RU2793340C1 - Reversible control circuit of self-braking asynchronous electric motor with shifting squirrel-cage rotor - Google Patents
Reversible control circuit of self-braking asynchronous electric motor with shifting squirrel-cage rotor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2793340C1 RU2793340C1 RU2022121793A RU2022121793A RU2793340C1 RU 2793340 C1 RU2793340 C1 RU 2793340C1 RU 2022121793 A RU2022121793 A RU 2022121793A RU 2022121793 A RU2022121793 A RU 2022121793A RU 2793340 C1 RU2793340 C1 RU 2793340C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electric motor
- control circuit
- self
- shifting
- squirrel
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для приведения в действие электропривода с самотормозящимся асинхронным электродвигателем со смещающимся ротором.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used to drive an electric drive with a self-braking asynchronous electric motor with a shifting rotor.
Известна схема управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором при помощи реверсивного магнитного пускателя (Москаленко В.В. - Электрический привод: учебник для студ. высш. учеб. заведений. - М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 368 с. стр. 197-198). В схеме управления трехфазным асинхронным электродвигателем с использованием реверсивного магнитного пускателя основным элементом является реверсивный магнитный пускатель, который включает два линейных контактора КМ1 и КМ2 и два тепловых реле защиты КК.A known scheme for controlling an asynchronous motor with a squirrel-cage rotor using a reversible magnetic starter (Moskalenko V.V. - Electric drive: a textbook for students of higher educational institutions. - M .: Publishing Center "Academy", 2007. - 368 p. . 197-198). In the control circuit of a three-phase asynchronous electric motor using a reversing magnetic starter, the main element is a reversing magnetic starter, which includes two linear contactors KM1 and KM2 and two thermal protection relays KK.
Схема обеспечивает прямой пуск и реверс электропривода, а также торможение противовключением при ручном (неавтоматическом) управлении.The circuit provides direct starting and reversing of the electric drive, as well as braking by counter-switching with manual (non-automatic) control.
Основным достоинством этой схемы управления является ее простота, надежность и удобство в эксплуатации.The main advantage of this control scheme is its simplicity, reliability and ease of use.
Однако применение данной схемы управления для электропривода с самотормозящимся асинхронным электродвигателем со смещающимся короткозамкнутым ротором имеют свои особенности, проявляющиеся в процессе его пуска.However, the use of this control scheme for an electric drive with a self-braking asynchronous electric motor with a shifting squirrel-cage rotor has its own characteristics, which manifest themselves during its start-up.
Особенность процесса пуска самотормозящегося асинхронного электродвигателя со смещающимся ротором подробно описаны в источнике на стр. 31 (Ряженцев Н.П., Швец С.А. Самотормозящийся асинхронный двигатель с конусным ротором. - Новосибирск: «Наука», 1974. - 70 с.). В нем указывается то, что после подачи напряжения ротор начнет вращаться только в тот момент, когдаThe peculiarity of the start-up process of a self-braking asynchronous electric motor with a shifting rotor is described in detail in the source on page 31 (Ryazhentsev N.P., Shvets S.A. Self-braking asynchronous motor with a cone rotor. - Novosibirsk: "Nauka", 1974. - 70 p.) . It indicates that after applying voltage, the rotor will begin to rotate only at the moment when
где Мn - пусковой момент двигателя;where M n is the starting torque of the engine;
Мс - момент сопротивления всего агрегата;M with - the moment of resistance of the entire unit;
Мm - тормозной момент.M m - braking torque.
Тормозной момент Мm, создаваемый тормозной пружиной, снимается аксиальным электромагнитным усилием F. Однако аксиальное электромагнитное усилие F пропорционально току намагничивания Iμ, а так как они возрастают от нуля по экспоненциальному закону, то в течение некоторого времени, пока F не увеличится до определенной величины, ротор стоит на месте в заторможенном состоянии (режим короткого замыкания асинхронного электродвигателя), что ведет к резкому увеличению протекающего тока по обмотке статора. При этом полная величина напряжения на обмотках статора создает крутящий момент на валу ротора (при заторможенном роторе), что ведет к дополнительному увеличению кратности пускового тока электродвигателя и ее интенсивному нагреву в этот момент.The braking torque M m created by the brake spring is removed by the axial electromagnetic force F. However, the axial electromagnetic force F is proportional to the magnetizing current I μ , and since they increase from zero according to an exponential law, then for some time, until F increases to a certain value , the rotor stands still in the inhibited state (short circuit mode of the asynchronous electric motor), which leads to a sharp increase in the current flowing through the stator winding. In this case, the full value of the voltage on the stator windings creates a torque on the rotor shaft (when the rotor is locked), which leads to an additional increase in the starting current ratio of the electric motor and its intense heating at this moment.
Недостатком данной схемы управления является то, что ее применение не позволяет уменьшить интенсивный нагрев обмотки статора в момент пуска (когда он еще заторможен) и приводит к резкому уменьшению интенсивности пусков самотормозящихся асинхронных электродвигателей, а при интенсивной эксплуатации - к усиленному ускорению процессов старения изоляции. Все это ведет к преждевременному выходу изоляции обмоток статора из строя и уменьшению эксплуатационной надежности и долговечности работы электродвигателей.The disadvantage of this control scheme is that its use does not allow to reduce the intensive heating of the stator winding at the moment of start-up (when it is still inhibited) and leads to a sharp decrease in the intensity of starts of self-braking asynchronous electric motors, and during intensive operation - to increased acceleration of the insulation aging processes. All this leads to premature failure of the stator winding insulation and a decrease in the operational reliability and durability of the electric motors.
Дополнительно к этому происходит увеличение кратности пускового тока электродвигателей, которая ведет к нежелательному увеличению величины срабатывания (отключения) установок защитной аппаратуры.In addition to this, there is an increase in the multiplicity of the starting current of electric motors, which leads to an undesirable increase in the magnitude of the operation (shutdown) of protective equipment installations.
В итоге данная схема управления ухудшает эксплуатационные характеристиками электроприводов с самотормозящимися асинхронными электродвигателями со смещающимися короткозамкнутыми роторами.As a result, this control scheme degrades the performance of electric drives with self-braking asynchronous electric motors with shifting squirrel-cage rotors.
Задачей изобретения является усовершенствование нереверсивной схемы управления для самотормозящегося асинхронного электродвигателя со смещающимся короткозамкнутым ротором.The objective of the invention is to improve a non-reversible control circuit for a self-braking asynchronous motor with a shifting squirrel-cage rotor.
Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик, а именно в уменьшении пусковых токов обмотки статора, увеличении интенсивности пусков, эксплуатационной надежности и долговечности работы электродвигателей.The technical result consists in improving the operational characteristics, namely, in reducing the starting currents of the stator winding, increasing the intensity of starts, operational reliability and durability of the electric motors.
Технический результат достигается тем, что реверсивная схема управления самотормозящегося асинхронного электродвигателя со смещающимся короткозамкнутым ротором содержит реверсивный магнитный пускатель, который включает два линейных контактора, два тепловых реле защиты, автоматический выключатель, предохранители, кнопки в цепи управления, при этом, последовательно с предохранителями, установлено реле времени с задержкой времени срабатывания однополюсного контактора, подключенного к линейному проводу электродвигателя.The technical result is achieved by the fact that the reverse control circuit of a self-braking asynchronous electric motor with a shifting squirrel-cage rotor contains a reversible magnetic starter, which includes two linear contactors, two thermal protection relays, an automatic switch, fuses, buttons in the control circuit, while, in series with the fuses, it is installed time delay relay of a single-pole contactor connected to the line wire of the electric motor.
Подключение с задержкой времени третей обмотки статора асинхронного самотормозящегося электродвигателя, за счет наличия и срабатывания реле времени с последующим подключением однополюсного контактора, позволяет уйти во время пуска от режима, в котором ротор находится в заторможенном состоянии, при полной величине подключенного напряжения к обмоткам статора.Time-delayed connection of the third stator winding of an asynchronous self-braking electric motor, due to the presence and operation of a time relay with subsequent connection of a single-pole contactor, allows you to get away during start-up from the mode in which the rotor is in the inhibited state, with the full value of the voltage connected to the stator windings.
Это позволит уменьшить протекающий ток по обмоткам статора, уменьшить кратность пускового тока электродвигателя и уменьшить интенсивность нагрева обмотки статора в этот момент, что приведет к резкому увеличению интенсивности пусков электродвигателей, а при интенсивной эксплуатации - к уменьшению процессов старения изоляции, увеличению срока службы изоляции обмоток статора, эксплуатационной надежности и долговечности работы электродвигателей.This will reduce the current flowing through the stator windings, reduce the multiplicity of the starting current of the electric motor and reduce the intensity of heating of the stator winding at this moment, which will lead to a sharp increase in the intensity of starting the electric motors, and during intensive operation - to reduce the aging process of the insulation, increase the life of the stator winding insulation , operational reliability and durability of electric motors.
В итоге предлагаемая реверсивная схема управления улучшает эксплуатационные характеристиками электроприводов с самотормозящимися асинхронными электродвигателями со смещающимися короткозамкнутыми роторами.As a result, the proposed reverse control scheme improves the performance of electric drives with self-braking asynchronous electric motors with shifting squirrel-cage rotors.
Сущность изобретения поясняется чертежами.The essence of the invention is illustrated by drawings.
На фиг. 1 показана реверсивная схема управления самотормозящегося асинхронного электродвигателя со смещающимся короткозамкнутым ротором.In FIG. 1 shows a reversible control circuit of a self-braking asynchronous electric motor with a shifting squirrel-cage rotor.
Реверсивная схема управления трехфазным асинхронным электродвигателем с использованием реверсивного магнитного пускателя содержит реверсивный магнитный пускатель, который включает два линейных контактора КМ1 и КМ2 и два тепловых реле защиты КК и автоматический выключатель QF, защищающий электродвигатель М от коротких замыканиях в цепи статора (фиг. 1).The reverse control circuit of a three-phase asynchronous electric motor using a reversing magnetic starter contains a reversing magnetic starter, which includes two linear contactors KM1 and KM2 and two thermal protection relays KK and a circuit breaker QF that protects the electric motor M from short circuits in the stator circuit (Fig. 1).
Направление вращения электродвигателя М «Вперед» осуществляется кнопкой SB1, а для направления вращения электродвигателя М «Назад» кнопкой SB2.The direction of rotation of the electric motor M "Forward" is carried out by the button SB1, and for the direction of rotation of the electric motor M "Back" by the button SB2.
Кнопка SB3 служит для включения режима реверса или торможения электродвигателя М.The SB3 button is used to turn on the reverse or braking mode of the electric motor M.
Реле времени КТ установлено последовательно с предохранителями FA, подключает с выдержкой времени однополюсный контактор КМЗ в цепи статора.The time relay KT is installed in series with the fuses FA, connects with a time delay a single-pole contactor KMZ in the stator circuit.
Тепловое реле КК обеспечивает защиту электродвигателя М от перегрузок. Защита цепи управления осуществляется предохранителями FA. Кроме этого, в схеме управления обеспечивается нулевая защита от исчезновения (снижения) напряжения питающей сети, которая выражается в невозможности самостоятельного включения контакторов КМ1 и КМ2 после их отключения.The thermal relay KK provides protection of the electric motor M against overloads. The control circuit is protected by FA fuses. In addition, the control circuit provides zero protection against the disappearance (reduction) of the mains voltage, which is expressed in the impossibility of independent switching on of the contactors KM1 and KM2 after they are turned off.
Работает схема управления следующим образом.The control scheme works as follows.
Пуск электродвигателя М в условных направлениях «Вперед» или «Назад», при включенном автоматическом выключателе QF, осуществляется нажатием соответственно кнопок SB1 или SB2 в цепи управления. Это приводит к срабатыванию контактора КМ1 или КМ2 с подключением напряжения к двум обмоткам электродвигателя М и последующим протеканием тока по ним. Протекающие токи по обмоткам статора создают магнитный поток, который пересекает магниторовод статора и ротора. Из-за стремления магнитопровода ротора электродвигателя М расположиться в «магнитной середине» по отношению к статору возникает аксиальное электромагнитное усилие, которое сжимает тормозную пружину. Ротор приходит в движение в аксиальном направлении, тем самым освобождается от тормозного устройства.The start of the electric motor M in the conditional directions "Forward" or "Back", with the circuit breaker QF turned on, is carried out by pressing the buttons SB1 or SB2, respectively, in the control circuit. This leads to the operation of the contactor KM1 or KM2 with the connection of voltage to the two windings of the electric motor M and the subsequent flow of current through them. The currents flowing through the stator windings create a magnetic flux that crosses the magnetic conductor of the stator and rotor. Due to the desire of the magnetic circuit of the rotor of the electric motor M to be located in the "magnetic middle" with respect to the stator, an axial electromagnetic force arises, which compresses the brake spring. The rotor moves in the axial direction, thereby being released from the braking device.
В этот момент времени происходит срабатывание реле времени КТ (с задержкой времени срабатывания относительно начала пуска) с замыканием однополюсного контактора КМЗ, который подключает третью обмотку статора электродвигателя М. На обмотки статора электродвигателя М подается трехфазное напряжение, возникает крутящий момент, что приводит его в движение.At this point in time, the time relay KT is activated (with a delay in the operation time relative to the start of the start) with the closing of the single-pole contactor KMZ, which connects the third winding of the stator of the electric motor M. A three-phase voltage is applied to the stator windings of the electric motor M, a torque occurs, which sets it in motion .
Реверс или торможение электродвигателя М осуществляется нажатием кнопки SB3, что приводит к отключению включенного контактора КМ1, после чего нажимается кнопка SB2. Это приводит к включению контактора КМ2 и подаче на электродвигатель М напряжения сети с другим порядком чередования фаз с подключением напряжения к двум обмоткам статора электродвигателя М и последующим протеканием тока по ним. Протекающие токи по обмоткам статора создают магнитный поток, который пересекает магниторовод статора и ротора. Из-за стремления магнитопровода ротора электродвигателя М расположиться в «магнитной середине» по отношению к статору возникает аксиальное электромагнитное усилие, которое сжимает тормозную пружину. Ротор приходит в движение в аксиальном направлении, тем самым освобождается от тормозного устройства.The reverse or braking of the electric motor M is carried out by pressing the button SB3, which leads to the disconnection of the switched on contactor KM1, after which the button SB2 is pressed. This leads to turning on the contactor KM2 and supplying the electric motor M with a network voltage with a different phase sequence with the voltage being connected to the two stator windings of the electric motor M and the subsequent flow of current through them. The currents flowing through the stator windings create a magnetic flux that crosses the magnetic conductor of the stator and rotor. Due to the desire of the magnetic circuit of the rotor of the electric motor M to be located in the "magnetic middle" with respect to the stator, an axial electromagnetic force arises, which compresses the brake spring. The rotor moves in the axial direction, thereby being released from the braking device.
В этот момент времени происходит срабатывание реле времени КТ (с задержкой времени срабатывания относительно начала пуска) с замыканием однополюсного контактора КМЗ, который подключает третью обмотку статора электродвигателя М. На обмотки статора электродвигателям подается трехфазное напряжение с другим порядком чередования фаз. Магнитное поле электродвигателя М изменяет свое направление вращения, и начинается процесс реверса, состоящий из двух этапов: торможения противовключением и разбега в противоположную сторону. Если необходимо только затормозить электродвигатель М, то при достижении им нулевой скорости должна быть вновь нажата кнопка SB3. Это приведет к отключению электропривода от сети и возвращению схемы в исходное положение.At this point in time, the time relay KT is activated (with a delay in the operation time relative to the start of the start) with the closing of the single-pole contactor KMZ, which connects the third winding of the stator of the electric motor M. Three-phase voltage with a different order of phase sequence is applied to the stator windings of the electric motors. The magnetic field of the electric motor M changes its direction of rotation, and the reverse process begins, consisting of two stages: braking by counter-switching and running in the opposite direction. If it is only necessary to slow down the electric motor M, then when it reaches zero speed, the button SB3 must be pressed again. This will disconnect the drive from the mains and return the circuit to its original position.
Для защиты электропривода во время работы от перегрузок в схеме предусмотрено тепловое реле КК, а для защиты схемы управления служат предохранители FA.To protect the electric drive during operation against overloads, a thermal relay KK is provided in the circuit, and fuses FA are used to protect the control circuit.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2793340C1 true RU2793340C1 (en) | 2023-03-31 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2827651C1 (en) * | 2024-03-29 | 2024-10-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Reversible control circuit of self-braking asynchronous electric motor with displacing squirrel-cage rotor |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU93186U1 (en) * | 2009-12-07 | 2010-04-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева (НГТУ) | AUTO TRANSFORMER START-UP OF ASYNCHRONOUS ELECTRIC MOTOR WITH SHORT-CLOSED ROTOR |
| CN201869144U (en) * | 2010-12-08 | 2011-06-15 | 河南省电力公司许昌供电公司 | Novel control cabinet for positive and negative rotation of electric motor |
| CN203135768U (en) * | 2012-08-09 | 2013-08-14 | 云南省曲靖双友钢铁有限公司 | Solid state soft starting positive and reverse rotation control circuit of high power motor |
| CN103633888A (en) * | 2013-11-25 | 2014-03-12 | 国家电网公司 | Motor positive and negative rotation control circuit |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU93186U1 (en) * | 2009-12-07 | 2010-04-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева (НГТУ) | AUTO TRANSFORMER START-UP OF ASYNCHRONOUS ELECTRIC MOTOR WITH SHORT-CLOSED ROTOR |
| CN201869144U (en) * | 2010-12-08 | 2011-06-15 | 河南省电力公司许昌供电公司 | Novel control cabinet for positive and negative rotation of electric motor |
| CN203135768U (en) * | 2012-08-09 | 2013-08-14 | 云南省曲靖双友钢铁有限公司 | Solid state soft starting positive and reverse rotation control circuit of high power motor |
| CN103633888A (en) * | 2013-11-25 | 2014-03-12 | 国家电网公司 | Motor positive and negative rotation control circuit |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Электрический привод: Учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования - М.: Мастерство: Высшая школа, 2000. - 368 с. (с.269, 270). * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2827651C1 (en) * | 2024-03-29 | 2024-10-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Reversible control circuit of self-braking asynchronous electric motor with displacing squirrel-cage rotor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4307327A (en) | Control arrangement for single phase AC systems | |
| US4467257A (en) | Multiple speed induction motor | |
| US3624470A (en) | Single-phase motor-starting control apparatus | |
| JPS5829704B2 (en) | braking electric motor | |
| RU2793340C1 (en) | Reversible control circuit of self-braking asynchronous electric motor with shifting squirrel-cage rotor | |
| RU2796585C1 (en) | Reversible control circuit of self-braking asynchronous electric motor with shifting squirrel-cage rotor | |
| JP2011087399A (en) | Winding switching unit for electric motor | |
| JPH10337063A (en) | Method and device for starting ac electric motor | |
| RU2827651C1 (en) | Reversible control circuit of self-braking asynchronous electric motor with displacing squirrel-cage rotor | |
| RU2793623C1 (en) | Non-reversible control circuit of self-braking asynchronous electric motor with shifting squirrel-cage rotor | |
| RU2796580C1 (en) | Non-reversible control circuit of self-braking asynchronous electric motor with shifting squirrel-cage rotor | |
| RU2826446C1 (en) | Non-reversible control circuit of self-braking induction motor with displacing squirrel-cage rotor | |
| CN204089649U (en) | The electric control loop of dewaterer motor | |
| RU2489796C1 (en) | Induction motor braking apparatus | |
| US3009088A (en) | Motor reversing control system | |
| US1847081A (en) | Control system | |
| US3665272A (en) | Arrangement for braking a three-phase motor driven hoist | |
| RU2152123C1 (en) | Induction motor plugging and braking device | |
| US1252897A (en) | Reciprocating mechanism and system of motor control therefor. | |
| US3389316A (en) | Multiple speed motor and multiple coil starting control | |
| US3183424A (en) | Reversible single-phase motor | |
| US2829328A (en) | Braking systems for electric motors | |
| US2279210A (en) | Self-starting single-phase induction motor with plugging reversing connections | |
| SU764075A1 (en) | Ac electric drive | |
| CN117650719A (en) | Motor braking circuit and braking method of disconnecting link electric operating mechanism |