Страничка электрика
В статье приводится описание простого устройства, предназначенного для пуска однофазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором и пусковой обмоткой, отключаемой по окончании пуска. Одновременно устройство обеспечивает регулирование вращения электродвигателя и его эффективное торможение при отключении от питающей сети.
Предлагаемое устройство относится к электротехнике и может быть использовано для пуска, торможения и регулирования частоты вращения однофазных асинхронных электродвигателей (ОАД) с короткозамкнутым ротором, имеющих пусковую обмотку или пусковой конденсатор, отключаемые по окончании пуска. Является усовершенствованием известного устройства по авторскому устройству [1].
Известное устройство [1-2] содержит двухполюсный переключатель на два положения, с помощью которого подключается к сети рабочая обмотка ОАД и обмотка электромагнитного реле через ограничительный резистор и выпрямительный диод. К зажимам обмотки электромагнитного реле присоединен времязадающий конденсатор. Размыкающий контакт электромагнитного реле обеспечивает подключение пусковой обмотки ОАД к сети через фазосдвигающий элемент-конденсатор и контакты двухполюсного переключателя при его включении. Выпрямительный диод при работе ОАД служит для питания обмотки электромагнитного реле выпрямленным током сети.
При отключении ОАД диод обеспечивает питание обмоток двигателя выпрямленным током сети через замыкающий контакт реле и контакты двухполюсного переключателя. Таким образом, известное устройство обеспечивает пуск и торможение ОАД путем использования одних и тех же элементов.
Однако функциональные возможности известного устройства могут быть расширены путем использования его одновременно и для регулирования частоты вращения ОАД.
Указанная цель достигается тем, что устройство (рис.1) дополнительно снабжено последовательной цепочкой, состоящей из замыкающего контакта переключателя SA2, регулируемого токоограничивающего элемента R2, замыкающих контактов электромагнитного реле К1.3 и однополюсного выключателя.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется рис.1, на котором показана принципиальная схема устройства (заявка автора [3]).
Устройство содержит трехполюсный переключатель SA1 на два положения, с помощью которого подключается к сети контактами 1 -2 рабочая обмотка Р двигателя и пусковая П через замкнутые контакты К 1.1 электромагнитного реле К1 и фазосдвигающий элемент С1. Одновременно контактами 3-4 переключателя SA1 присоединяется к сети обмотка электромагнитного реле К1 через резистор R1 и выпрямительный диод VD. К зажимам обмотки электромагнитного реле присоединен времязадающий конденсатор С2. Выпрямительный диод VD при работе ОАД служит для питания обмотки К1 электромагнитного реле выпрямленным током сети. При отключении ОАД диод VD обеспечивает питание обмоток Р и П двигателя выпрямленным током сети через замыкающий контакт К1.2 реле К1 и контакты 3-5 и 1 -6 переключателя SA1 соответственно.
Токоограничивающий элемент R2 одним выводом соединен через замыкающие контакты К 1.3 электромагнитного реле и контакты выключателя SA2 с точкой соединения фазосдвигающего элемента С1 и пусковой обмотки П, а вторым - через замыкающие контакты переключателя SA1 к зажиму резистора R1 времязадающей цепочки. В исходном предпусковом положении обмотка К1 реле током не обтекается, контакты К 1.1 реле замкнуты, а контакты К 1.2 и К 1.3 разомкнуты. При этом контакты выключателя SA2 также разомкнуты, а сопротивление резистора R2 должно быть наибольшим.
Включение ОАД осуществляется с помощью трехполюсного переключателя SA1, в результате через замкнутые контакты 1-2 обтекается током рабочая обмотка Р двигателя и пусковая П через замкнутые контакты К1.1 реле К1 и конденсатор С1. Двигатель запускается. Одновременно через диод VD и замкнутые контакты 3-4 переключателя SA1 происходит зарядвремязадающего конденсатора С2. При достижении величины напряжения на конденсаторе достаточного для срабатывания реле, последнее срабатывает и размыкает свои контакты К 1.1 в цепи пусковой обмотки П, отключая ее от сети. Пуск ОАД окончен. При срабатывании реле К1 замыкаются также его контакты
К1.2 в цепи торможения двигателя и контакты К1.3 в цепи регулирования его частоты вращения, подготавливая, таким образом, схему управления к последующим режимам работы ОАД, т.е к эффективному торможению при отключении от сети или к регулированию частоты вращения при работе.
Регулирование частоты вращения ОАД осуществляется включением выключателя SA2 и поворотом рукоятки резистора R2. В этом случае пусковая обмотка П двигателя обтекается выпрямленным током сети через диод VD, замкнутые контакты 3-4, 7-8 переключателя SA1, резистор R2, замкнутые контакты К 1.3 реле К1 и контакты включенного выключателя SA2. В результате устанавливается вполне определенная частота вращения ОАД. Изменяя величину сопротивления резистора R2, можно плавно изменять частоту вращения двигателя.
Рис.1
При регулировании частоты вращения ОАД необходимо иметь в виду, что предлагаемое техническое решение предназначено для кратковременного снижения частоты вращения рабочего механизма, так как «подпитка» пусковой обмотки П выпрямленным током сети приводит к ее повышенному нагреву. Поэтому по окончании кратковременной работы на какой-то скорости выключатель SA2 необходимо выключить.
Отключение ОАД осуществляют выключателем SA1. При этом обмотки двигателя обтекаются выпрямленным током сети через диод VD и замкнутые контакты К1.2 реле К1 и контакты 1-6 переключателя SA1 Двигатель эффективно тормозится. После разряда конденсатора С2 на обмотку реле К1 реле размыкает свои контакты К 1.2 в цепи диода VD, обесточивая обмотки ОАД. Процесс торможения окончен, и схема управления готова к повторному пуску двигателя, так как контакты К1.1 реле К1 после окончания процесса торможения замкнулись.
Таким образом, введение дополнительных элементов в схему управления однофазным двигателем обеспечивает использование одного и того же выпрямительного диода VD и реле К1 не только для пуска, работы и торможения ОАД, но и для регулирования его частоты вращения, что расширяет функциональные возможности предлагаемого
устройства, т.е. устройство становится многофункциональным, обеспечивая несколько режимов работы двигателя
1. Выключатель SA1 любой малогабаритный трехполюсный, подходящий по току и напряжению, например, типа ПТ3-40В 220 В - 3 А.
2. Выключатель SA2 одно-, двухполюсный на два положения типа П2Т-13 220 В - 3 А или ТП1 -2 220 В -2 А.
3. Диод VD типа КД227Ж (5 А, 800 В) или 2Д203Г, Д (10 А, 700 В), либо В10-10 - В1 0-14 на ток 10 А и напряжение от 700 В и выше.
4. Резистор R1 типа МЛТ-2 сопротивлением 5,6 кОм.
5. Переменный резистор R2 типа ППБ-25Г мощностью 25 Вт, сопротивлением 10 кОм.
6. Конденсатор С1 типа МБГО-2, КБГ-МП, БГТ на напряжение не ниже 400 В или типа МБГЦ, что предпочтительней, подбирают его из расчета 6,6...7 мкФ на 100 Вт мощности двигателя. Если двигатель не запускается, то найденную величину емкости конденсатора С1 необходимо увеличить в 1,5-2 раза.
7. Конденсатор С2 типа КЭ-2 или ЭМ емкостью 40... 100 мкФ на напряжение 400...500 В.
8. Промежуточное реле переменного тока К1 типа РП-21 220 В-
5 А может быть заменено реле типа РП-25 или МКУ-48.
Осуществляется изменением величины сопротивления R1 и емкости конденсатора С2 для получения задержки срабатывания реле К1 в пределах 3. .4 с, которую можно производить без двигателя.
К. В. Коломойцев
1. А.с. 913536 СССР, МКИ Н02Р 1 /42. Устройство управления однофазным электродвигателем /К.В. Коломойцев. (СССР). -№2938330/24-07: заявл. 10.06.80; опуб. 15.03.82 Бюл. №10
2. Коломойцев К.В, Устройство управления электродвигателем // Электрик. - 2005. - №6. -
С.16-17.
3. Заявка №3401305/07/037698. кл. Н02Р 1/42 от 02.03.82. Устройство для управления однофазным асинхронным электродвигателем / К.В. Коломойцев (СССР).
Читайте также :
Электронный запуск электродвигателей
Бесконденсаторный пуск трехфазных электродвигателей от однофазной сети