מעגלי בקרת מנוע כפונקציה של זמן

סוג זה של בקרה משמש כאשר כל המיתוג במעגל החשמלי של המנוע החשמלי מתבצע ברגעי זמן מסוימים, למשל, בעת אוטומציה של תהליך התנעת מנועים חשמליים ללא ניטור המהירות או הזרם. משך המרווחים נקבע וניתן להתאמה לפי הגדרות ממסר הזמן.

בקרת הזמן קיבלה את הפיזור הגדול ביותר בתעשייה בשל הפשטות והאמינות של ממסרי זמן אלקטרומגנטיים ואלקטרוניים בייצור המוני.

אז, מתוך איור. 1, a ו-b, ניתן לראות שעל ידי סגירת המגע K של מגע הקו, כל ההתנגדות של הריאוסטט נכללת במעגל האבזור, שווה ל-R1 + R2 + R3, והכללת קטעי התנגדות ההתחלה יכול להתרחש במרווחי זמן מסוימים t1, t2 ו-t3 במהירויות מנוע מסוימות n1, n2, n3 וכאשר זרם הכניסה יורד לערך המוגדר I2. מרווחי הזמן נבחרים כך שעם כל קצר חשמלי של ההתנגדות, זרם המנוע אינו חורג מה-I1 המותר.

כאשר המנוע מאיץ מ-n = 0 ל-n1, הזרם יורד ל-I2 כתוצאה מעלייה בכוח החשמלי האחורי. לאחר מרווח זמן t1, מגע K1 נסגר, התנגדות shunting R1, מה שמוביל לירידה בהתנגדות הריאוסטט ל-R2+R3, לעלייה חדשה בזרם ל-I1 וכו'. בסוף ההתחלה, המנוע מאיץ למהירות המדורגת, ריאוסטט ההתנעה מוסר לחלוטין.

אורז. 1. מעגלי בקרת מנוע כפונקציה של זמן: א - ריאוסטט התנעה של מנוע DC, ב - דיאגרמת התנעה

שקול כמה מעגלי בקרת מנוע כפונקציה של זמן.

בבקרה תלוית זמן של מנוע אינדוקציה עם רוטור פצע (איור 2), השהיה הזמן הנדרש לקצר שלבים בודדים של ריאוסטט ההתנעה מסופק על ידי ממסרי זמן מטוטלת, שמספרם שווה למספר של צעדים. התכנית פועלת כדלקמן.

אורז. 2. מעגל בקרה כפונקציה של הזמן של מנוע אינדוקציה פצעי רוטור

כאשר אתה לוחץ על לַחְצָן SB1 מקבל חשמל לסליל המגע בקו KM, המחבר את סטאטור המנוע לרשת החשמל. במקביל, ריאוסטט הפלט מוצג במלואו. יחד עם המגע, מופעל ממסר הזמן KT1, אשר לאחר מרווח זמן מסוים סוגר את המגע במעגל של סליל המגע KM1.

המגע מפעיל וסוגר את החלק הראשון של הראוסטט כדי להפעיל את הרוטור. במקביל, נדלק ממסר הזמן KT2 אשר סוגר את המגעים שלו בהשהיה ומדליק את הסליל KM2 ואת ממסר הזמן KTZ. המגעים של המגע KM2 מקצרים את השלב השני KM2 של ריאוסטט ההתחלה.בנוסף, עם עיכוב זמן, מגע ממסר ה-KTZ מופעל, מפעיל את פיתול ה-KMZ, הגורם לקצר של השלב האחרון של ריאוסטט ההתנעה של KMZ, והמנוע ממשיך לעבוד בעתיד, כמו עם רוטור סנאי.

עצירת המנוע מתבצעת על ידי לחיצה על כפתור SB, ובמקרה של עומס יתר, המנוע נכבה על ידי שחרור מתג QF. זה מכבה את מגע הקו, את מגע העזר KM שלו ואת כל מגעי ההאצה וממסרי זמן השהייה ללא זמן. השרשרת מוכנה למחזור הבא.

כדי להפעיל את מהירות הסרק של מנוע אינדוקציה עם הספק מוגבר עם החלפת הסטטור מתפתל מכוכב לדלתא, אתה יכול להשתמש בתרשים באיור. 3. מיתוג במעגל זה מתבצע באופן אוטומטי כפונקציה של זמן. ע"י לחיצה על הכפתור SB2, פיתול הסטטור מחובר לרשת ע"י המגע KM. במקביל, מחוברים לרשת ממסר הזמן KT והסליל KY המחברים את פיתול הסטטור לכוכב באמצעות שלושה מגעים במעגל החשמל.

אורז. 3. מעגל בקרה כפונקציה של הזמן של מנוע אינדוקציה על ידי מעבר מ-Y ל-Δ

המנוע מתחיל ומאיץ במתח מופחת. לאחר מרווח זמן קבוע מראש, ממסר KT מכבה את מגע KY ומפעיל את הסליל של מגע KΔ המחבר את פיתול הסטטור לדלתא. מכיוון שיש מגע עזר KY במעגל של סליל K∆, סגירת המגע K∆ לא יכולה להתרחש לפני סגירת המגע KMY.

הפעלה שלבית של מנועי אינדוקציה מרובי מהירויות חסכונית יותר ומתבצעת כפונקציה של זמן.הבה נשקול דוגמה להתחלה שלב אחר שלב של מנוע בעל שני מהירויות עם סלילה בודדת (איור 4). פיתול הסטטור עובר מדלתא לכוכב כפול במהירות כפולה.

אורז. 4. מעגל בקרה כפונקציה של זמן תחילת הצעד של מנוע אינדוקציה

המנוע מופעל על ידי מגע KM לשלב המהירות הראשון, ועל ידי מגע KM2 ו-KM1 לשלב השני. כדי להפעיל את המנוע למהירות הראשונה, לחיצה על הכפתור SB2 מפעילה את סליל המגע KM ואת מגעי הכוח שלו KM במעגל הראשי. פיתול הסטטור המחובר לדלתא מחובר לרשת. סליל ממסר הזמן KT מופעל, ומגע הסגירה שלו (במעגל של סליל KM) נסגר.

התחלה שלב אחר שלב של המנוע במהירות הסיבוב השנייה מתבצעת באמצעות ממסר ביניים K, שמעגלו נסגר על ידי כפתור ההתחלה SB3. מגעי סגירת K עוקפים את שני לחצני ההפעלה ומגע הפתיחה K מנטרל את ממסר הזמן KT. מגע הסגירה KT במעגל הסליל KM נכבה בהשהיית חזרה, עקב כך מסתבר שהסליל KM בתקופה הראשונה של ההתנעה סגור והמנוע נדלק במהירות הראשונה.

המגע של בלוק KM במעגל של סליל KM2 ו- KM1 נפתח. סלילים אלה מנותקים גם מהמגע הפתוח KT, שמתעכב עם החזרה. לאחר פרק זמן מסוים, מגע הסגירה KT יכבה את הסליל KM, ומגע הפתיחה שלו יפעיל את סלילי המגעים של מהירות הסיבוב השנייה KM1 ו- KM2. המגעים העיקריים שלהם במעגל האספקה ​​יעבירו את פיתול הסטטור לכוכב כפול ויחברו אותו לרשת החשמל.

לכן, המנוע מאיץ תחילה להילוך ראשון ולאחר מכן עובר אוטומטית להילוך שני. שימו לב שהחיבור המקדים של הסטטור מתפתל לכוכב כפול והכללתו לאחר מכן ברשת מתבצעת תחילה על ידי הפעלת שני מגעים סגירים של ספק הכוח KM2, ולאחר מכן שלושה מגעים ראשיים סגירים KM1. רצף מיתוג כזה מושג על ידי העובדה שהסליל KM1 מחובר למתח דרך המגע של בלוק הסגירה KM2. עצירת המנוע מתבצעת על ידי לחיצה על כפתור "עצור", המסומן בתרשים באות SB1.

באיור. 5 מציג תרשים של ההתחלה האוטומטית של מנוע DC מעורר במקביל כפונקציה של זמן. על ידי סגירת מפסק ה-QF, המנוע מוכן להתנעה. הזרם זורם דרך המעגל המורכב מפיתול ממסר הזמן KT1, האבזור של המנוע M ושני שלבים של ריאוסטט ההתחלה R1 + R2.

אורז. 5. מעגל בקרה כפונקציה של הזמן של מנוע DC נרגש

בשל ההתנגדות הגבוהה של סליל הממסר KT1, הזרם במעגל זה קטן מאוד ואין לו השפעה על המנוע, אך הממסר עצמו מופעל והמגע הפתוח שלו במעגל של המגע KM1 נפתח. בסליל של ממסר הזמן השני KT2, המחובר במקביל להתנגדות R1, מסועף זרם כה קטן עד שלא ניתן להפעילו. גם פיתול השדה LM של המנוע נדלק.

המנוע מופעל ע"י לחיצה על כפתור SB2. במקביל, המגע KM והמגע שלו במעגל האבזור של המנוע מופעלים. זרם ההתחלה הגדול מוגבל על ידי שני שלבי ריאוסטט R1 ו-R2.חלק מהזרם הזה מסועף לתוך הסליל של ממסר KT2 וכאשר מופעל הוא פותח את מגע ה-KT2 שלו במעגל המגע KM2. במקביל לסגירת מעגל האבזור M, מגע העבודה של המגע KM מקצר את הסליל של הממסר KT1.

לאחר מרווח זמן מסוים כאשר הממסר יחזור, KT1 יסגור את מגע ה-KT1 שלו במעגל המגע KM1. מגע זה עם המגע העובד שלו KM1 יקצר את השלב הראשון R1 של ריאוסטט ההתנעה ואת פיתול ממסר הזמן KT2. עם עיכוב חזרה, המגעים הפועלים שלו KT2 יפעילו את המגע KM2, אשר עם המגעים הפועלים שלו KM2 יקצר את השלב השני R2 של ריאוסטט ההתחלה. זה משלים את התנעת המנוע.

כאשר כפתור SB1 נלחץ, מגע ה-KM יופעל וינתק את המגע הראשי שלו במעגל האבזור. האבזור נשאר נמרץ, אבל מסתבר שהוא מחובר בסדרה עם סליל הממסר KT1, שבגללו זורם דרכו זרם קטן. ממסר KT1 יעבוד, יפתח את המגע שלו במעגל המגעים KM1 ו-KM2, הם יכבו ויפתחו את המגעים שלהם, יקצרו את ההתנגדויות R1 ו-R2. המנוע יפסיק, אך פיתול השדה שלו נשאר מחובר לרשת ובכך המנוע מוכן להתנעה הבאה. כיבוי מוחלט של המנוע מתבצע על ידי כיבוי מתג הכניסה האוטומטי BB.

בלימה דינמית של מנועים מתבצעת גם כפונקציה של זמן. עבור בלימה דינמית, למשל, מנוע אינדוקציה, מתפתל הסטטור מנותק מרשת זרם החילופין, ולפי אחת מהסכמות המוצגות בטבלה 1, מחובר למקור זרם ישר.בתעשיית היערות והעץ, זרם ישר מתקבל ממיישרים מוליכים למחצה מיוחדים. במקרה זה, אין צורך במקור מיוחד של זרם ישר.

כאשר סוללת הסטטור מופעלת לפי אחת הסכמות (ראה טבלה 1), נוצר שדה מגנטי נייח בפיתול אל המיישר. בשדה נייח, הרוטור של המנוע ממשיך להסתובב באינרציה. במקרה זה, ברוטור של המנוע ייווצר EMF מתחלף וזרם, אשר יעורר שדה מגנטי מתחלף. השדה המגנטי המשתנה של הרוטור בעת אינטראקציה עם השדה הנייח של הסטטור יוצר מומנט בלימה. במקרה זה, האנרגיה הקינטית האצורה מהרוטור ומהכונן מומרת לאנרגיה חשמלית במעגלי הרוטור, והאחרונה לחום.

אנרגיה תרמית מתפזרת ממעגל הרוטור לסביבה. החום שנוצר ברוטור יחמם את המנוע. כמות החום המשתחררת תלויה בזרם בפיתול הסטטור כאשר הוא מסופק בזרם ישר. בהתאם לתכנית שאומצה להפעלת פיתול הסטטור כאשר הוא מסופק בזרם ישר, היחס בין זרם לזרם הפאזה של הסטטור יהיה שונה. היחסים של זרמים אלה עבור תוכניות מיתוג שונות מוצגים בטבלה. 1

מעגל הבלימה הדינמי של מנוע אינדוקציה מוצג באיור. 6.

אורז. 6. תכנית בלימה דינמית של מנוע אינדוקציה

על ידי לחיצה על לחצן ההתחלה SB1, מגע הקו של KM מפעיל את המנוע לרשת AC, מגע הבלוק הסגירה שלו מעביר את סליל ה-KM להפעלה עצמית.מגע הפתיחה KM מנתק את מעגל האספקה ​​של מגע הבלמים KM1 ואת ממסר הזמן KT. כאשר כפתור SB נלחץ, מגע קו ה-KM מנותק ומעגל סליל המגע KM1 יופעל.

מגע KM1 כולל את המגעים KM1 שלו במעגל של שנאי T ומיישר V, וכתוצאה מכך סוללת הסטטור תסופק עם זרם ישר. כדי למנוע מיתוג בלתי תלוי אקראי של מגע הקו, מגע הפתיחה של הבלוק KM1 מחובר בסדרה עם הסליל שלו KM. במקביל למגע הבלם, מופעל ממסר הזמן KT, המוגדר כך שהמגע הפתוח שלו KT יהיה כבה את הסליל KM1 ואת ממסר הזמן לאחר מרווח זמן מסוים. הגדרת ממסר הזמן KT נבחרה כך שזמן הפעלת הממסר tkt יהיה שווה לסכום זמן האטת המנוע tT וזמן ההפעלה הנכון של המגע KM1.