इलेक्ट्रिक मोटर्सच्या स्वयंचलित स्टार्ट आणि स्टॉप कंट्रोलची तत्त्वे

लेख फेज रोटर आणि डीसी मोटर्ससह इंडक्शन मोटर्सच्या स्टार्ट, रिव्हर्स आणि स्टॉपच्या ऑटोमेशनसाठी रिले-कॉन्टॅक्टर योजनांशी संबंधित आहे.

सुरुवातीच्या प्रतिकारांना चालू करण्याच्या योजनांचा विचार करा आणि कॉन्टॅक्टर्स KM3, KM4, KM5 यांच्या संपर्कांचा विचार करा जे त्यांना नियंत्रित करतात. जखमेच्या रोटर इंडक्शन मोटर (एडी सह f. R.) आणि स्वतंत्रपणे उत्तेजित डीसी मोटर DPT NV (Fig. 1). या योजना डायनॅमिक ब्रेकिंग (Fig. 1, a) आणि विरुद्ध ब्रेकिंग (Fig. 1, b) प्रदान करतात.

फेज रोटरसह डीपीटी एनव्ही किंवा आयएम रिओस्टॅट सुरू करताना, प्रारंभिक रिओस्टॅट आर 1, आर 2, आर 3 च्या टप्प्यांचे पर्यायी क्लोजिंग (शॉर्ट सर्किट) केएम 3, केएम 4, केएम 5 या कॉन्टॅक्टर्सच्या संपर्कांचा वापर करून आपोआप चालते. तीन मार्गांनी नियंत्रित:

• dt1, dt2, dt3 (Fig. 2) वेळेचे अंतर मोजून, ज्यासाठी वेळ रिले वापरले जातात (वेळ व्यवस्थापन);

• इलेक्ट्रिक मोटरच्या गतीचे निरीक्षण करून किंवा EMF (वेग नियंत्रण).व्होल्टेज रिले किंवा रिओस्टॅट्सद्वारे थेट कनेक्ट केलेले कॉन्टॅक्टर्स ईएमएफ सेन्सर म्हणून वापरले जातात;

• करंट सेन्सर्सचा वापर (आयमिनच्या बरोबरीच्या रिटर्न करंटसाठी समायोज्य वर्तमान रिले) कमांड पल्स देते जेव्हा आर्मेचर (रोटर) करंट सुरुवातीच्या प्रक्रियेदरम्यान इमिनच्या मूल्यापर्यंत कमी होते (वर्तमान तत्त्वाचे नियंत्रण).

डीसी मोटर (डीसीएम) (चित्र 1) (इंडक्शन मोटर (आयएम) ची यांत्रिक वैशिष्ट्ये विचारात घ्या, जर तुम्ही यांत्रिक वैशिष्ट्याचा ऑपरेटिंग विभाग वापरत असाल तर ते सुरू आणि थांबवताना, तसेच वक्र गती, टॉर्क (वर्तमान) विरुद्ध वेळ.

तांदूळ. 1. फेज रोटर (a) आणि स्वतंत्र उत्तेजना (b) सह DC मोटरसह इंडक्शन मोटरच्या सुरुवातीच्या प्रतिकारांवर स्विच करण्याच्या योजना

तांदूळ. 2. वैशिष्ट्ये सुरू करा आणि थांबवा (a) आणि DPT अवलंबित्व (b)

इलेक्ट्रिक मोटर सुरू करत आहे (KM1 संपर्क बंद आहेत (Fig. 1)).

जेव्हा व्होल्टेज लागू केले जाते, तेव्हा मोटरमधील वर्तमान (टॉर्क) I1 (M1) (बिंदू A) च्या बरोबरीचे असते आणि मोटर प्रारंभीच्या प्रतिकाराने (R1 + R2 + R3) वेगवान होते.

जसजसे प्रवेग वाढत जातो, विद्युत प्रवाह कमी होतो आणि वर्तमान I2 (बिंदू B) R1 वर शॉर्ट सर्किट होतो, वर्तमान I1 (बिंदू C) मूल्यापर्यंत वाढते आणि असेच.

पॉइंट F वर, वर्तमान I2 वर, सुरुवातीच्या रिओस्टॅटचा शेवटचा टप्पा शॉर्ट सर्किट केलेला असतो आणि इलेक्ट्रिक मोटर त्याच्या नैसर्गिक वैशिष्ट्यापर्यंत पोहोचते (बिंदू G). प्रवेग (बिंदू H) पर्यंत होतो जो वर्तमान Ic (लोडवर अवलंबून) शी संबंधित आहे. जर R1 बिंदू B वर लहान केला नसेल, तर मोटर बिंदू B' पर्यंत वेगवान होईल आणि स्थिर गती असेल.

डायनॅमिक ब्रेकिंग (ओपन KM1, बंद KM7) जोपर्यंत इलेक्ट्रिक मोटर पॉइंट K वर जात नाही, जे क्षण (वर्तमान) शी संबंधित असते आणि त्याचे मूल्य प्रतिरोध Rtd वर अवलंबून असते.

इलेक्ट्रीक मोटर पॉइंट L वर जात असताना (KM1 ओपन, KM2 क्लोज) द्वारे ब्रेक लावणे आणि रेझिस्टन्स (R1 + R2 + R3 + Rtp) सह खूप लवकर कमी होणे सुरू होते.

या वैशिष्ट्याचा उतार, आणि म्हणूनच मूल्य, प्रतिकार (R1 + R2 + R3 + Rtp) सह प्रारंभिक वैशिष्ट्याप्रमाणेच (समांतर) आहे.

पॉइंट N वर, शॉर्ट सर्किट Rtp आवश्यक आहे, इलेक्ट्रिक मोटर पॉइंट P वर जाते आणि विरुद्ध दिशेने वेग वाढवते. जर Rtp बिंदू N वर लहान केला नसेल, तर मोटर बिंदू N' पर्यंत वेग वाढवेल आणि त्या वेगाने धावेल.

डीपीटी सुरू करण्यासाठी स्वयंचलित नियंत्रण योजना

वेळेचे कार्य म्हणून नियंत्रण (चित्र 3) बहुतेकदा, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक टाइम रिलेचा वापर ईपी सर्किट्समध्ये टाइम रिले म्हणून केला जातो. ते प्रीसेट वेळ विलंब dt1, dt2, …. प्रत्येक वेळी रिलेमध्ये संबंधित पॉवर कॉन्टॅक्टर समाविष्ट करणे आवश्यक आहे.

तांदूळ. 3. वेळेचे कार्य म्हणून डीपीटीच्या स्वयंचलित प्रारंभाची योजनाबद्ध

गतीचे कार्य म्हणून नियंत्रण (बहुतेकदा डायनॅमिक ब्रेकिंग आणि विरुद्ध ब्रेकिंगसाठी वापरले जाते) कंट्रोल ऑटोमेशनच्या या तत्त्वामध्ये रिलेचा वापर समाविष्ट असतो जो विद्युत मोटरचा वेग प्रत्यक्ष किंवा अप्रत्यक्षपणे नियंत्रित करतो: डीसी मोटर्ससाठी आर्मेचर ईएमएफ मोजले जाते, एसिंक्रोनससाठी आणि सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर्स, EMF किंवा वर्तमान वारंवारता मोजली जाते.

अशा उपकरणांचा वापर जे थेट गतीचे मोजमाप करतात (स्पीड कंट्रोल रिले (RCC) जटिल उपकरणावर) इंस्टॉलेशन आणि कंट्रोल सर्किटला गुंतागुंत करतात.आरकेएसचा वापर ब्रेकिंग कंट्रोलसाठी ग्रिडमधून शून्याच्या जवळच्या वेगाने इलेक्ट्रिक मोटर डिस्कनेक्ट करण्यासाठी केला जातो. अप्रत्यक्ष पद्धती अधिक वेळा वापरल्या जातात.

स्थिर चुंबकीय प्रवाहावर, DPT चे आर्मेचर emf वेगाच्या थेट प्रमाणात असते. म्हणून, व्होल्टेज रिले कॉइल थेट आर्मेचर टर्मिनल्सशी जोडली जाऊ शकते. तथापि, आर्मेचर टर्मिनल व्होल्टेज Uy हे आर्मेचर वळणावर व्होल्टेज ड्रॉपच्या परिमाणात Eya पेक्षा वेगळे आहे.

या प्रकरणात, दोन पर्याय शक्य आहेत:

• व्होल्टेज रिले केव्हीचा वापर, जे वेगवेगळ्या अॅक्ट्युएशन व्होल्टेजमध्ये समायोजित केले जाऊ शकते (चित्र 4, अ);
• स्टार्टिंग रेझिस्टरद्वारे कनेक्ट केलेले केएम कॉन्टॅक्टर्स वापरणे (चित्र 4, ब). KM2, KM3 पॉवर कॉन्टॅक्टर्सच्या कॉइलला KV1, KV2 रिले पुरवठा व्होल्टेजचे बंद होणारे संपर्क.

तांदूळ. 4. व्होल्टेज रिले (अ) आणि कॉन्टॅक्टर्स (ब) डीसीएस म्हणून वापरून डीपीटीच्या कनेक्शनसाठी पुरवठा सर्किट्स

तांदूळ. 5. इलेक्ट्रिकल सर्किट (अ) आणि कंट्रोल सर्किट (ब) स्पीड-डिपेंडेंट स्टार्ट-अप ऑटोमेशनसह डीपीटी. जेव्हा व्होल्टेज रिले KV1, KV2 व्होल्टेज मोजण्यासाठी वापरले जातात तेव्हा डॅश केलेल्या रेषा सर्किट दर्शवतात.

वर्तमान कार्यामध्ये नियंत्रण. हे नियंत्रण तत्त्व अंडरकरंट रिले वापरून अंमलात आणले जाते, जे पॉवर कॉन्टॅक्टर्स चालू करतात जेव्हा वर्तमान मूल्य I1 (Fig. 6, b) पर्यंत पोहोचते. चुंबकीय प्रवाहाच्या कमकुवतपणासह वाढीव गती सुरू करण्यासाठी हे बहुतेकदा वापरले जाते.

तांदूळ. 6. विद्युतप्रवाहावर अवलंबून डीसी मोटर सुरू करताना कनेक्शन आकृती (a) आणि Ф, Ia = f (t) (b) चे अवलंबन

जेव्हा इनरश करंट (Rp2 शॉर्ट केला जातो) तेव्हा KA रिले ऊर्जावान होते आणि KA संपर्काद्वारे कॉइल KM4 वर पॉवर लागू होते.जेव्हा आर्मेचर करंट रिव्हर्स करंटपर्यंत कमी होतो, तेव्हा कॉन्टॅक्टर KM4 बंद होतो आणि चुंबकीय प्रवाह कमी होतो (LOB फील्ड विंडिंग सर्किटमध्ये Rreg समाविष्ट केला जातो). या प्रकरणात, आर्मेचर प्रवाह वाढू लागतो (आर्मचर प्रवाहाच्या बदलाचा दर चुंबकीय प्रवाहाच्या बदलाच्या दरापेक्षा जास्त असतो).

Iya = Iav बिंदू t1 वर पोहोचल्यावर, रिले KA आणि KM4 सक्रिय केले जातात आणि Rreg हाताळले जातात. जेव्हा अंतराळयान आणि KM4 बंद होतील तेव्हा प्रवाह वाढण्याची आणि Ia कमी करण्याची प्रक्रिया t2 ने सुरू होईल. या सर्व बदलांसह, M> Ms आणि इलेक्ट्रिक मोटरचा वेग वाढेल. प्रारंभ प्रक्रिया समाप्त होते जेव्हा चुंबकीय प्रवाहाचे परिमाण उत्तेजना कॉइलच्या सर्किटमध्ये प्रतिरोधक Rreg च्या परिचयाद्वारे निर्धारित केलेल्या सेट मूल्यापर्यंत पोहोचते आणि जेव्हा, KA, KM4 च्या पुढील डिस्कनेक्शनच्या वेळी, आर्मेचर प्रवाह Iav पर्यंत पोहोचत नाही ( बिंदू ti). या नियंत्रण तत्त्वाला कंपन म्हणतात.

डीपीटी ब्रेक कंट्रोल ऑटोमेशन

या प्रकरणात, स्टार्टअप ऑटोमेशनसाठी समान तत्त्वे लागू होतात. या सर्किट्सचा उद्देश इलेक्ट्रिक मोटरला नेटवर्कमधून शून्याच्या समान किंवा जवळच्या वेगाने डिस्कनेक्ट करणे आहे. वेळ किंवा गती (चित्र 7) च्या तत्त्वांचा वापर करून डायनॅमिक ब्रेकिंगसह हे सर्वात सहजपणे सोडवले जाते.

तांदूळ. 7. इलेक्ट्रिकल सर्किट (a) आणि कंट्रोल सर्किट (b) डायनॅमिक ब्रेकिंग

प्रारंभ करताना, आम्ही SB2 दाबतो आणि व्होल्टेज कॉइल KM1 ला पुरवले जाते, तर: बटण SB2 (KM1.2) हाताळले जाते, व्होल्टेज मोटरच्या आर्मेचर (KM1.1) वर लागू केले जाते, पुरवठा सर्किट केव्ही ( KM1.3 ) उघडते.

थांबताना, नेटवर्कवरून आर्मेचर डिस्कनेक्ट असताना आम्ही SB1 दाबतो, KM1.3 बंद होतो आणि KV रिले सक्रिय होतो (शटडाउनच्या क्षणी ते अंदाजे Uc च्या समान आहे आणि वेग कमी झाल्याने कमी होते). कॉइल KM2 ला व्होल्टेज पुरवले जाते आणि RT मोटरच्या आर्मेचरला जोडलेले असते. जेव्हा कोनीय वेग शून्याच्या जवळ असतो, तेव्हा KV रिलेचे आर्मेचर अदृश्य होते, KM2 डी-एनर्जाइज होते आणि RT बंद होते. या सर्किटमधील केव्ही रिलेमध्ये सर्वात कमी संभाव्य फीडबॅक घटक असणे आवश्यक आहे, कारण तरच ब्रेकिंग किमान वेगाने करणे शक्य आहे.

जेव्हा मोटर उलट केली जाते, तेव्हा काउंटर-स्विचिंग ब्रेकिंग वापरले जाते आणि कंट्रोल सर्किटचे काम म्हणजे रिव्हर्स कमांड दिल्यावर अतिरिक्त रेझिस्टन्स स्टेज सादर करणे आणि मोटारचा वेग शून्याच्या जवळ असताना त्यास बायपास करणे. बर्याचदा, या हेतूंसाठी, नियंत्रण गतीचे कार्य (Fig. 8) म्हणून वापरले जाते.

तांदूळ. 8. रिव्हर्स डीपीटी ब्रेकिंगचे इलेक्ट्रिकल सर्किट (अ), कंट्रोल सर्किट (ब) आणि ब्रेकिंग वैशिष्ट्ये (सी)

स्टार्टअप ऑटोमेशन ब्लॉकशिवाय सर्किटचा विचार करा. इलेक्ट्रिक मोटरला नैसर्गिकरित्या "फॉरवर्ड" चालू द्या (KM1 सह, प्रवेग विचारात घेतला जात नाही).

SB3 बटण दाबल्याने KM1 बंद होते आणि KM2 चालू होते. आर्मेचरवर लागू व्होल्टेजची ध्रुवीयता उलट आहे. संपर्क KM1 आणि KM3 खुले आहेत, आर्मेचर सर्किटमध्ये प्रतिबाधा आणली जाते. एक इनरश करंट दिसतो आणि मोटर वैशिष्ट्यपूर्ण 2 वर हलते, त्यानुसार ब्रेकिंग होते. शून्याच्या जवळ असलेल्या वेगाने, रिले KV1 आणि संपर्ककर्ता KM3 चालू केले पाहिजे. आरपीआर स्टेजमध्ये फेरफार केला जातो आणि वैशिष्ट्य 3 नुसार प्रवेग विरुद्ध दिशेने सुरू होतो.

इंडक्शन मोटर (आयएम) कंट्रोल सर्किट्सची वैशिष्ट्ये

1. इंडक्शन स्पीड कंट्रोल (RKS) रिले अनेकदा ब्रेकिंग (विशेषत: उलट) नियंत्रित करण्यासाठी वापरले जातात.

2. जखमेच्या रोटरसह IM साठी, KV व्होल्टेज रिले वापरले जातात, जे रोटर EMF (चित्र 9) च्या भिन्न मूल्यांद्वारे ट्रिगर केले जातात. रिलेच्या कॉइल्सच्या प्रेरक प्रतिकारावर (XL बदल आणि Iav, Uav बदलांसह) रोटर करंटच्या वारंवारतेचा प्रभाव वगळण्यासाठी हे रिले रेक्टिफायरद्वारे चालू केले जातात, रिटर्नचे गुणांक कमी करतात आणि वाढतात. ऑपरेशनची विश्वसनीयता.

तांदूळ. 9. उलट रक्तदाब अटक योजना

ऑपरेशनचे तत्त्व: इलेक्ट्रिक मोटरच्या रोटरच्या उच्च टोकदार वेगाने, त्याच्या विंडिंगमध्ये प्रेरित EMF लहान आहे, कारण E2s = E2k · s, आणि स्लिप s नगण्य आहे (3-10%). केव्ही रिले व्होल्टेज त्याचे आर्मेचर खेचण्यासाठी पुरेसे नाही. उलट (KM1 उघडते आणि KM2 बंद होते), स्टेटरमधील चुंबकीय क्षेत्राच्या रोटेशनची दिशा उलट केली जाते. केव्ही रिले चालवते, केएमपी आणि केएमटी कॉन्टॅक्टर्सचे सप्लाय सर्किट उघडते आणि आरपी आणि ब्रेकिंग आरपी रेझिस्टन्स रोटर सर्किटमध्ये आणले जातात. शून्याच्या जवळ असलेल्या वेगाने, केव्ही रिले बंद होते, केएमटी बंद होते आणि मोटर उलट दिशेने वेग वाढवते.