इलेक्ट्रिक मोटर्स के स्वचालित स्टार्ट और स्टॉप कंट्रोल के सिद्धांत

लेख एक चरण रोटर और डीसी मोटर्स के साथ प्रेरण मोटर्स के स्टार्ट, रिवर्स और स्टॉप के स्वचालन के लिए रिले-संपर्ककर्ता योजनाओं से संबंधित है।

शुरुआती प्रतिरोधों को चालू करने की योजनाओं पर विचार करें और संपर्ककर्ताओं KM3, KM4, KM5 के संपर्क जो उन्हें शुरू करते समय नियंत्रित करते हैं घाव रोटर प्रेरण मोटर (एफ। आर। के साथ ई।) और स्वतंत्र रूप से उत्साहित डीसी मोटर डीपीटी एनवी (चित्र 1)। ये योजनाएं गतिशील ब्रेकिंग (छवि 1, ए) और विपरीत ब्रेकिंग (छवि 1, बी) प्रदान करती हैं।

एक चरण रोटर के साथ एक डीपीटी एनवी या आईएम रिओस्टेट शुरू करते समय, रिओस्टेट आर 1, आर 2, आर 3 के चरणों के वैकल्पिक समापन (शॉर्ट सर्किट) स्वचालित रूप से संपर्ककर्ताओं केएम 3, केएम 4, केएम 5 के संपर्कों का उपयोग करके किया जाता है, जो हो सकता है तीन तरीकों से नियंत्रित:

• समय अंतराल dt1, dt2, dt3 (चित्र 2) की गणना करके, जिसके लिए समय रिले का उपयोग किया जाता है (समय प्रबंधन);

• इलेक्ट्रिक मोटर की गति की निगरानी करके या ईएमएफ (गति नियंत्रण)।रिओस्टैट्स के माध्यम से सीधे जुड़े वोल्टेज रिले या संपर्ककर्ता ईएमएफ सेंसर के रूप में उपयोग किए जाते हैं;

• जब आर्मेचर (रोटर) करंट प्रारंभिक प्रक्रिया के दौरान इमिन के मान (वर्तमान सिद्धांत का नियंत्रण) तक कम हो जाता है तो एक कमांड पल्स देते हुए करंट सेंसर (वर्तमान रिले इमिन के बराबर रिटर्न करंट के लिए एडजस्टेबल) का उपयोग होता है।

डीसी मोटर (डीसीएम) (चित्र 1) की यांत्रिक विशेषताओं पर विचार करें (एक प्रेरण मोटर (आईएम) के लिए, यह वही है यदि आप यांत्रिक विशेषता के ऑपरेटिंग सेक्शन का उपयोग करते हैं) शुरू करने और रोकने के दौरान, साथ ही घटता भी गति, टोक़ (वर्तमान) बनाम समय।

चावल। 1. एक चरण रोटर (ए) और एक डीसी मोटर के साथ स्वतंत्र उत्तेजना (बी) के साथ एक प्रेरण मोटर के शुरुआती प्रतिरोधों पर स्विच करने की योजनाएं

चावल। 2. विशेषताओं को प्रारंभ और बंद करें (ए) और डीपीटी निर्भरता (बी)

इलेक्ट्रिक मोटर शुरू करना (KM1 संपर्क बंद हैं (चित्र 1))।

जब वोल्टेज लगाया जाता है, तो मोटर में करंट (टोक़) I1 (M1) (बिंदु A) के बराबर होता है और मोटर शुरुआती प्रतिरोध (R1 + R2 + R3) के साथ गति करता है।

जैसे-जैसे त्वरण बढ़ता है, धारा घटती जाती है और धारा I2 (बिंदु B) R1 पर शॉर्ट-सर्किट होता है, धारा मान I1 (बिंदु C) तक बढ़ जाती है और इसी तरह।

बिंदु F पर, वर्तमान I2 पर, प्रारंभिक रिओस्टेट का अंतिम चरण शॉर्ट-सर्किट होता है और विद्युत मोटर अपनी प्राकृतिक विशेषता (बिंदु G) तक पहुँच जाती है। त्वरण (बिंदु एच) होता है जो वर्तमान आईसी (लोड निर्भर) से मेल खाता है। यदि R1 को बिंदु B पर छोटा नहीं किया जाता है, तो मोटर बिंदु B' पर गति करेगी और स्थिर गति बनाए रखेगी।

डायनेमिक ब्रेकिंग (खुला KM1, बंद KM7) जब तक कि इलेक्ट्रिक मोटर बिंदु K पर नहीं जाती है, जो क्षण (वर्तमान) से मेल खाती है और इसका मान प्रतिरोध Rtd पर निर्भर करता है।

विरोध द्वारा ब्रेक लगाना (KM1 खुला, KM2 बंद) जबकि इलेक्ट्रिक मोटर बिंदु L पर जाती है और प्रतिरोध (R1 + R2 + R3 + Rtp) के साथ बहुत तेज़ी से कम होने लगती है।

इस विशेषता का ढलान, और इसलिए मूल्य, प्रतिरोध (R1 + R2 + R3 + Rtp) के साथ प्रारंभिक विशेषता के समान (समानांतर) है।

बिंदु N पर, शॉर्ट सर्किट Rtp की आवश्यकता होती है, विद्युत मोटर बिंदु P पर जाती है और विपरीत दिशा में गति करती है। यदि Rtp को बिंदु N पर छोटा नहीं किया जाता है, तो मोटर बिंदु N' की ओर गति करेगा और उस गति से चलेगा।

डीपीटी शुरू करने के लिए स्वचालित नियंत्रण योजनाएं

समय के एक समारोह के रूप में नियंत्रण (चित्र 3) सबसे अधिक बार, विद्युत चुम्बकीय समय रिले का उपयोग ईपी सर्किट में समय रिले के रूप में किया जाता है। वे पूर्व निर्धारित समय देरी dt1, dt2,… के लिए खाते में सेट हैं। हर बार रिले में एक संबंधित पावर कॉन्टैक्टर शामिल होना चाहिए।

चावल। 3. समय के कार्य के रूप में डीपीटी की स्वत: शुरुआत की योजनाबद्ध

गति के एक कार्य के रूप में नियंत्रण (अक्सर गतिशील ब्रेकिंग और विपरीत ब्रेकिंग के लिए उपयोग किया जाता है) नियंत्रण स्वचालन के इस सिद्धांत में रिले का उपयोग शामिल है जो प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से विद्युत मोटर की गति को नियंत्रित करता है: डीसी मोटर्स के लिए आर्मेचर ईएमएफ मापा जाता है, एसिंक्रोनस के लिए और तुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर्स, EMF या वर्तमान आवृत्ति को मापा जाता है।

उन उपकरणों का उपयोग जो गति को सीधे मापते हैं (एक जटिल उपकरण पर गति नियंत्रण रिले (आरसीसी)) स्थापना और नियंत्रण सर्किट को जटिल बनाते हैं।शून्य के करीब की गति से इलेक्ट्रिक मोटर को ग्रिड से डिस्कनेक्ट करने के लिए ब्रेकिंग कंट्रोल के लिए आरकेएस का अधिक बार उपयोग किया जाता है। अधिक बार अप्रत्यक्ष तरीकों का उपयोग किया जाता है।

निरंतर चुंबकीय प्रवाह पर, डीपीटी का आर्मेचर ईएमएफ गति के सीधे आनुपातिक होता है। इसलिए, वोल्टेज रिले कॉइल को सीधे आर्मेचर टर्मिनलों से जोड़ा जा सकता है। हालाँकि, आर्मेचर टर्मिनल वोल्टेज Uy आर्मेचर वाइंडिंग में वोल्टेज ड्रॉप के परिमाण में Eya से भिन्न होता है।

इस मामले में, दो विकल्प संभव हैं:

• वोल्टेज रिले केवी का उपयोग, जिसे विभिन्न एक्चुएशन वोल्टेज (चित्र 4, ए) में समायोजित किया जा सकता है;
• शुरुआती प्रतिरोधों (चित्र 4, बी) के माध्यम से जुड़े केएम संपर्ककर्ताओं का उपयोग करना। KV1, KV2 रिले के समापन संपर्क बिजली संपर्ककर्ताओं KM2, KM3 के कॉइल को वोल्टेज की आपूर्ति करते हैं।

चावल। 4. DCS के रूप में वोल्टेज रिले (a) और कॉन्टैक्टर (b) का उपयोग करके DPT के कनेक्शन के लिए आपूर्ति सर्किट

चावल। 5. विद्युत सर्किट (ए) और नियंत्रण सर्किट (बी) गति-निर्भर स्टार्ट-अप स्वचालन के साथ डीपीटी। धराशायी लाइनें सर्किट दिखाती हैं जब वोल्टेज रिले KV1, KV2 का उपयोग वोल्टेज को मापने के लिए किया जाता है।

वर्तमान समारोह में नियंत्रण। यह नियंत्रण सिद्धांत अंडरकरंट रिले का उपयोग करके कार्यान्वित किया जाता है, जो विद्युत संपर्ककर्ताओं को चालू करता है जब वर्तमान मूल्य I1 (छवि 6, बी) तक पहुंचता है। यह अक्सर चुंबकीय प्रवाह के कमजोर पड़ने के साथ बढ़ी हुई गति को शुरू करने के लिए उपयोग किया जाता है।

चावल। 6. कनेक्शन आरेख (ए) और एफ की निर्भरता, आईए = एफ (टी) (बी) वर्तमान के आधार पर डीसी मोटर शुरू करते समय

जब इनरश करंट (Rp2 छोटा होता है) KA रिले सक्रिय होता है और KA संपर्क के माध्यम से कॉइल KM4 पर बिजली लागू होती है।जब आर्मेचर करंट रिवर्स करंट में घटता है, तो संपर्ककर्ता KM4 बंद हो जाता है और चुंबकीय प्रवाह कम हो जाता है (Rreg को LOB फील्ड वाइंडिंग सर्किट में पेश किया जाता है)। इस स्थिति में, आर्मेचर करंट बढ़ना शुरू हो जाता है (आर्मेचर करंट के परिवर्तन की दर चुंबकीय प्रवाह के परिवर्तन की दर से अधिक है)।

जब Iya = Iav बिंदु t1 पर पहुंच जाता है, तो रिले KA और KM4 सक्रिय हो जाते हैं और Rreg में हेरफेर किया जाता है। जब अंतरिक्ष यान और KM4 बंद हो जाते हैं तो फ्लक्स को बढ़ाने और Ia को कम करने की प्रक्रिया समय t2 से शुरू हो जाएगी। इन सभी परिवर्तनों के साथ, M> Ms और इलेक्ट्रिक मोटर में तेजी आएगी। प्रारंभिक प्रक्रिया तब समाप्त होती है जब चुंबकीय प्रवाह का परिमाण उत्तेजना कॉइल के सर्किट में प्रतिरोध Rreg की शुरूआत द्वारा निर्धारित मूल्य तक पहुंचता है और जब, KA, KM4 के अगले वियोग पर, आर्मेचर करंट Iav तक नहीं पहुंचता है ( बिंदु ती)। इस नियंत्रण सिद्धांत को कंपन कहा जाता है।

डीपीटी ब्रेक नियंत्रण स्वचालन

इस मामले में, वही सिद्धांत स्टार्टअप ऑटोमेशन के लिए लागू होते हैं। इन सर्किटों का उद्देश्य इलेक्ट्रिक मोटर को शून्य के बराबर या उसके करीब गति से नेटवर्क से डिस्कनेक्ट करना है। समय या गति (चित्र 7) के सिद्धांतों का उपयोग करके इसे गतिशील ब्रेकिंग के साथ सबसे आसानी से हल किया जाता है।

चावल। 7. विद्युत सर्किट (ए) और नियंत्रण सर्किट (बी) गतिशील ब्रेकिंग

शुरू करते समय, हम एसबी 2 दबाते हैं और कॉइल केएम 1 को वोल्टेज की आपूर्ति की जाती है, जबकि: बटन एसबी 2 (केएम 1.2) में हेरफेर किया जाता है, वोल्टेज मोटर (केएम 1.1) के आर्मेचर पर लागू होता है, आपूर्ति सर्किट केवी ( KM1.3 ) खुलता है।

रुकते समय, हम SB1 दबाते हैं जबकि आर्मेचर नेटवर्क से डिस्कनेक्ट हो जाता है, KM1.3 बंद हो जाता है और KV रिले सक्रिय हो जाता है (चूंकि शटडाउन के समय यह लगभग Uc के बराबर होता है और गति में कमी के साथ घटता है)। कॉइल KM2 को वोल्टेज की आपूर्ति की जाती है और RT मोटर के आर्मेचर से जुड़ा होता है। जब कोणीय वेग शून्य के करीब होता है, तो KV रिले का आर्मेचर गायब हो जाता है, KM2 डी-एनर्जेटिक हो जाता है और RT बंद हो जाता है। इस सर्किट में केवी रिले में सबसे कम संभव प्रतिक्रिया कारक होना चाहिए, क्योंकि तभी न्यूनतम गति पर ब्रेक लगाना संभव है।

जब मोटर को उलटा किया जाता है, काउंटर-स्विचिंग ब्रेकिंग का उपयोग किया जाता है और नियंत्रण सर्किट का काम एक अतिरिक्त प्रतिरोध चरण शुरू करना होता है जब रिवर्स कमांड दिया जाता है और जब मोटर की गति शून्य के करीब होती है तो इसे बायपास करना होता है। अक्सर, इन उद्देश्यों के लिए, गति के कार्य के रूप में नियंत्रण का उपयोग किया जाता है (चित्र 8)।

चावल। 8. इलेक्ट्रिकल सर्किट (ए), कंट्रोल सर्किट (बी) और रिवर्स डीपीटी ब्रेकिंग की ब्रेकिंग विशेषताएं (सी)।

स्टार्टअप ऑटोमेशन ब्लॉक के बिना सर्किट पर विचार करें। इलेक्ट्रिक मोटर को स्वाभाविक रूप से «आगे» चलने दें (KM1 सहित, त्वरण को ध्यान में नहीं रखा गया है)।

SB3 बटन दबाने से KM1 बंद हो जाता है और KM2 चालू हो जाता है। आर्मेचर पर लागू वोल्टेज की ध्रुवता उलट जाती है। संपर्क KM1 और KM3 खुले हैं, प्रतिबाधा को आर्मेचर सर्किट में पेश किया गया है। एक अशुभ धारा दिखाई देती है और मोटर 2 की विशेषता पर चलती है, जिसके अनुसार ब्रेकिंग होती है। शून्य के करीब की गति पर, रिले KV1 और संपर्ककर्ता KM3 चालू होना चाहिए। Rpr चरण में हेरफेर किया जाता है और विशेषता 3 के अनुसार त्वरण विपरीत दिशा में शुरू होता है।

प्रेरण मोटर (आईएम) नियंत्रण सर्किट के लक्षण

1. इंडक्शन स्पीड कंट्रोल (आरकेएस) रिले का उपयोग अक्सर ब्रेकिंग (विशेष रूप से रिवर्स) को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है।

2. आईएम के लिए घाव रोटर के साथ, केवी वोल्टेज रिले का उपयोग किया जाता है, जो रोटर ईएमएफ (छवि 9) के विभिन्न मूल्यों से ट्रिगर होते हैं। रिले के कॉइल के आगमनात्मक प्रतिरोध पर रोटर करंट की आवृत्ति के प्रभाव को बाहर करने के लिए इन रिले को एक रेक्टिफायर के माध्यम से स्विच किया जाता है (XL परिवर्तन और Iav, Uav में परिवर्तन के साथ), वापसी के गुणांक को कम करने और बढ़ाने के लिए संचालन की विश्वसनीयता।

चावल। 9. रिवर्स ब्लड प्रेशर अरेस्ट स्कीम

ऑपरेशन का सिद्धांत: इलेक्ट्रिक मोटर के रोटर की उच्च कोणीय गति पर, इसकी वाइंडिंग में प्रेरित EMF छोटा होता है, क्योंकि E2s = E2k · s, और स्लिप s नगण्य (3-10%) है। केवी रिले वोल्टेज इसकी आर्मेचर को खींचने के लिए पर्याप्त नहीं है। रिवर्स में (KM1 खुलता है और KM2 बंद होता है), स्टेटर में चुंबकीय क्षेत्र के घूमने की दिशा उलट जाती है। केवी रिले संचालित होता है, केएमपी और केएमटी संपर्ककर्ताओं के आपूर्ति सर्किट को खोलता है, और शुरुआती आरपी और ब्रेकिंग आरपी प्रतिरोधों को रोटर सर्किट में पेश किया जाता है। शून्य के करीब गति पर, केवी रिले बंद हो जाता है, केएमटी बंद हो जाता है और मोटर विपरीत दिशा में गति करता है।