作为速度函数的电机控制电路
在电机控制中,速度作为电机转子速度的函数进行监控,以在其变化时影响相应的控制元件。
速度控制继电器或小型测量发电机可用于电机启动控制电路。然而,由于设计复杂、成本高和可靠性不足,它们很少用于这些目的。因此,发动机转速是通过间接方法控制的。在异步和同步电机中,旋转频率由转子电流的电动势和频率控制,在直流电机中由电枢电动势控制。
在图。图 1 的 a 和 b 显示了并联励磁直流电机根据旋转频率和启动时的 EMF 和电枢电压自动启动的方案。旋转频率的控制是通过测量电机的电动势来实现的,电动势与旋转频率成正比。
米。 1.作为速度函数的控制电路:a 和 b — 并联励磁直流电机的电路和启动图
由于电动势与发动机转速成正比,因此起动变阻器的各个阶段的自动输入是在加速接触器KM1、KM2和KMZ的启动电压达到一定幅度时进行的,每个加速接触器设置为一定的回退价值。通过按下启动器 纽扣 SB2 打开 KM 线路接触器。所有电阻 R1、R2、R3 将与电枢绕组串联并限制电流。
在一定速度n1下,接触器K1线圈的电压Uy1为
这里这是机器的系数。
当Uy1等于下拉电压时,接触器KM1动作,将电阻R1短路。旋转速度的进一步增加,直到 n2 和 n3 的旋转将导致接触器 K2 线圈上的电压增加和短路到值
此时接触器K2与短路器串联工作,将电阻R2、R3短路。将电阻R3短接后,启动过程完成,电机可以长时间运行。
感应电动机转子电路中的电动势与转差成正比,即E2s = E2s。这里 E2 是静止转子的电动势。
转差率越低,EMF 越低,即电机转子速度越高。为了控制带有绕线转子的交流电机的启动,使用了继电器来控制转子电路中的 EMF 值。短路启动电阻的相应装置(继电器、接触器)被调整到这些电压。
对于绕线转子感应电动机和同步电动机的控制,频率方法也可以用作速度的函数。该方法基于转子电流 f2 的频率对定子磁场 n0 和转子 n2 的旋转频率的已知依赖性,即
由于每个转子速度对应于特定的 f2 值,因此设置为该频率并连接到电机转子电路的继电器将作用于接触器线圈电路。接触器将以给定的速度将电阻级短路。
反向电机的制动取决于速度 速度控制继电器 SR。在图 2 中,a、b 显示了通过反向停止异步电动机的例子。
米。 2、异步电动机停止方案:a——不可逆; b - 可逆
让我们来看看这些方案是如何工作的。
按下 SB2 按钮会打开接触器 KM 的线圈(见图 2,a),从而闭合电源触点并阻止 SB2 按钮。同时,制动接触器KM1和调速继电器SR回路中分闸挡KM的触点使它们与电网断开。当电机转子达到一定速度时,SR触点闭合,但KM1接触器不再动作。发动机继续正常运转。
按下 SB 按钮可停止带有反向开关制动器的电机。同时,接触器 KM 的线圈被中性化,其主触点消失,电机与电网断开。 KM1制动接触器回路中的KM分闸触点闭合。由于此时调速继电器SR的触点闭合,制动接触器的主触点立即接通,定子绕组反转,磁场开始反方向旋转,即正转。转子和电机的旋转将通过计数器切换停止。转子的速度降低,并且在某个较小的值时,其 RKS 速度控制继电器的触点将打开并断开电机与电源的连接。
在反向制动反向控制的情况下(图 2,b),通过按下按钮 SB1 启动电机正转,通过闭合接触器 KM1 的线圈电路,确保电机连接到网络。电机转子开始转动,当达到一定速度时,速度控制继电器的闭合触点SR1闭合,断开触点SR2断开。
接触器KM2的线圈不会导通,因为接触器KM1的分闸触点已断路。在此位置,电机将继续运行,直到按下 SB 按钮。当按下SB键时,线圈KM1的电路断开。这将使常开触点KM1闭合,接触器KM2的线圈电路将得电。
电机定子绕组将接合以反转。当转子因惯性继续沿同一方向旋转时,就会发生反向制动。当速度降低到某一小值时,速度控制继电器打开其触点SR1,接触器KM2将断开并断开电动机与网络的连接。
要反向启动发动机,请按下 SB2 按钮。整个过程将与所描述的过程类似。现在制动接触器的作用由KM1接触器承担,速度控制继电器的SR2触点将控制制动过程。
同步电机的自动启动存在众所周知的困难,因为在这种情况下,不仅需要限制启动电流,还需要使机器与网络同步。
小功率同步电动机的控制电路如图1所示。 3. 浪涌电流限制由定子绕组中的有源电阻提供。启动发动机前,打开交流和直流电源的自动输入开关QF和QF1,它们提供最大和热保护。按下启动按钮SB2,接触器KM的线圈导通,通过KM主触点的同步电动机定子绕组通过启动电阻Rn接入网络。该线圈是自锁式的,其在直流回路中的触点包括闭锁继电器KV,其闭合触点闭合,为接触器K1和K2的线圈准备合闸。
LM 转子励磁电路中的频率继电器 KF1 和 KF2 根据发动机转速进行操作。在启动时,当转子转差最大时,继电器 KF1 和 KF2 的断开触点打开。线圈断开发生在 KV 闭锁继电器打开之前,K1 线圈将不会通电。当发动机转速达到约 60-95% 时,继电器触点 KF1 和 KF2 将根据继电器调节同步再次闭合。
继电器KF1的触点闭合后,接触器K1的线圈导通,其在主回路中的触点将启动电阻Rp短接,定子接通满线电压。当继电器 KF2 的断开触点闭合时,将创建一个电路来为接触器 K2 的线圈供电,独立于接触器 K1,其触点以同步速度的大约 60% 的速度打开。
接触器K2有两个绕组:一个主绕组,拉动KM1;第二个绕组KM2,设计用于解锁,与接触器一起提供。吸合线圈KM1接通后,励磁回路中的合闸触点K2闭合,分闸触点K2断开,转子绕组与放电电阻R1、R2断开,转子接入直流电网。

米。 3、同步电机控制方案
接触器 K2 的触点按以下顺序工作。 N/O 触点 K2 在拾取线圈的供电电路中打开,但闭锁动作使接触器保持通电。闭合触点 K2 在两个线圈的供电电路和线圈 KM2 的电路中闭合,为随后的接通准备电路。一旦锁定机构从线圈 KM2 上松开,线圈 K2 就会断电。按下 SB1 按钮可将电机与电源断开。线圈 K1 释放其在线圈 KM2 电路中的断开触点,线圈 KM2 释放闩锁并关闭线圈 KM1,之后电路返回其原始位置。
