабатывает тепловое реле КК;

при коротком замыкании в цепи управления, когда перегорает предохранитель FU.

Рис. 2. Электрическая принципиальная схема магнитного пускателя с защитой одним двухфазным тепловым реле

Рис. 3. Электрическая принципиальная схема магнитного пускателя с защитой двумя однофазными тепловыми реле

Рис. 4. Электрическая принципиальная схема магнитного пускателя с применением реле максимального тока (реле устанавливается отдельно)

На схеме (рис. 2) показано двухфазное тепловое реле с одним размыкающим контактом КК. Отличием схемы на рис. 3 от схемы рис. 2 является применение в схеме рис. 3 двух однофазных тепловых реле КК1 и КК2 с двумя контактами в цепи управления.

На схеме рис. 4 показана цепь управления пускателем с применением реле максимального тока и силовая цепь электродвигателя, в одной фазе которой включено реле максимального тока КА, контакт которого есть в цепи управления. Применено двухфазное тепловое реле КК. Тепловые реле последних разработок являются трехфазными с одним размыкающим контактом.

Схема управления реверсивным электродвигателем

Теперь рассмотрим более сложную схему, предусматривающую реверсивное управление асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором. Такая схема показана на рис. 5.

Управление осуществляется контакторами КМ1 и КМ2 реверсивного магнитного пускателя. Цепи 1 управления и цепи 2 − 4 сигнальных ламп HLR1, HLR2 и HLG питаются от той же сети, что и электродвигатель М. В цепи 1 общими для участков катушки КМ1 первого контактора и катушки КМ2 второго контактора являются кнопка отключения SBT и контакты электротеплового реле КК.

При перегрузке электродвигателя срабатывают электротепловые реле КК1 и КК2, размыкающие свои контакты в цепи управления, контакты магнитного пускателя отключаются, и электродвигатель останавливается.

В исходном положении горит сигнальная лампа HLG, показывающая отключенное состояние обоих контакторов (ее цепь замкнута через их размыкающие контакты КМ1:3 и КМ2:3) и электродвигателя М.

Для включения электродвигателя М с вращением в другую сторону нажимают кнопку SBC2, и ее контакт SBC2:1 в цепи катушки контактора КМ2 замыкается, а контакт SBC2:2 в цепи катушки контактора КМ1 размыкается.

Читать еще:  Большой расход газа газ 3110 402 двигатель

Контактор КМ2 при этом срабатывает, электродвигатель включается и начинает вращаться, но в другую сторону, поскольку чередование фаз, подводимых к его обмотке, изменяется: к выводам C1, С2 и С3 подводятся соответственно фазы А, С и В электрической сети (в первом же случае подводились фазы А, В и С).

Рис. 5. Принципиальная схема реверсивного управления асинхронным электродвигателем: а − силовой блок; б − блок управления

Для отключения электродвигателя нажимают кнопку SBT, разрывая тем самым цепь 1, в которую включены обмотки обоих контакторов. При перегрузке электродвигатель отключается электротепловым реле КК, контакт которого входит в цепь 1.

При срабатывании контактора КМ1 его вспомогательный контакт КМ1:2 замыкается, а КМ1:3 размыкается, лампа HLG, сигнализирующая об отключенном состоянии электродвигателя М, гаснет, а лампа НLR1 загорается, указывая, что двигатель М включен и вращается, например, «Вперед».

При срабатывании контактора КМ2 его вспомогательный контакт КМ2:2 замыкается, а КМ2:3 размыкается, лампа HLG гаснет, а лампа HLR2 загорается, указывая, что он включен и вращается в об- ратном направлении («Назад»).

Введение в цепь включения контактора КМ1 размыкающего кон- такта SBC2:2 кнопки включения контактора КМ2 и его вспомогательного контакта КМ2:4, а в цепь включения контактора КМ2 размыкающего контакта SBC1:2 кнопки включения контактора КМ1 и его вспомогательного контакта КМ1:4 обеспечивает электрическую блокировку.

Такая блокировка предотвращает одновременное включение обоих контакторов или включение одного из них при включенном состоянии другого, что может привести к короткому замыканию между фазами В и С электрической сети.

На рис. 6 приведена электрическая принципиальная схема управления реверсивным магнитным пускателем.

Рис. 6. Электрическая принципиальная схема реверсивного магнитного пускателя

На схеме показаны контакты пускателей КМВ (вперед) и КМН (назад), одноименные катушки и добавочные контакты. Для включения двигателя М вперед нужно нажать кнопку «Вперед» (SB1.1), и катушка пускателя КМВ будет под напряжением по цепи: предохранитель FU − кнопка «Стоп» (SB3) − контакты кнопочного элемента SB2.2 кнопки «Назад» (во избежание одновременного включения пускателей) − контакты кнопочного элемента SB1.1 кнопки «Вперед» − добавочные размыкающие контакты КМН пускателя КМН (во избежание одновременного включения пускателей) − катушка пускателя КМВ − контакты теплового реле КК − нулевой провод N (еcли катушка пускателя рассчитана на напряжение 220 В.

При напряжении катушки 380 В вместо присоединения к проводу N должно быть присоединение к проводу А или В). При включении пускателя его добавочный контакт КМВ включается параллельно кнопке SB1.1, и эту кнопку можно отпустить.

Шаговый двигатель

  • Типы шаговых двигателей
    • Реактивный шаговый двигатель
    • Шаговый двигатель с постоянными магнитами
    • Гибридный шаговый двигатель

Предшественником шагового двигателя является серводвигатель.

Шаговые (импульсные) двигатели непосредственно преобразуют управляющий сигнал в виде последовательности импульсов в пропорциональный числу импульсов и фиксированный угол поворота вала или линейное перемещение механизма без датчика обратной связи. Это обстоятельство упрощает систему привода и заменяет замкнутую систему следящего привода (сервопривода) разомкнутой, обладающей такими преимуществами, как снижение стоимости устройства (меньше элементов) и увеличение точности в связи с фиксацией ротора шагового двигателя при отсутствии импульсов сигнала.

Очевиден и недостаток привода с шаговым двигателем: при сбое импульса дальнейшее слежение происходит с ошибкой в угле, пропорциональной числу пропущенных импульсов [2].

Поэтому в задачах, где требуются высокие характеристики (точность, быстродействие) используются серводвигатели. В остальных же случаях из-за более низкой стоимости, простого управления и неплохой точности обычно используются шаговые двигатели.

Конструкция шагового электродвигателя

Шаговый двигатель, как и любой вращающийся электродвигатель, состоит из ротора и статора. Статор — неподвижная часть, ротор — вращающаяся часть.

Шаговые двигатели надежны и недороги, так как ротор не имеет контактных колец и коллектора. Ротор имеет либо явно выраженные полюса, либо тонкие зубья. Реактивный шаговый двигатель — имеет ротор из магнитомягкого материала с явно выраженными полюсами. Шаговый двигатель с постоянными магнитами имеет ротор на постоянных магнитах. Гибридный шаговый двигатель имеет составной ротор включающий полюсные наконечники (зубья) из магнитомягкого материала и постоянные магниты. Определить имеет ротор постоянные магниты или нет можно посредством вращения обесточенного двигателя, если при вращении имеется фиксирующий момент и/или пульсации значит ротор выполнен на постоянных магнитах.

Статор шагового двигателя имеет сердечник с явно выраженными полюсами, который обычно делается из ламинированных штампованных листов электротехнической стали для уменьшения вихревых токов и уменьшения нагрева. Статор шагового двигателя обычно имеет от двух до пяти фаз.

Характеристики

Так как шаговый двигатель не предназначен для непрерывного вращения в его параметрах не указывают мощность. Шаговый двигатель — маломощный двигатель по сравнению с другими электродвигателями.

Одним из определяющих параметров шагового двигателя является шаг ротора, то есть угол поворота ротора, соответствующий одному импульсу. Шаговый двигатель делает один шаг в единицу времени в момент изменения импульсов управления. Величина шага зависит от конструкции двигателя: количества обмоток, полюсов и зубьев. В зависимости от конструкции двигателя величина шага может меняться в диапазоне от 90 до 0,75 градусов. С помощью системы управления можно еще добиться уменьшения шага пополам используя соответствующий метод управления.

Типы шаговых двигателей

    По конструкции ротора выделяют три типа шаговых двигателей:
  • реактивный;
  • с постоянными магнитами;
  • гибридный.

Реактивный шаговый двигатель

Реактивный шаговый двигатель — синхронный реактивный двигатель. Статор реактивного шагового двигателя обычно имеет шесть явновыраженных полюсов и три фазы (по два полюса на фазу), ротор — четыре явно выраженных полюса, при такой конструкции двигателя шаг равен 30 градусам. В отличии от других шаговых двигателей выключенный реактивный шаговый двигатель не имеет фиксирующего (тормозящего) момента при вращении вала.

Ниже представлены осциллограммы управления для трехфазного шагового двигателя.

Осциллограммы управления для четырехфазного шагового двигателя показаны на рисунке ниже. Последовательное включение фаз статора создает вращающееся магнитное поле за которым следует ротор. Однако из-за того, что ротор имеет меньшее количества полюсов, чем статор, ротор поворачивается за один шаг на угол меньше чем угол статора. Для реактивного двигателя угол шага равен:

,

  • где NR — количество полюсов ротора;
  • NS – количество полюсов статора.

Чтобы изменить направление вращения ротора (реверс) реактивного шагового двигателя, необходимо поменять схему коммутации обмоток статора, так как изменение полярности импульса не изменяет направления сил, действующих на невозбужденный ротор [2].

Реактивные шаговые двигатели применяются только тогда, когда требуется не очень большой момент и достаточно большого шага угла поворота. Такие двигатели сейчас редко применяются.

Читать еще:  908 что за двигатель

    Отличительные черты:
  • ротор из магнитомягкого материала с явно выраженными полюсами;
  • наименее сложный и самый дешевый шаговый двигатель;
  • отсутствует фиксирующий момент в обесточенном состоянии;
  • большой угол шага.

Шаговый двигатель с постоянными магнитами

Шаговый двигатель с постоянными магнитами имеет ротор на постоянных магнитах. Статор обычно имеет две фазы.

По сравнению с реактивными, шаговые двигатели с активным ротором создают большие вращающие моменты, обеспечивают фиксацию ротора при снятии управляющего сигнала. Недостаток двигателей с активным ротором — большой угловой шаг (7,5—90°). Это объясняется технологическими трудностями изготовления ротора с постоянными магнитами при большом числе полюсов. Если угол фиксации находится в диапазоне от 7,5 до 90 градусов скорее всего это шаговый двигатель с постоянными магнитами нежели гибридный шаговый двигатель.

Обмотки могут иметь ответвление в центре для работы с однополярной схемой управления. Двухполярное управление требуется для питания обмоток без центрального ответвления.

    Таким образом по виду обмоток выделяют два типа шаговых двигателей:
  • униполярный (однополярный),
  • биполярный (двухполярный).

Униполярный (однополярный) шаговый двигатель

Униполярный шаговый двигатель с постоянными магнитами имеет одну обмотку на фазу с ответвлением в центре. Каждая секция обмотки включается отдельно.

Таким образом расположение магнитных полюсов может быть изменено без изменения направления тока, а схема коммутации может быть выполнена очень просто (например на одном транзисторе) для каждой обмотки. Обычно центральное ответвление каждой фазы делается общим, в результате получается три вывода на фазу и всего шесть для обычного двухфазного двигателя.

Легкое управление однополярными двигателями сделало их популярными для любителей, они возможно являются наиболее дешевым способом чтобы получить точное угловое перемещение.

Биполярный шаговый двигатель

Двухполярные двигатели имеют одну обмотку на фазу. Для того чтобы изменить магнитную полярность полюсов необходимо изменить направление тока в обмотке, для этого схема управления должна быть более сложной, обычно с H-мостом. Биполярный шаговый двигатель имеет два вывода на фазу и не имеет общего вывода. Так как пространство у биполярного двигателя используется лучше, такие двигатели имеют лучший показатель мощность/объем чем униполярные. Униполярный двигатель имеет двойное количество проводников в том же объеме, но только половина из них используется при работе, тем не менее биполярный двигатель сложнее в управление.

Управление шаговым двигателем с постоянными магнитами

Для управления шаговым двигателем на постоянных магнитах к его обмоткам прикладывается сфазированный переменный ток. На практике это почти всегда прямоугольный сигнал сгенерированный от источника постоянного тока. Биполярная система управления генерирует прямоугольный сигнал изменяющийся от плюса к минусу, например от +2,5 В до -2,5 В. Униполярная система управления меняет направление магнитного потока катушки посредством двух сигналов, которые поочереди подаются на противоположные выводы катушки относительно ее центрального ответвления.

    Существует несколько способов управления:
  • волновое,
  • полношаговое,
  • полушаговое.
Волновое управление

Простейшим способом управления шаговым двигателем является волновое управление. При таком управлении в один момент времени возбуждается только одна обмотка. Но такой способ управления не обеспечивает максимально возможного момента.

Шаговый двигатель с постоянными магнитами может иметь разную схему соединения обмоток статора.

На рисунке выше представлены схема биполярного шагового двигателя и двухполюсные осциллограммы управления. При таком управлении обе полярности («+» и «-«) подаются на двигатель. Магнитное поле катушки поворачивается за счет того, что полярность токов управления меняется.

На рисунке выше представлены схема униполярного шагового двигателя и однополюсные осциллограммы управления.Так как для управления униполярным шаговым двигателем требуется только одна полярность это существенно упрощает схему системы управления. При этом требуется генерация четырех сигналов так как необходимо два однополярных сигнала для создания переменного магнитного поля катушки.

Необходимое для работы шагового двигателя переменное магнитное поле может быть создано как униполярным так и биполярным способом. Однако для униполярного управления катушки двигателя должны иметь центральное ответвление.

Шаговый двигатель с постоянными магнитами может иметь разную схему соединения обмоток статора. Схемы соединения шагового двигателя показаны на рисунке ниже.

Схема пуска двигателя постоянного тока независимого возбуждения в функции тока

Данная схема реализована при помощи реле максимального тока KА1, КА2 которые срабатывают при пусковом токе I1 и отпадают при минимальном токе I2.

Перед изучением принципа работы схемы — рекомендуется ознакомиться с данным материалом.

Пуск двигателя постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ НВ) осуществляется с полностью ведённым резистором в цепи якоря. По мере разгона двигателя — пусковой ток уменьшается до значения I2, при котором токовое реле KA1 отпускает свои контакты, тем самым запитывая контактор КМ2. КМ2 в свою очередь шунтирует первую ступень реостата. Аналогично выводится вторая ступень резистора (КА2 — КМ3).

Для правильной работы схемы необходимо: что бы собственное время срабатывания токовых реле было меньше собственного времени срабатывания контактора!

Сопротивления ступеней резистора выбираются таким образом, чтобы в момент включения двигателя и шунтирования ступеней, ток I1 и момент М1 не превышали допустимых значений.

Принцип работы схемы

Включением автоматического выключателя QF1 напряжение поступает на обмотку возбуждения LM двигателя и катушку реле КА, которое замыкает свой контакт КА. Реле минимального тока КА служит для защиты двигателя от обрыва в цепи возбуждения.

Нажатием кнопки SB1 производится пуск двигателя. Магнитный пускатель КМ1 срабатывает и замыкает контакты — в цепи якоря начинает протекать пусковой ток I1. Под действием тока I1 срабатывает реле максимального тока КА1. Его нормально замкнутый контакт КА1 размыкается, препятствуя срабатыванию КМ2. Двигатель разгоняется по искусственной характеристике 1.

С ростом скорости двигателя пусковой ток уменьшается. При достижении значения I2 — токовое реле КА1 замыкает контакт КА1 в цепи катушки контактора КМ2. КМ2 срабатывает и шунтирует контактом КМ2.1 первую ступень резистора и реле КА1.

Пусковой ток после переключения протекает через КА2 и возрастает до значения I1. Под действием тока I1 токовое реле КА2 срабатывает и размыкает свои контакты в цепи катушки контактора КМ3. Двигатель разгоняется по искусственной характеристике 2.

При достижении частоты вращения n2, пусковой ток уменьшается до значения I2. Реле КА2 отпускает свои контакты и запитывает контактор КМ3. КМ3 срабатывает и полностью шунтирует пусковой резистор. Двигатель выходит на естественную характеристику 3, по которой разгоняется до номинальной частоты. Пуск окончен.

Для работы схемы необходимо, что бы время срабатывания КА1 и КА2 было меньше времени срабатывания контакторов.

Останов двигателя осуществляется нажатием кнопки «Стоп» SB2.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector