डीसी मोटर्स को शुरू करने और रोकने के लिए स्वचालित नियंत्रण सर्किट

किसी भी इंजन की शुरुआत पावर सर्किट और कंट्रोल सर्किट में कुछ स्विच के साथ होती है। इस स्थिति में, रिले-संपर्ककर्ता और गैर-संपर्क उपकरणों का उपयोग किया जाता है। डीसी मोटर्स के लिए सीमित करने के लिए प्रारंभिक धाराएँ शुरुआती प्रतिरोधों को मोटरों के रोटर और आर्मेचर सर्किट में शामिल किया जाता है, जो मोटरों के चरणों में त्वरित होने पर बंद हो जाते हैं। जब स्टार्टअप पूरा हो जाता है, तो स्टार्टअप रेसिस्टर्स पूरी तरह से बायपास हो जाते हैं।

मोटरों की ब्रेकिंग प्रक्रिया को भी स्वचालित किया जा सकता है। स्टॉप कमांड के बाद, रिले-कॉन्टैक्टर उपकरण की मदद से, पावर सर्किट में आवश्यक स्विच किए जाते हैं। गति शून्य के करीब पहुंचने पर, मोटर नेटवर्क से डिस्कनेक्ट हो जाती है। स्टार्टअप के दौरान, चरणों को नियमित अंतराल पर या अन्य मापदंडों के आधार पर बंद कर दिया जाता है। इससे मोटर की धारा और गति बदल जाती है।

मोटर प्रारंभिक नियंत्रण ईएमएफ (या गति), वर्तमान, समय और पथ के कार्य के रूप में किया जाता है।

डीसी मोटर्स शुरू करने के स्वत: नियंत्रण के लिए विशिष्ट उपसमुच्चय और सर्किट

डीसी मोटर को समानांतर या स्वतंत्र उत्तेजना के साथ शुरू करना आर्मेचर सर्किट में पेश किए गए प्रतिरोधक के साथ किया जाता है। अशुभ धारा को सीमित करने के लिए एक अवरोधक की आवश्यकता होती है। जैसे ही मोटर में तेजी आती है, शुरुआती रोकनेवाला आगे बढ़ जाता है। जब प्रारंभ पूरा हो जाता है, तो रोकनेवाला पूरी तरह से बायपास हो जाएगा और मोटर अपनी प्राकृतिक यांत्रिक विशेषताओं (चित्र 1) पर वापस आ जाएगी। स्टार्टअप पर, इंजन कृत्रिम विशेषता 1, फिर 2 के अनुसार गति करता है, और रोकनेवाला पैंतरेबाज़ी के बाद - प्राकृतिक विशेषता 3 के अनुसार।

चावल। 1. समानांतर उत्तेजना के साथ एक डीसी मोटर की यांत्रिक और विद्युत यांत्रिक विशेषताएं (ω - रोटेशन की कोणीय गति; I1 M1 - मोटर की चोटी की वर्तमान और टोक़; I2 M2 - वर्तमान और स्विचिंग पल)

EMF फ़ंक्शन (चित्र 2) में DC मोटर (DCM) के शुरुआती सर्किट नोड पर विचार करें।

चावल। 2. EMF फ़ंक्शन में समानांतर उत्तेजना के DCT का प्रारंभिक सर्किट नोड

EMF (या गति) फ़ंक्शन को रिले, वोल्टेज और संपर्ककर्ताओं द्वारा नियंत्रित किया जाता है। वोल्टेज रिले को विभिन्न आर्मेचर ईएमएफ मूल्यों पर संचालित करने के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है। जब संपर्ककर्ता KM1 चालू होता है, तो शुरू होने के समय KV रिले का वोल्टेज ऑपरेशन के लिए पर्याप्त नहीं होता है। जब मोटर तेज हो जाती है (मोटर ईएमएफ में वृद्धि के कारण), केवी 1 रिले सक्रिय हो जाती है, तो केवी 2 (रिले सक्रियण वोल्टेज के अनुरूप मान होते हैं); उनमें त्वरण संपर्ककर्ता KM2, KMZ शामिल हैं, और आर्मेचर सर्किट में प्रतिरोधों को हिलाया जाता है (आरेख में संपर्ककर्ता स्विचिंग सर्किट नहीं दिखाए गए हैं; LM उत्तेजना वाइंडिंग है)।

आइए ईएमएफ फ़ंक्शन (छवि 3) में डीसी मोटर शुरू करने की योजना देखें। मोटर का कोणीय वेग अक्सर अप्रत्यक्ष रूप से तय होता है, अर्थात।गति से संबंधित मात्राओं को मापना। डीसी मोटर के लिए, ऐसा मान ईएमएफ है। प्रारंभ निम्नानुसार किया जाता है। क्यूएफ सर्किट ब्रेकर चालू होता है, मोटर क्षेत्र बिजली की आपूर्ति से जुड़ा होता है। केए रिले अपने संपर्क को सक्रिय और बंद कर देता है।

सर्किट के शेष उपकरण अपनी मूल स्थिति में रहते हैं। इंजन शुरू करने के लिए, आपको चाहिए बटन दबाएँ SB1 «प्रारंभ», जिसके बाद संपर्ककर्ता KM1 सक्रिय होता है और मोटर को शक्ति स्रोत से जोड़ता है। कॉन्टैक्टर KM1 स्व-संचालित है। DC मोटर को मोटर आर्मेचर सर्किट रेसिस्टर R के साथ त्वरित किया जाता है।

जैसे ही मोटर की गति बढ़ती है, इसका ईएमएफ और रिले के कॉइल में वोल्टेज KV1 और KV2 बढ़ जाता है। गति पर ω1 (चित्र 1 देखें) रिले KV1 सक्रिय है। यह कॉन्टैक्टर सर्किट KM2 में अपने संपर्क को बंद कर देता है, जो अपने संपर्क के साथ शुरुआती अवरोधक के पहले चरण को ट्रिप और शॉर्ट-सर्किट करता है। गति पर ω2 रिले KV2 सक्रिय होता है। इसके संपर्क के साथ, यह KMZ संपर्ककर्ता के आपूर्ति सर्किट को बंद कर देता है, जो कि संपर्क के साथ क्रियान्वित होने पर, प्रारंभिक अवरोधक के दूसरे प्रारंभिक चरण को शॉर्ट-सर्किट करता है। इंजन अपनी प्राकृतिक यांत्रिक विशेषताओं तक पहुँचता है और टेकऑफ़ को समाप्त करता है।

चावल। 3. ईएमएफ समारोह में समांतर उत्तेजना के डीसीटी शुरू करने की योजना

सर्किट के सही संचालन के लिए, वोल्टेज रिले KV1 को EMF पर गति ω1 और रिले KV2 को गति ω2 पर संचालित करने के लिए सेट करना आवश्यक है।

इंजन को बंद करने के लिए स्टॉप बटन SB2 दबाएं। इलेक्ट्रिकल सर्किट को डिस्कनेक्ट करने के लिए, QF सर्किट ब्रेकर खोलें।

वर्तमान फ़ंक्शन को वर्तमान रिले द्वारा नियंत्रित किया जाता है। फ्लक्स फ़ंक्शन में डीसी मोटर स्टार्टर सर्किट नोड पर विचार करें। अंजीर में दिखाए गए आरेख में।4, ओवरकुरेंट रिले का उपयोग किया जाता है, जो कि वर्तमान I1 पर उठाता है और न्यूनतम वर्तमान I2 पर बाहर निकलता है (चित्र 1 देखें)। वर्तमान रिले का आंतरिक प्रतिक्रिया समय संपर्ककर्ता प्रतिक्रिया समय से कम होना चाहिए।

चावल। 4. वर्तमान के आधार पर समांतर उत्तेजना डीसीटी का प्रारंभिक सर्किट नोड

मोटर त्वरण आर्मेचर सर्किट में पूरी तरह से सम्मिलित रोकनेवाला के साथ शुरू होता है। जैसे ही इंजन में तेजी आती है, करंट कम हो जाता है, करंट I2 के साथ, रिले KA1 गायब हो जाता है और इसके संपर्क के साथ कॉन्टैक्टर KM2 के सप्लाई सर्किट को बंद कर देता है, जो इसके कॉन्टैक्ट के साथ शुरुआती रेसिस्टर के पहले कॉन्टैक्ट को बायपास कर देता है। इसी तरह, रोकनेवाला का दूसरा प्रारंभिक चरण शॉर्ट-सर्किट (रिले KA2, संपर्ककर्ता KMZ) है। कॉन्टैक्टर पावर सर्किट आरेख में नहीं दिखाए गए हैं। मोटर शुरू करने के अंत में, आर्मेचर सर्किट में रोकनेवाला ब्रिज किया जाएगा।

डीसी मोटर को फ्लक्स फ़ंक्शन (चित्र 5) के रूप में शुरू करने के लिए सर्किट पर विचार करें। रोकनेवाला चरणों के प्रतिरोधों का चयन किया जाता है ताकि उस समय जब मोटर चालू हो और चरणों को हिलाया जाए, आर्मेचर सर्किट में वर्तमान I1 और क्षण M1 अनुमेय स्तर से अधिक न हो।

डीसी मोटर शुरू करना QF सर्किट ब्रेकर चालू करके और «प्रारंभ» बटन SB1 दबाकर किया जाता है। इस स्थिति में, संपर्ककर्ता KM1 सक्रिय हो जाता है और अपने संपर्कों को बंद कर देता है। इनरश करंट I1 मोटर के पावर सर्किट से होकर गुजरता है, जिसके प्रभाव में ओवरकुरेंट रिले KA1 सक्रिय होता है। इसका संपर्क खुल जाता है और संपर्ककर्ता KM2 को बिजली नहीं मिलती है।

चावल। 5. वर्तमान के एक समारोह के रूप में समानांतर उत्तेजना डीसीटी स्टार्ट-अप की योजनाबद्ध

जब करंट न्यूनतम मान I2 तक गिर जाता है, तो ओवरकरंट रिले KA1 गिर जाता है और इसके संपर्क को बंद कर देता है।संपर्ककर्ता KM2 सक्रिय है और इसके मुख्य संपर्क के माध्यम से शुरुआती अवरोधक और रिले KA1 के पहले खंड को अलग करता है। स्विच करते समय, धारा I1 के मान तक बढ़ जाती है।

जब करंट फिर से I1 के मान तक बढ़ जाता है, तो संपर्ककर्ता KM1 चालू नहीं होता है, क्योंकि इसके कॉइल को संपर्क KM2 द्वारा बायपास किया जाता है। वर्तमान I1 के प्रभाव में, रिले KA2 सक्रिय होता है और अपना संपर्क खोलता है। जब त्वरण की प्रक्रिया में धारा फिर से I2 के मान पर गिरती है, तो रिले KA2 गिर जाता है और संपर्ककर्ता KMZ चालू हो जाता है। शुरुआत पूरी हो गई है, इंजन अपनी प्राकृतिक यांत्रिक विशेषताओं के साथ काम करता है।

सर्किट के सही कामकाज के लिए, यह आवश्यक है कि रिले KA1 और KA2 का प्रतिक्रिया समय संपर्ककर्ताओं के प्रतिक्रिया समय से कम हो। मोटर को रोकने के लिए, «रोकें» बटन SB2 दबाएं और सर्किट को डिस्कनेक्ट करने के लिए QF सर्किट ब्रेकर को बंद कर दें।

समय नियंत्रण एक समय रिले और संबंधित संपर्ककर्ताओं का उपयोग करके पूरा किया जाता है जो प्रतिरोधी चरणों को उनके संपर्कों के साथ शॉर्ट-सर्किट करते हैं।

शुरुआती सर्किट नोड डीसी मोटर को समय के एक समारोह के रूप में देखें (चित्र 6)। प्रारंभिक संपर्क KM1 के माध्यम से नियंत्रण सर्किट में वोल्टेज दिखाई देने पर समय रिले KT तुरंत सक्रिय हो जाता है। संपर्क KM1 खोलने के बाद, समय रिले KT अपनी बिजली आपूर्ति खो देता है और समय की देरी के साथ अपना संपर्क बंद कर देता है। संपर्ककर्ता KM2 समय रिले के समय की देरी के बराबर समय अंतराल के बाद शक्ति प्राप्त करता है, इसके संपर्क को बंद कर देता है और आर्मेचर सर्किट में प्रतिरोध को अलग कर देता है।

चावल। 6. समय के एक समारोह के रूप में समानांतर उत्तेजना का डीसीटी प्रारंभिक सर्किट नोड

समय के कार्य में नियंत्रण के लाभों में नियंत्रण में आसानी, त्वरण और मंदी की प्रक्रिया की स्थिरता, मध्यवर्ती गति पर इलेक्ट्रिक ड्राइव की देरी का अभाव शामिल है।

समय के एक समारोह के रूप में डीसी मोटर समानांतर उत्तेजना शुरू करने के लिए सर्किट पर विचार करें। अंजीर में। 7 एक अपरिवर्तनीय प्रारंभ डीसी समांतर उत्तेजना मोटर का आरेख दिखाता है। प्रक्षेपण दो चरणों में होता है। सर्किट बटन SB1 «प्रारंभ» और SB2 «बंद करें», संपर्क KM1 ... KMZ, विद्युत चुम्बकीय समय रिले KT1, KT2 का उपयोग करता है। QF ब्रेकर चालू हो जाता है। इस स्थिति में, समय रिले KT1 का तार शक्ति प्राप्त करता है और संपर्ककर्ता KM2 के सर्किट में अपना संपर्क खोलता है। इंजन «प्रारंभ» बटन SB1 दबाकर शुरू किया गया है। संपर्ककर्ता KM1 शक्ति प्राप्त करता है और इसके मुख्य संपर्क के साथ आर्मेचर सर्किट में एक प्रतिरोधक के साथ मोटर को एक शक्ति स्रोत से जोड़ता है।

चावल। 7. समय के कार्य के रूप में डीसी मोटर की अपरिवर्तनीय शुरुआत की योजना

अंडरकरंट रिले केए मोटर को उत्तेजना सर्किट के रुकावट से बचाने के लिए कार्य करता है। सामान्य ऑपरेशन के दौरान, KA रिले सक्रिय हो जाता है और KM1 कॉन्टैक्टर सर्किट में इसका संपर्क बंद हो जाता है, KM1 कॉन्टैक्टर को ऑपरेशन के लिए तैयार करता है। जब उत्तेजना सर्किट टूट जाता है, तो KA रिले बंद हो जाता है, अपना संपर्क खोलता है, फिर KM1 संपर्ककर्ता बंद हो जाता है और इंजन बंद हो जाता है। जब संपर्ककर्ता KM1 को क्रियान्वित किया जाता है, तो इसका अवरुद्ध संपर्क बंद हो जाता है और रिले सर्किट KT1 में संपर्क KM1 खुल जाता है, जो समय की देरी के साथ अपने संपर्क को बंद और बंद कर देता है।

रिले KT1 के समय की देरी के बराबर समय अंतराल के बाद, त्वरक संपर्ककर्ता KM2 की आपूर्ति सर्किट बंद हो जाती है, जो ट्रिगर होती है और इसके मुख्य संपर्क शॉर्ट-सर्किट के साथ शुरुआती अवरोधक का एक चरण होता है। उसी समय, समय रिले KT2 सक्रिय होता है। इंजन तेज हो जाता है। KT2 रिले की देरी के बराबर समय अंतराल के बाद, KT2 संपर्क बंद हो जाता है, KMZ त्वरण संपर्ककर्ता सक्रिय हो जाता है और इसके मुख्य संपर्क संपर्कों के साथ आर्मेचर सर्किट में शुरुआती अवरोधक का दूसरा चरण होता है। प्रारंभ पूरा हो गया है और इंजन अपनी प्राकृतिक यांत्रिक विशेषताओं पर लौट आता है।

विशिष्ट डीसी ब्रेक नियंत्रण सर्किट इकाइयां

डीसी मोटर स्वचालित नियंत्रण प्रणाली गतिशील ब्रेकिंग, विपरीत ब्रेकिंग और पुनर्योजी ब्रेकिंग का उपयोग करती है।

डायनेमिक ब्रेकिंग में, मोटर की आर्मेचर वाइंडिंग को एक अतिरिक्त प्रतिरोध के लिए बंद करना और उत्तेजना वाइंडिंग को सक्रिय छोड़ना आवश्यक है। यह ब्रेकिंग गति के कार्य के रूप में और समय के कार्य के रूप में किया जा सकता है।

डायनेमिक ब्रेकिंग के दौरान गति (EMF) के कार्य के रूप में नियंत्रण अंजीर में दिखाई गई योजना के अनुसार किया जा सकता है। 8. जब KM1 संपर्ककर्ता को बंद कर दिया जाता है, तो मोटर आर्मेचर को मुख्य से काट दिया जाता है, लेकिन वियोग के समय इसके टर्मिनलों पर वोल्टेज होता है। वोल्टेज रिले KV संपर्ककर्ता KM2 के सर्किट में अपने संपर्क को संचालित और बंद करता है, जो इसके संपर्क के साथ मोटर के आर्मेचर को रोकनेवाला R से बंद कर देता है।

शून्य के करीब की गति पर, केवी रिले शक्ति खो देता है। प्रतिरोध के एक स्थिर क्षण की कार्रवाई के तहत न्यूनतम गति से पूर्ण विराम तक और मंदी होती है।ब्रेकिंग दक्षता बढ़ाने के लिए ब्रेकिंग के दो या तीन चरण लागू किए जा सकते हैं।

चावल। 8. ईएमएफ फ़ंक्शन में गतिशील ब्रेकिंग के स्वत: नियंत्रण के लिए सर्किट का नोड: ए - पावर सर्किट; बी - नियंत्रण सर्किट

समय के एक समारोह के रूप में गतिशील ब्रेकिंग निरंतर मोटर स्वतंत्र उत्तेजना अंजीर में दिखाए गए योजना के अनुसार किया जाता है। नौ।

चावल। 9. समय के एक समारोह के रूप में स्वतंत्र उत्तेजना के डीसीटी गतिशील ब्रेकिंग सर्किट का नोड

जब इंजन चल रहा होता है, तो समय रिले KT चालू होता है, लेकिन ब्रेक कॉन्टैक्टर KM2 का सर्किट खुला होता है। रोकने के लिए, आपको "रोकें" बटन SB2 दबाना होगा। संपर्ककर्ता KM1 और समय रिले KT की शक्ति कम हो जाती है; संपर्ककर्ता KM2 सक्रिय है क्योंकि संपर्ककर्ता KM2 के सर्किट में संपर्क KM1 बंद हो जाता है और समय रिले KT का संपर्क समय की देरी से खुलता है।

समय रिले के समय के लिए, संपर्ककर्ता केएम 2 शक्ति प्राप्त करता है, इसके संपर्क को बंद कर देता है और मोटर आर्मेचर को अतिरिक्त प्रतिरोधी आर से जोड़ता है। मोटर का एक गतिशील स्टॉप किया जाता है। इसके अंत में, KT रिले, कुछ समय बाद, अपना संपर्क खोलता है और नेटवर्क से KM2 संपर्ककर्ता को डिस्कनेक्ट करता है। प्रतिरोध के क्षण के प्रभाव में एक पूर्ण विराम के लिए और ब्रेक लगाना सुश्री।

रिवर्स एक्शन ब्रेकिंग में, मोटर ईएमएफ और मेन वोल्टेज अधिनियम के अनुसार कार्य करता है। करंट को सीमित करने के लिए सर्किट में एक रेसिस्टर डाला जाता है।

डीसी मोटर्स का उत्तेजना नियंत्रण

मोटर की फील्ड वाइंडिंग में एक महत्वपूर्ण इंडक्शन होता है और अगर मोटर को जल्दी से बंद कर दिया जाता है, तो उस पर एक बड़ा वोल्टेज दिखाई दे सकता है, जिससे वाइंडिंग का इन्सुलेशन टूट जाएगा। इसे रोकने के लिए, आप अंजीर में दिखाए गए सर्किट नोड्स का उपयोग कर सकते हैं।10. डायोड (चित्र 10, बी) के माध्यम से उत्तेजना कॉइल के समानांतर बुझाने का प्रतिरोध चालू होता है। इसलिए, स्विच ऑफ करने के बाद, करंट थोड़े समय के लिए प्रतिरोध से होकर गुजरता है (चित्र 10, ए)।

चावल। 10. क्वेंचिंग प्रतिरोधों पर स्विच करने के लिए सर्किट के नोड्स: ए - क्वेंचिंग प्रतिरोध समानांतर में जुड़ा हुआ है; बी - शमन प्रतिरोध को डायोड के माध्यम से चालू किया जाता है।

अंजीर में दिखाई गई योजना के अनुसार एक अंडरकरंट रिले का उपयोग करके उत्तेजना सर्किट के रुकावट के खिलाफ सुरक्षा की जाती है। ग्यारह।

चावल। 11. उत्तेजना सर्किट के रुकावट के खिलाफ सुरक्षा: ए - पावर उत्तेजना सर्किट; बी - नियंत्रण सर्किट

उत्तेजना कॉइल में ब्रेक की स्थिति में, रिले केए डी-एनर्जाइज करता है और संपर्ककर्ता केएम के सर्किट को डिस्कनेक्ट करता है।