Reverzní startér: rozdíly od běžného startéru, schéma zařízení, princip činnosti

Elektromotory jsou široce používány v průmyslu a každodenním životě. Při ovládání některých mechanismů je nutné zajistit otáčení hřídele motoru v různých směrech, to znamená, že je nutné reverzovat. K tomu použijte specifický řídicí obvod a použijte přídavný magnetický startér (stykač) nebo reverzní startér.

Teoretické základy

Typ obvodu zpětného startování motoru závisí na následujících faktorech:

• typ elektromotoru;
• napájecí napětí;
• účel elektrického zařízení.

Proto se reverzní obvody mohou velmi lišit, ale jakmile pochopíte principy jejich konstrukce, můžete sestavit nebo opravit jakýkoli podobný obvod.

Před demontáží reverzních obvodů motoru musíte definovat koncepty který bude použit při popisu práce:

• Normálně otevřený (rozpojený) kontakt je kontakt, který je v rozepnutém stavu bez vnějšího vlivu. Vnějším vlivem v prvé řadě rozumíme přívod napětí do řídicí cívky relé nebo magnetického spouštěče. V případě tlačítek je spínání kontaktů provedeno mechanicky.
• Normálně sepnutý (sepnutý) kontakt je kontakt, který je v sepnutém stavu bez vlivu vnějších sil.
• Magnetický startér je elektromagnetické zařízení, které má tři výkonové normálně otevřené kontakty a několik pomocných kontaktů. Při přivedení napájecího napětí na cívku elektromagnetu dojde k přitažení kotvy a sepnutí všech kontaktů současně. Napájecí kontakty se používají k připojení elektromotoru k síti a pomocné kontakty jsou potřeba k sestavení řídicího obvodu, takže mohou být normálně otevřené nebo zavřené. Po odstranění ovládacího napětí se působením pružin zařízení vrátí do původního stavu.
• Reverzní startér jsou dva identické magnetické startéry, namontované na stejné základně, se společným tělem. Zařízení je určeno pro reverzaci třífázových motorů, takže výkonové kontakty jsou navzájem propojeny určitým způsobem.
• Tepelné relé je zařízení, které chrání motor před přehřátím způsobeným zvýšenými proudy ve vinutí.
• Stykač je spínací zařízení v mnoha ohledech podobné magnetickému startéru. Ale na rozdíl od něj může mít dva až čtyři normálně otevřené výkonové kontakty se zhášecími komorami a je určen pro spínání velkých proudů.
• Jistič je zařízení pro ochranu proti zkratovým proudům.

Aby elektromotor změnil svou rotaci, musí se změnit jeho magnetické pole. Chcete-li to provést, musíte provést několik přepínačů, které závisí na typu elektrického stroje.

Princip činnosti asynchronního motoru

Elektromotor může pracovat v třífázovém i jednofázovém režimu. Princip činnosti obvodů se mírně mění, ale existují některé doplňky k napájení z jednofázové sítě.

Třífázová síť

Schéma elektrického obvodu zpětného spouštění třífázového elektromotoru s rotorem nakrátko je následující (schéma je na obr. 1) Celý obvod je napájen z třífázové sítě střídavého proudu o napětí 380 V přes automatický jistič.

Abyste mohli obrátit takový elektrický stroj (M), musíte změnit střídání libovolných dvou fází připojených ke statoru. V diagramu je magnetický startér Mn1 zodpovědný za rotaci vpřed a Mn2 je zodpovědný za rotaci zpět. Obrázek ukazuje, že při zapnutí Mp1 se střídají fáze na statoru A, B, C a při zapnutí Mp2 – C, B, A, tedy fáze A a C, mění místa, což potřebujeme. .

Když je do obvodu přivedeno napětí, cívky Mp1 a Mp2 jsou bez napětí. Jejich silové kontakty Mn1.3 a Mn2.3 jsou rozpojené. Elektromotor se neotáčí.

Když stisknete tlačítko Start1, bude cívka MP1 napájena, spustí se startér a stane se následující:

1. Napájecí kontakty Mn1.3 se sepnou, napájecí napětí je přivedeno do vinutí statoru a motor se začne otáčet.
2. Normálně otevřený pomocný kontakt Mn1.1 se sepne. Tento kontakt zajišťuje samosvornost startéru MP1. To znamená, že po uvolnění tlačítka Start1 zůstane cívka Mn1 pod napětím díky kontaktu Mn1.1 a startér se nevypne.
3. Normálně sepnutý pomocný kontakt Mn1.2 se otevře. Tento kontakt přeruší ovládací obvod cívky Mp2, čímž poskytuje ochranu před současnou aktivací obou stykačů.

Pokud je potřeba zastavit motor nebo zpátečku, musíte stisknout

Tlačítko Stop. V tomto případě se otevře silový obvod Mn1, stykač se vypne, jeho kontakty se vrátí do původního stavu znázorněného na obrázku a elektromotor se zastaví.

Aby se motor začal otáčet v opačném směru, musíte stisknout tlačítko Start2. Analogicky jako u Mp1 budou fungovat kontakty Mp2.3, Mp2.1, Mp2.2, přepínají se fáze na vinutí statoru a motor se začne otáčet v opačném směru.

Řídicí obvod je napájen ze dvou fázových vodičů. Při tomto zapojení je nutné použít stykače s cívkami 380 V Pojistky Pr1 a Pr2 zajišťují ochranu proti zkratovým proudům. Kromě toho odstranění těchto pojistek zcela odpojí napájení všech ovládacích prvků a zabrání riziku úrazu elektrickým proudem během údržby a oprav.

Ochranu elektrického stroje před přetížením zajišťuje tepelné relé RT. Když kterýmkoli ze tří statorových vinutí protéká zvýšený proud, bimetalová deska RT se zahřeje, což způsobí její ohnutí. Při určitém proudu se deska zahřeje natolik, že její ohyb způsobí sepnutí tepelného relé, díky čemuž rozepne svůj normálně zavřený kontakt PT v řídicím obvodu cívek Mp1 a Mp2 a motor se odpojí od sítě.

Doba odezvy závisí na hodnotě proudu: čím vyšší je proud, tím kratší je doba odezvy. Vzhledem k tomu, že RT pracuje s určitým zpožděním, zapínací proudy, které mohou být 7-10krát vyšší než jmenovité, nestihnou ochranu spustit.

V závislosti na typu zařízení a nastavení existují po sepnutí tepelného relé dvě možnosti pro návrat obvodu do provozního stavu:

• Automaticky – po vychladnutí citlivého prvku se relé vrátí do normálního stavu a motor lze nastartovat tlačítkem Start.
• Manuální – musíte stisknout speciální vlajku na těle RT, po které se kontakt sepne a okruh bude připraven ke spuštění.

Uvažovaný reverzní obvod třífázového motoru lze upravit v závislosti na podmínkách a potřebách. Řídicí obvod lze například napájet ze sítě 12 V, v takovém případě budou všechny ovládací prvky pod bezpečným napětím a takovou instalaci lze bezpečně používat ve vysoké vlhkosti.

Reverzaci motoru lze provést pouze při úplném zastavení motoru, jinak se rozběhové proudy několikanásobně zvýší, což povede ke spuštění ochrany. Pro kontrolu splnění této podmínky lze do řídicího obvodu přidat časová relé, jejichž kontakty jsou zapojeny sériově na MP2.2 a MP1.2. Díky tomu lze po stisknutí tlačítka Stop motor nastartovat v opačném směru až po pár sekundách. které jsou nutné k úplnému zastavení mechanismu.

Jednofázový režim

Aby mohl třífázový asynchronní motor s rotorem nakrátko pracovat z jednofázové sítě 220 V, je použito schéma zapojení s rozběhovými a provozními kondenzátory.

Ze statorového vinutí elektromotoru vycházejí tři vodiče. Dva vodiče jsou připojeny přímo k fázovému a nulovému vodiči a třetí je připojen k jednomu z napájecích vodičů přes kondenzátor. V tomto případě je směr otáčení závislý na tom, ke kterému z napájecích vodičů je kondenzátor připojen.

Pokud chcete z takového schématu zapojení udělat reverzibilní, je potřeba jej doplnit páčkovým přepínačem, který přepne kapacitu z jednoho napájecího vodiče na druhý.

DC stroje

Reverzní spouštění stejnosměrného motoru lze provést změnou polarity připojení vinutí kotvy nebo budícího vinutí. V závislosti na tom, jak jsou tato dvě vinutí zapojena, mají stejnosměrné motory následující typy buzení:

• nezávislé – vinutí pole a kotvy jsou napájeny z různých zdrojů;
• sekvenční;
• paralelní;
• smíšené

Stejnosměrné motory se mohou vybít – stav provozu stroje, kdy se otáčky zvýší natolik, že dojde k mechanickému poškození.

Při použití komutátorového motoru s paralelním nebo nezávislým buzením může tento režim nastat při prasknutí budícího vinutí. Proto je schéma zapojení reverzního motoru v tomto případě konstruováno tak, že vinutí kotvy je spínané a budicí vinutí musí být přímo připojeno ke zdroji energie. To znamená, že je nepřijatelné připojit budicí obvod přes jakékoli kontakty nebo pojistky.

Jinak se řídicí obvod od reverzibilního zapojení třífázového motoru liší pouze tím, že se místo tří střídavých fází přepínají dva stejnosměrné napájecí vodiče.

Výhody použití magnetických startérů

Hlavním prvkem připojovacích obvodů reverzibilního elektromotoru je magnetický startér. Použití těchto zařízení nám umožňuje vyřešit řadu problémů:

• Současné připojení tří fází.
• Spínání velkých proudů malými signály. Některá zařízení dokážou spínat proudy v řádu stovek ampér a proud potřebný k napájení cívky jen zřídka překročí jeden ampér.
• Vzdálený start. Díky konstrukci startéru a nízkým provozním proudům mohou být ovládací tlačítka umístěna ve vzdálenosti několika set metrů od elektromotoru, což zase zajišťuje nejen snadnou obsluhu, ale také bezpečnost obsluhy.
• Nulová ochrana. Pokud je napětí během provozu vypnuto, například kvůli činnosti proudové ochrany, pak po obnovení napájení začne mechanismus spontánně pracovat, což může vést nejen k poškození zařízení, ale také k poškození člověka. ztráty. Použití stykače tuto možnost eliminuje, protože po odpojení napájení se vypne a udrží svůj stav, dokud operátor nestiskne tlačítko start.
• Všestrannost. Cívky pro určitý typ startéru mají stejné vlastnosti a provedení, ale provozní napětí se může lišit. Díky tomu, instalací příslušné cívky, lze stykač použít v různých sítích. Tuto vlastnost je třeba pamatovat při výměně jednoho startéru za jiný, protože externě identická zařízení mohou mít různá provozní napětí.

Bezpečnostní opatření

Při montáži, seřizování a opravách je třeba přísně dodržovat bezpečnostní předpisy..

V případě práce s řídicím obvodem elektromotoru je pro jeho úplné vypnutí nutné odpojit výkonovou část a řídicí obvody. Některé elektromotory mohou být poháněny dvěma nezávislými zdroji energie, takže si nezapomeňte prostudovat schéma zapojení. Proveďte potřebná odstavení a pomocí indikátoru zkontrolujte, zda není napětí nejen na silových kontaktech, ale i na pomocných kontaktech.

Pokud jsou v obvodu instalovány kondenzátory, po vypnutí napájení by jim měl být poskytnut čas na vybití, než se dotknete živých částí.

Autor Aluarius Délka čtení 5 min. Zhlédnutí 3 tis. Publikováno 25.05.2016

Magnetický startér je spínací zařízení, kterým můžete na dálku opakovaně zapínat a vypínat spotřebič (elektromotory, elektrická topná tělesa, elektrické kotle atd.). Než pochopíte téma článku – schéma zapojení startéru, musíte pochopit princip jeho fungování.

Magnetické spouštěče se dnes používají především k řízení asynchronních motorů. Používá se ke „startování“, „zastavení“ a reverzaci motoru. Ale je tu ještě jeden bod, který by se neměl přehlížet. To je příležitost k odlehčení elektrických sítí s nízkým výkonem, kde jsou instalovány klasické jističe (jističe). Abychom tomu porozuměli, je nutné uvést příklad.

Pokud je v rozvodné desce instalován 10ampérový jistič, pak se jeho propustný výkon vypočítá podle Ohmova zákona: P=UI=220×10=2200 W nebo 2,2 kW. Ve skutečnosti takový stroj vydrží osvětlení, ve kterém je dvacet dva žárovek po 100 wattech. Chcete-li zvýšit spotřebu energie elektrického řetězce například dvakrát, neměli byste jej rozdělovat na části, kde budete muset instalovat několik jističů a instalovat samostatné elektrické vedení. Stačí nainstalovat magnetický startér, například třetí velikosti.

Tepelné relé ve startéru

Toto je povinná součást spouštěče, která odpojí síť od přetížení a od režimu otevřené fáze (když jedna ze tří fází chybí). Důvody pro druhé jsou velmi rozmanité.

• Vibrace způsobily uvolnění spojovacího šroubu.
• Kontakt vyhořel.
• Fázová vložka (pojistka) je spálená.
• Nekvalitní uvolněný kontakt.

Čtěte také: Jednofázový stabilizátor napětí – klasifikace a kritéria výběru

Oba důvody vytvářejí zvýšení proudu, který prochází tepelným relé. Současně se začnou ohřívat bimetalové desky v samotném zařízení, které se pod vlivem tepla začnou ohýbat a otevírají kontakt v samotném relé. Ten vypne startér a ten zase například vypne elektromotor.

Schémata zapojení

Nyní tedy přejděme k hlavnímu tématu článku – schémata zapojení startéru. Jsou dva z nich:

1. Reverzibilní.
2. Nevratný.

Jak připojit nevratný obvod. Je standardní, když se elektromotor připojený k síti otáčí jedním směrem.

Schéma jasně ukazuje, že motor se spouští tlačítkem „Start“ umístěným na magnetickém startéru KM 1. Aby toto tlačítko nedrželo, je přemostěno s kontakty zařízení. To znamená, že když stisknete tlačítko „Start“, uzavře se kontakty spouštěče, přes které bude proud přiváděn do elektromagnetické cívky zařízení.

Vypnutí se provádí tlačítkem „Stop“. Na schématu startéru je označen písmenem „C“. Toto tlačítko jednoduše otevře kontakty. V tomto případě se jádro působením pružin vrátí do normálního stavu a elektromotor se vypne.

V zásadě funguje tepelné relé, označené ve schématu zapojení startéru písmenem „P“, přesně stejným způsobem.

reverzní okruh

Ve skutečnosti tento obvod bez ohledu na velikost startéru funguje podobně jako předchozí. Ta je samozřejmě složitější, protože přidává další tlačítko – zpátečku, a další magnetický startér.

Samotný reverz je opětovné propojení dvou fází v místech. Zde je však nutné dodržet jeden bod – je nutné, aby se v tuto chvíli druhý startér nezapnul. To znamená, že je třeba jej zablokovat. Podle schématu je zřejmé, že pokud se zapnou dva startéry současně, dojde ke zkratu.

Zde je dynamika okruhu:

• automatika QF se zapne;
• stiskněte tlačítko „Start 1“;
• napětí je přivedeno do elektromotoru, který začne pracovat.

Při couvání se stane následující:

• je stisknuto tlačítko „Stop 1“, kterým se elektromotor odpojí od napájení;
• poté musíte stisknout tlačítko „Start 2“, které dodává napětí do KM 2;
• Motor začne pracovat, jen se jeho otáčky změní na opačnou.

Obě uvažovaná schémata zapojení platí pro třífázové spotřebiče. Dvoufázové systémy se od nich principem fungování neliší. Je pravda, že schéma zapojení je zde jednodušší. Zde je toto nevratné schéma:

Čtěte také: Co je SPD a jak funguje?

Технические характеристики

Nebudeme zde uvažovat všechny parametry zařízení, protože výběr se vždy provádí na základě velikosti startéru, který se vyznačuje jmenovitým zatěžovacím proudem působícím na kontakty zařízení. Existuje sedm hodnot spouštěče, z nichž každá odpovídá přípustnému proudovému zatížení. Níže uvedená fotografie ukazuje stejné hodnoty a v jakých oblastech se takové magnetické startéry používají.

Je třeba poznamenat, že malé chyby v parametrech jsou přijatelné. V některých případech je však nutné vzít v úvahu rozsah, ve kterém tepelné relé pracuje. Pokud mají spouštěče nadhodnocené zatížení a relé mají podhodnocenou minimální hodnotu tepelného vypnutí, může dojít k nesouladu se specifikovaným výkonem elektrického obvodu nebo spotřebiče.