Кнопка для реверса электродвигателя

Цифровая схема реверса однофазного асинхронного двигателя на микроконтроллере PIC12F629

Это несложное цифровое устройство было разработано для управления однофазным асинхронным электродвигателем типа 6АЕ80 номинальной мощностью 1100 Вт.

Одним из условий было наличие проводного пульта дистанционного управления с кабелем длиной 5 — 6 метров, небольшой вес пульта и низковольтное управление (для электробезопасности оператора).

Устройство можно использовать с любым однофазным асинхронным электродвигателем, но следует учитывать мощность мотора. Для более мощных двигателей, возможно, потребуется применение в схеме электромагнитных реле, способных коммутировать больший ток.

Кнопка для реверса электродвигателя

Электродвигатель 6АЕ80

Чаще всего электрики делают подобные устройства на основе электромагнитных пускателей, представляющих собой практически мощные электромагнитные реле с обмотками на 220 вольт. Например, распространенных контакторах типа ПМЛ-1100. Это самое распространенное решение, но с точки зрения наших целей оно имеет ряд недостатков.

Первое — это большие габариты устройства на электромагнитных контакторах, и второе — это необходимость тянуть к пульту управления (кнопочному пульту) силовые провода большого сечения, по которым течет сравнительно большой ток и присутствует опасное высокое сетевое напряжение 220 вольт.

Ниже на картинке — фото одного из таких устройств:

Кнопка для реверса электродвигателя

Видим что такое устройство по размерам сопоставимо с размерами самого электродвигателя.

Я решил разработать небольшое по габаритам устройство с цифровым управлением на недорогом 8-пиновом микроконтроллере PIC12F629.

Применение микроконтроллера позволило реализовать управление двигателем всего двумя кнопками (вместо обычных трех кнопок в реверсе на пускателях). При этом оператору не нужно думать об остановке двигателя перед сменой направления вращения — об этом заботится программа, «зашитая» в микроконтроллер.

Кнопка для реверса электродвигателя

На фотографии — мой пульт управления двигателем. С блоком контроллера пульт соединяется мягким качественным кабелем длиной 6 метров (При необходимости длину кабеля можно увеличить). Применен микрофонный кабель с двумя жилами и экраном.

Кабель имеет диаметр 6 мм (по изоляции) Такой кабель применяется ы звукотехнике для подключения микрофонов. В принципе можно использовать любой трехжильный провод.

Я применил микрофонный, так как он качественный, стойкий к изгибам и обрывам, так как рассчитан на использование в «экстремальных» условиях живых концертов.

Кнопка для реверса электродвигателя

Микрофонный кабель (один из вариантов)

Пульт управления имеет две кнопки. Зеленая кнопка — вращение вперед, красная кнопка — реверс, то есть вращение в обратную сторону (следует учесть, что направления вращения — условные).

Если двигатель остановлен, то нажатие на любую из кнопок запускает двигатель в соответствующем направлении. Если во время вращения мотора нажать на любую из кнопок, то происходит выключение двигателя.

На корпусе пульта управления есть кольцо, предназначенное для того, чтобы пульт можно было повесить на стену или на шею оператора (желание заказчика). Двигатель используется с редуктором, в станке для гибки труб.

Корпуса пульта управления и самого контроллера разработаны в программе 3D моделирование SolidWorks и напечатаны на 3D принтере.

Кнопка для реверса электродвигателя

Корпус кнопочного пульта (слева) и контроллера (справа), распечатанные на 3D принтере.

Кнопка для реверса электродвигателя

Контроллер управления, закреплённый на пластиковой крышке распределительной коробки двигателя 6АЕ80.

Изменение направления вращения однофазного асинхронного двигателя

Существует несколько разновидностей асинхронных однофазных электродвигателей. В этой статье идет речь о двигателях с конденсаторным пуском. такой электродвигатель имеет две обмотки — рабочую (Р.О.) и пусковую (П.О.).

рабочая обмотка включается в сеть 220 вольт напрямую, а пусковая — через специальн6ый пусковой конденсатор. Конденсатор позволяет создать сдвиг фаз переменного тока в пусковой обмотке относительно тока в рабочей обмотке.

Кнопка для реверса электродвигателя

На этой схеме (и в распределительной колодке нашего двигателя 6АЕ80) начало и конец рабочей обмотки обозначены как U1 и U2, а начало и конец пусковой обмотки — Z1 и Z2.

Для того, чтобы изменить направление вращения достаточно поменять местами начало и конец любой из обмоток. Обычно используется реверс по рабочей обмотке, однако совершенно все равно, начало и конец какой обмотки менять между собой.

Мы будем менять между собой выводы рабочей обмотки, то есть U1 и U2. Итак, схема для реверсивного включения будет выглядеть следующим образом:

Кнопка для реверса электродвигателя

Следует иметь в виду, что изменение направления вращения такого двигателя возможно только в момент его старта. При этом якорь двигателя должен быть неподвижен. Если переключить обмотку и подать питание на мотор, не дождавшись остановки вращения его якоря, то двигатель запустится в том же направлении, в котором он вращался до этого, не зависимо от включения обмотки.

Принципиальная схема контроллера управления двигателем

Печатная плата разведена в программе DipTrace, поэтому принципиальная схема нарисована также в схемном редакторе DipTrace. Для того, чтобы увеличить схему, кликните на ней мышкой:

Кнопка для реверса электродвигателя

В данной схеме всем рулит микроконтроллер PIC12F629. Это небольшая микросхема в 8-выводном корпусе. Микроконтроллер настроен для работы от внутреннего (встроенного) генератора частотой 4 МГц, поэтому дополнительный кварцевый резонатор здесь не нужен. Для управления двигателем используются два порта микроконтроллера.

Порт GP4 (вывод 3) управляет электромагнитным реле (К1) включения и выключения питания двигателя. Направление вращения переключает реле (К2), управляемое портом GP5 (вывод 2) микроконтроллера. Микроконтроллер управляет обмотками реле через ключи на сравнительно мощных транзисторах Q1 и Q2.

Эти транзисторы необходимы, так как выходной порт микроконтроллера не может обеспечить ток, достаточный для включения электромагнитного реле. Катушки электромагнитных реле включены в коллекторные цепи транзисторов Q1 и Q2.

Диоды, вколоченные параллельно катушкам реле катодом к плюсу питания и анодом к коллектору транзистора, защищают переходы транзисторов от индукционных бросков напряжения, возникающего в обмотках в момент срабатывания реле.

Для отслеживания нажатий на кнопки управления задействованы порты микроконтроллера GP0 и GP1 (выводы 7 и 6). Эти выводы настроены как входы и подтянуты к источнику питания +5В через резисторы R5 и R6 сопротивлением 1 кОм.

Сами кнопки на схеме не показаны, так как схема рисовалась для разводки печатной платы, а кнопок на печатной плате нет, они устанавливаются в пульт ДУ.

Кнопки подключаются к контактам платы BTN_FWD (кнопка ВПЕРЕД), BTN_REV (кнопка НАЗАД) и к контакту GND (земля):

Кнопка для реверса электродвигателя

Схема пульта дистанционного управления

На корпусе контроллера установлены три светодиода, которых нет на схеме и печатной плате. Дело в том, что установить светодиоды я решил уже когда собрал контроллер.

первый, синий светодиод светится когда включено питание (+5В) контроллера. Второй светодиод, красный, светится когда срабатывает реле, коммутирующее направление вращения (K2).

Третий светодиод, зеленый, светится когда двигатель включен, то есть на него подано питание 220В.

Если вы хотите установить светодиоды, схема их включения показана ниже. Также, при желании вы сможете модифицировать печатную плату контроллера, все файлы вы найдете в конце этой статьи. Мне дорабатывать плату было лень и я просто допаял три резистора навесным монтажом а сами светодиоды закрепил в отверстиях на корпусе контроллера при помощи небольшого количества цианоакрилата (суперклей).

Схема подключения светодиодов

Питание контроллера

В качестве источника питания этого контроллера я использовал обычный импульсный адаптер для смартфона с выходным напряжением 5 В. Для работы контроллера достаточно, чтобы адаптер обеспечивал выходной ток в районе 500 — 600 мА. Мой адаптер оказался рассчитанным на 2 А. Единственная доработка адаптера — это замена micro USB разъема на обычный штекер питания, вот такой (папа):

такой разъем более надежен и практичен чем micro USB. На корпусе контроллера я установил ответную часть — гнездо «мама»

Можно купить готовый адаптер на 5 В с таким штекером. У нас в магазинах радиотоваров такой адаптер на максимальный ток 2 А стоит примерно 200..250 рублей.

Если у вас в хозяйстве есть небольшой сетевой трансформатор с напряжением на вторичной обмотке в районе 9 — 14В, вы можете собрать блок питания по классической схеме:

Но я думаю, что покупной импульсный адаптер — более дешевый и главное «быстрый» вариант. Можно также такой адаптер заказать в Китае, на Алиэкспресс:

Печатная плата

Печатная плата разведена в программе DipTracе. Бесплатную версию программы на 400 пинов вы можете скачать на официальном сайте. Ее функционала вполне достаточно для такой платы.

Ниже во фрейме вы видите трехмерное изображение печатной платы. Нажав на кнопку «плэй» в центре изображения, вы сможете «покрутить» плату в виртуальном 3D пространстве и подробно её рассмотреть:

Контроллер управления асинхронным двигателем by shantidas on Sketchfab

Большие контактные площадки над двумя оранжевыми реле — это высоковольтная часть платы.

В центре этих круглых пинов я просверлил отверстия диаметром 3 мм, и с помощью крепежа на M3 (винт — гайка — шайба — шайба — гайка) закрепил провода от электродвигателя и от сети 220 вольт.

Можно конечно просто эти провода припаять, если вам лень возиться с крепежом. При соединении высоковольтной части платы нужно соблюдать аккуратность и внимательность, чтобы не допустить замыкания по высоковольтным цепям.

Печатная плата — односторонняя. На ней есть три перемычки. Одна перемычка находится на низковольтной части платы (справа от резисторов R4 и R2). Она выполнена отрезком монтажного провода. Две другие перемычки находятся в высоковольтной части платы.

Для их создания необходимо кусками изолированного провода сечением не менее 1 мм соединить точки на плате: A1 с A2 (первая перемычка) и B1 с В2. Будьте внимательны, в этих точках действует напряжение сети и через эти провода течет ток электродвигателя.

Поэтому не используйте здесь тонкий провод

Подключение электродвигателя к плате

Подключение электродвигателя несложно, но повторяю, здесь нужно быть очень внимательным и проверять всё несколько раз, так как ошибка может вызвать замыкание и «бабах!!!», так как вы работаете с напряжением сети 220В.

Для успешного подключения электродвигателя из его корпуса в распределительную коробку должны быть выведены все 4 провода, то есть начало-конец рабочей обмотки и начало-конец стартовой обмотки.

В некоторых двигателях общая точка соединения обмоток двигателей находится внутри корпуса и выведен просто один общий провод. такой двигатель подключить с реверсом не получится.

У нашего двигателя 6АЕ80 все 4 конца выведены из корпуса а монтаж изначально сделан на трех-контактной монтажной колодке внутри распределительного отсека.

Синий и коричневый провода ведут к пусковому конденсатору. Оставим их как есть.

первое что нужно сделать, это отсоединить от схемы провода рабочей обмотки. В данном моторе они промаркированы U1 и U2. Их нужно отсоединить, удлинить дополнительными кусками провода (сечением 1.5 — 2 мм) и вывести наружу через «штуццер», пометив как U1 и U2.

еще два куска такого же провода соединяем к колодке на место, куда были прикручены концы рабочей обмотки ( на фото это — левый и средний винты контактной колодки) и выводим тоже наружу, помечая как KU1 и KU2 (Колодка-U1 и Колодка-U2).

Читайте также:  Как подобрать якорь для электродвигателя

Эти 4 провода соединяем с одноименными контактами на высоковольтной части печатной платы (за реле).

Схема подключения мотора к плате контроллера

Толстыми линиями показаны провода, которые нужно добавить. Тонкие линии — то что внутри мотора.

  • Сеть 220 вольт подключаем к контактам 220-1 и 220-2 на плате контроллера.
  • Детали контроллера
  • U3 — микроконтроллер PIC12F629Q1, Q2 — транзисторы BD139K1, K2 — электромагнитное реле типа RT424005 с обмоткой на 5 вольт и коммутируемым током 8 A.

D1, D2 — диоды 1N4001Все резисторы мощностью 0.125 — 0.25 Вт с номиналами, указанными на схеме.Конденсатор C1 — керамический на 0.1 мкФКонденсатор С2 — электролитический на 47 мкФ 16Вдве нормально разомкнутые кнопки для пульта (я купил подходящие в радиомагазине по 15 рублей)

Внимание! Для управления двигателями большей мощности потребуются реле, способные коммутировать больший ток. Такие реле могут быть больших габаритов и из придется монтировать отдельно.

Программа для микроконтроллера

Прошивка для микроконтроллера PIC12F629 написана на языке Си в среде MikroC Pro For Pic. Для прошивки микроконтроллера вам потребуется любой из программаторов, способных прошивать микроконтроллеры PIC.

Скачать архив с файлами проекта…

в архиве:Программа (прошивка) для микроконтроллера с исходными кодамиСама прошивка — это файл Revers_12F629.hexтакже в архиве найдете проект для симуляции в Proteus. Это файл Reves12F6298.pdsprj

Проект печатной платы в формате DipTrace и 3D модели для печати корпусов контроллера и кнопочного пульта

Реверсивное управление двигателем постоянного тока — DRIVE2

ПредисторияИногда я «по просьбам трудящихся» 🙂 в свободное время помогаю составить различные схемы. В ряде случаев я получаю отклик, в ряде — все «уходит в пучину» и не знаю: вышла схема или нет. Таких схем получилось достаточно прилично и вот решил выложить их «в открытый доступ» — может кому что понравится и он попробует собрать — заодно и расскажет, как все вышло.

ЗадачаСформулировано задание было так : » Имеется моторчик 12в. Нужна схема для изменения полярности на выходах моторчика, чтоб работал от кнопки без фиксации то в одну сторону, то в другую.Кнопка без фиксации должна подавать минусовой сигнал.

  • Включил зажигание моторчик крутит в одну сторону, нажал кнопку крутит в другую сторону, выключил зажигание моторчик не крутит»
  • Конечно схема былабы проще, если бы не требование только минусового сигнала на кнопке, то таково «требование заказчика»
  • «Схема переключения»Пояснять тут особо нечего — по сути это схема управления нагрузкой при помощи одной кнопки.
  • Реализована на микросхеме CD4013, представляющую собой два D- триггера в одном корпусе.

Кнопка для реверса электродвигателя

Если выкинуть резистор R1 и поставить кнопку S1 вместо транзистора VT1, то получим схему управляемую плюсовым сигналом.При подаче питания на на выходе Out (+) появляется напряжение питания. При нажатии на кнопку S1 происходит переключение.

  1. Вывод 12 является инверсным к выводу 13 и если нужно, чтобы при включении на выходе был 0, нужно подключаться к Out (-)
  2. Силовая часть

Тут также все просто — мостовая схема на биполярных транзисторах VT1- VT4, на схеме изображены Tip41 и Tip42 — эти транзисторы позволят подать на мотор до 65 Вт нагрузки.При подаче управляющего сигнала на вход двигатель будет вращаться в одну сторону, при отсутствии — в противоположную.

Кнопка для реверса электродвигателя

  • Если кто решит повторить схему или ее часть — просьба отписаться: пришлось ли что то дорабатывать или нет и если да, то что.
  • PS. а вообще предельно просто данная система управления собирается из волговского реле РС711 и двух 5-контактных обычных реле, но «заказчик» просил именно электронную схему 😉
  • PS2. Если честно, то делая для себя, я не сталбы пускать двигатель в другую сторону, не дождавшись его полной остановки

Схема реверсивного магнитного пускателя с описанием подключения

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта .

Продолжаем разбираться с магнитным пускателем и сегодня мы рассмотрим еще одну классическую схему подключения магнитного пускателя, которая обеспечивает реверс вращения эл.

двигателя.

Такая схема используется в основном, где нужно обеспечить вращение эл. двигателя в обе стороны, например, сверлильный станок, подъемный кран, лифт и т.д.

  • На первый взгляд может показаться, что эта схема намного сложнее, чем схема с одним пускателем, но это только на первый взгляд.
  • В схему добавилась еще одна цепь управления, состоящая из кнопки SB3
  • , магнитного пускателяКМ2 , и немного видоизменилась
  • силовая часть

подачи питания на эл. двигатель. Названия кнопок SB2 и SB3 даны условно.

  1. Для защиты от короткого замыкания в силовой цепи, перед катушками пускателей добавились два нормально-замкнутых контакта КМ1.2
  2. иКМ2.2 , взятые от контактных приставок, установленных на магнитных пускателях
  3. КМ1
  4. КМ2

и .

Для удобства понимания схемы, цепи управления и силовые контакты пускателей раскрашены в разные цвета. А чтобы визуально не усложнять схему, цифробуквенные обозначения пар силовых контактов пускателей не указываются. Ну а если возникнут вопросы или сомнения, про

Исходное состояние схемы

  • При включении автоматического выключателя QF1
  • фазы «А», «В», «С» поступают на верхние силовые контакты магнитных пускателейКМ1 и
  • КМ2
  • Фаза «А», питающая цепи управления, через автомат защиты цепей управления SF1
  • и кнопкуSB1 «Стоп» поступает на контакт
  • №3
  • SB2
  • SB3
  • 13НО
  • КМ1
  • КМ2
  • На рисунке ниже показана часть реверсивной схемы, а именно, монтажная схема цепей управления с реальными элементами.

и там остаются дежурить. кнопок и , вспомогательный контакт пускателей и , и остается дежурить на этих контактах. Схема готова к работе.

Устройство магнитного пускателя для реверсного пуска

Реверсивный магнитный пускатель имеет функциональное назначение — запуск электрического двигателя, а также других механизмов, у которых есть функциональное назначение работы в прямом и обратном направлении с изменением вращения вала двигателя. Пускатель выполняет коммутационную функцию силовыми контактами и подачу напряжения на двигатель.

В отличие от контакторов пускатель используется как защита при частых пусках и остановках механизмов и устройств. Пускатели марки ПМЛ широко применяются в схемах реверса трехфазного двигателя для реализации дистанционного пуска в насосных станциях, в башенных кранах и вентиляционных системах, в других механизмах.

Пускатель марки ПМЛ

Магнитный пускатель в своей конструкции имеет следующие функциональные составляющие:

  • электромагнитная часть с катушкой и подвижным якорем, нормально разомкнутый магнитопровод;
  • главные силовые контакты, назначение которых — соединение и отключение фаз электродвигателя при пуске и остановке. Реверсивные магнитные пускатели в своем устройстве могут иметь контакты в верхней части конструкции и на стороне обмотки якоря (КМ);
  • блок-контакты функционально предназначены для коммутации цепи управления;
  • переход в начальное положение пускатель осуществляет при помощи возвратного механизма, это пружина, которую якорь катушки управления (КМ) возвращает в начальное положение, размыкая все контакты.

Работа цепей управления при вращении двигателя влево

  1. При нажатии на кнопку SB2
  2. фаза «А» через нормально-замкнутый контактКМ2.2 поступает на катушку магнитного пускателя
  3. КМ1
  4. замыкаются
  5. размыкаются
  6. При замыкании контакта КМ1.

    1

  7. пускатель встает насамоподхват , а при замыкании силовых контактов
  8. КМ1
  9. Здесь же, нормально-замкнутый контакт КМ1.

    2

  10. , расположенный в цепи питания катушки пускателяКМ2 , размыкается и не дает включиться магнитному пускателю
  11. КМ2
  12. КМ1

, пускатель срабатывает и его нормально-разомкнутые контакты , а нормально-замкнутые . фазы «А», «В», «С» поступают на соответствующие контакты обмоток эл.

двигателя и двигатель начинает вращение, например, в левую сторону. пока в работе пускатель . Это так называемая «защита от дурака», и о ней чуть ниже.

На следующем рисунке показана часть схемы управления, отвечающая за команду «Влево». Схема показана с использованием реальных элементов.

Схема подключения реверсивного пускателя

Электромагнитный пускатель являет собой низковольтное комбинированное электромеханическое приспособление, специализированное для запуска трёхфазных электродвигателей, для обеспечения их постоянной работы, для отключения питания, а в некоторых случаях и для охраны цепей электродвигателя и иных подключённых цепей. Определённые двигатели обладают функцией реверса мотора.

По сущности, электромагнитный пускатель — это улучшенный, изменённый контактор. Но более компактный, нежели контактор в обычном понятии: легче по весу и рассчитан непосредственно для работы с двигателями. Определённые модификации магнитных пускателей опционально оборудованы тепловым микрореле аварийного отключения и защитой от обрывания фазы.

Для управления запуском мотора путём замыкания контактов устройства предназначается клавиша или слаботочная группа контактов:

  • с катушкой на определённое напряжение;
  • в некоторых случаях — и то и другое.

В пускателе за коммутирование силовых контактных отвечает непосредственно катушка в металлическом сердечнике, к которой прижимается якорь, давящий на контакты и замыкающий цепь. При выключении питания катушки возвратная пружинка перемещает якорь в противоположное положение — цепь размыкается. Каждый контакт находится в дугогасительной специальной камере.

Работа цепей управления при вращении двигателя вправо

  • Чтобы задать двигателю вращение в противоположную сторону достаточно поменять местами любые две питающие фазы, например, «В» и «С». Вот этим, как раз, и занимается пускатель КМ2
  • .
  • Но прежде чем нажать кнопку «Вправо
  • » и задать двигателю вращение в обратную сторону, нужно кнопкой «Стоп » остановить прежнее вращение.
  • При этом разорвется цепь и управляющая фаза «А» перестанет поступать на катушку пускателя КМ1
  • , возвратная пружина вернет сердечник с контактами в исходное положение, силовые контакты разомкнутся и отключат двигательМ от трехфазного питающего напряжения. Схема вернется в начальное состояние или ждущий режим:
  • Нажимаем кнопку SB3
  • и фаза «А» через нормально-замкнутый контактКМ1.2 поступает на катушку магнитного пускателя
  • КМ2
  • КМ2.1
  • Своими силовыми контактами КМ2
  • пускатель перебросит фазы «В» и «С» местами и двигательМ станет вращаться в другую сторону. При этом контакт
  • КМ2.2
  • КМ1
  • КМ1
  • КМ2

, пускатель срабатывает и через свой контакт встает на самоподхват. , расположенный в цепи питания пускателя , разомкнется и не даст пускателю включиться пока в работе пускатель .

Нереверсивное подключение электродвигателя

Специалисты для лучшего понимания реверсного пуска электродвигателя предлагают рассмотреть, как работает нереверсивная схема включения электрического двигателя. В конкретном примере рассматривается пускатель с катушкой управления 220 вольт. Электродвигатель подключается к цепи по следующей цепочке:

  • автоматический трехфазный выключатель;
  • силовые клеммы пускателя (КМ);
  • тепловое реле (ТР).
  1. Катушка управления пускателя (КМ) с одной стороны подключена к рабочему нулю, а другая сторона через цепочку кнопок управления «Пуск» и «Стоп» — к фазе цепи.
  2. Подключение катушки 220 вольт
  3. Пост управления (КМ) имеет две кнопки: «Пуск» и «Стоп»:
  • у кнопки «Пуск» контакты нормально разомкнутого вида;
  • у кнопки «Стоп» контакты нормально замкнутого вида.

Нормально разомкнутый контакт катушки управления включается параллельно пусковой кнопке. Тепловое реле в этой схеме играет для электродвигателя защитную функцию от перегрузки и включено в разрыв питающей фазы. Контакт нормально замкнутый (ТР) включается в цепь катушки управления (КМ).

После включения автоматического трехфазного выключателя напряжение поступает на силовые контакты пускателя и в управляющую цепь катушки — схема приведена в рабочее состояние.

Нереверсивный запуск

Для осуществления пуска электрического двигателя оператору необходимо нажать кнопку «Пуск», тогда в управляющую цепь катушки поступает напряжение, цепь замыкается и срабатывает, втягивая якорь с одновременным замыканием шунтирующего контакта катушки управления. Силовые контакты электрического двигателя получают питание, он начинает вращаться.

Когда оператор отпускает кнопку «Пуск», обмотка (КМ) получает питание от его вспомогательного контакта, двигатель работает.

Остановка

Оператору для остановки нереверсивного двигателя надо нажать кнопку «Стоп», в этом случае происходит разрыв питания катушки управления (КМ), шунтирующий контакт размыкается, якорь катушки приходит в начальное положение, тем самым размыкая силовые контакты. На электродвигателе пропадает напряжение, он останавливается.

Кода отпускается кнопка «Стоп», контакт управляющей обмотки остается разомкнутым, ожидая следующего пуска электросхемы.

Как происходит защита двигателя при нереверсивном пуске

Защита электрического двигателя реализуется при помощи биметаллических контактов (ТР), они изгибаются при увеличении тока, и расцепитель воздействует на контакт в пусковой обмотке, прекращая подачу электрической энергии. Все контакты пускателя (КМ) возвращаются в начальное положение, а двигатель останавливается. Ниже представлена принципиальная схема подключенного электродвигателя с защитой.

Установка монтажных предохранителей в цепочку защиты

В схеме защиты работы электрического двигателя предусматривается дополнительная защита управления пуском и остановкой механизма, это включение в цепь предохранителя, который реагирует на межвитковое замыкание катушки управления пускателя (КМ).

Силовые цепи

А теперь посмотрим на работу силовой части схемы, которая и отвечает за переброс питающих фаз для осуществления реверса вращения эл. двигателя.

  • Обвязка силовых контактов пускателя КМ1
  • выполнена так, что при их срабатывании фаза «А» поступает на обмотку№1 , фаза «В» на обмотку
  • №2
  • №3
  • Обвязка силовых контактов пускателя КМ2
  • выполнена таким-образом, что при его срабатывании фазы «В» и «С» меняются местами: фаза «В» черезсредний контакт подается на обмотку
  • №3
  • левый
  • №2
  • А теперь рассмотрим нижний рисунок, где показан монтаж всей силовой части на реальных элементах.
  • Фаза «А» белым проводом заходит на вход левого
  • контакта пускателяКМ1 и перемычкой заводится на вход
  • левого
  • КМ2
  • КМ1
  • №1
  • М
  • Фаза «В» красным проводом заходит на вход среднего
  • контакта пускателяКМ1 и перемычкой заводится на
  • правый
  • КМ2
  • КМ2
  • КМ1
  • №3
  • КМ2
  • Фаза «С» синим проводом заходит на вход правого
  • контакта пускателяКМ1 и перемычкой заводится на
  • средний
  • КМ2
  • среднего
  • КМ2
  • средний
  • КМ1
  • №2
  • КМ2

, и фаза «С» на обмотку . Двигатель, как мы определились, получает вращение влево. Здесь переброс фаз не осуществляется. , а фаза «С» через крайний подается на обмотку . Фаза «А» остается без изменений. контакта пускателя . Выхода обоих контактов пускателей также соединены перемычкой, и уже от пускателя фаза «А» поступает на обмотку двигателя — здесь переброса фазы нет. вход пускателя . С правого выхода фаза перемычкой заводится на правый выход , и тем самым, встает на место фазы «С». И теперь на обмотку , при включении пускателя будет подаваться фаза «В». вход пускателя . С выхода контакта фаза перемычкой заводится на выход , и тем самым, встает на место фазы «В». Теперь на обмотку , при включении пускателя будет подаваться фаза «С». Двигатель будет вращаться в правую сторону.

Общая схема реверса электродвигателей

В промышленности и сельском хозяйстве нашли широкое применение различные типы трехфазных асинхронных электродвигателей. Они устанавливаются в электроприводах оборудования, служат составной частью автоматических устройств. Трехфазные агрегаты завоевали популярность, благодаря высокой надежности, простому обслуживанию и ремонту, возможности работы напрямую от сети переменного тока.

Специфика работы устройств, работающих с электродвигателями, предполагает необходимость изменения направления вращения вала, называемого реверсом.

Для таких ситуаций разработаны специальные схемы, в состав которых включены дополнительные электрические приборы. Прежде всего, это вводный автомат, имеющий соответствующие параметры, контакторы (2 шт.

), тепловое реле и элементы управления в виде трех кнопок, объединенных в общий кнопочный пост.

Для того чтобы вал начал вращаться в противоположную сторону, необходимо изменить расположение фаз подаваемого напряжения. Необходим постоянный контроль над значением напряжения, поступающего на электродвигатель и катушки контакторов.

Непосредственное выполнение реверса в трехфазном двигателе осуществляется контакторами (КМ) № 1 и № 2. При срабатывании контактора № 1, фазы поступающего напряжения будут располагаться иначе, нежели при срабатывании контактора № 2.

Советуем изучить Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками

Для управления катушками обоих контакторов предусмотрены три кнопки – ВПЕРЕД, НАЗАД и СТОП. Они обеспечивают питание катушек в зависимости от расположения фаз.

Порядок включения контакторов влияет на замыкание электрической цепи таким образом, что вращение вала двигателя в каждом случае происходит строго в определенную сторону.

Кнопку НАЗАД необходимо только нажать, но не удерживать, так как она сама оказывается в нужном положении под действием самоподхвата.

На всех трех кнопках установлена блокировка, предотвращающая их одновременное включение. Несоблюдение этого условия может привести к возникновению в электрической цепи короткого замыкания и выходу из строя оборудования. Для блокировки кнопок используется специальный блок-контакт, расположенный в соответствующем контакторе.

Защита силовых цепей от короткого замыкания или «защита от дурака»

Как мы уже знаем, что прежде чем изменить вращение двигателя, его нужно остановить. Но не всегда так получается, так как никто не застрахован от ошибок. И вот представьте ситуацию, когда нет защиты.

  1. Двигатель вращается в левую сторону, пускатель КМ1
  2. в работе и с его выхода все три фазы поступают на обмотки, каждая на свою. Теперь не отключая пускательКМ1 мы включаем пускатель
  3. КМ2
  4. КМ1
  5. межфазное замыкание
  6. А чтобы этого не случилось, в схеме используют нормально-замкнутые
  7. контакты пускателей, которые устанавливают перед катушками этих же пускателей, и таким-образом исключается возможность включения одного магнитного пускателя пока не обесточится другой.

. Фазы «В» и «С», которые мы поменяли местами для реверса, встретятся на выходе пускателя . Произойдет между фазами «В» и «С».

Реверсивные и нереверсивные пускатели

  • Устройства бывают различных видов и выполняют все поставленные задачи.
  • Пускатели бывают двух типов:
  • В реверсивном пускателе в одном корпусе существуют два единичных магнитных устройства, имеющих электрическое подсоединение между собой и прикреплённых в совокупном основании, но функционировать может только один из данных пускателей — или только первый, или только второй.

Реверсивный прибор вводится через естественно-закрытые блокировочные контакты, роль которых — устранить синхронное включение двух групп контактов — реверсивной и нереверсивной, для того чтобы не случилось межфазного замыкания.

Определённые модификации реверсивных пускателей для предоставления этой же функции имеют защиту. Фазы питания возможно переключать по очереди для того, чтобы выполнялась главная функция реверсивного пускателя — перемена направления вращения электродвигателя. Изменился порядок чередования фаз — поменялось и направление ротора.

( 1 оценка, среднее 5 из 5 )Кнопка для реверса электродвигателя

Описание схемы реверсивного пуска асинхронного двигателя

Многие несомненные достоинства сделали трехфазные асинхронные двигатели чрезвычайно популярными. Их отличает высокая надежность, они очень просты в эксплуатации и техническом обслуживании, могут работать в прямом подключении к сетям переменного тока.

Очень часто во время рабочих процессов возникает такая ситуация, когда необходимо обязательно изменить направление вращения вала на противоположное. Именно для таких случаев используется схема реверсивного пуска двигателя, совместно с которой применяются дополнительные электрические приборы.

Без этих дополнительных устройств, невозможна нормальная реверсивная работа электродвигателя. Для этой схемы используются контакторы в количестве двух единиц, вводное автоматическое устройство, имеющее необходимые параметры, одно тепловое реле и три кнопки управления, входящие в кнопочный пост.

Реверсивный пуск асинхронного трехфазного электродвигателя

В процессе эксплуатации трехфазного асинхронного электродвигателя может возникнуть ситуация, когда требуется поменять направление вращения вала.

  Мотоблок Из Бензопилы Урал Своими Руками

Процесс реверсивного пуска электродвигателя

Реверсивный пуск трехфазного асинхронного электродвигателя осуществляется посредством предварительной остановки. То есть сначала следует отключить вращающийся двигатель, после чего нужно дождаться полной его остановки. Лишь после остановки двигателя следует включать обратное вращение.

В таком случае пускатель управляет электродвигателем. Мощность пускателя при включении реверса должна быть в 1,5–2 раза больше, чем максимальная коммутационная мощность пускателя. Это во многом зависит от состояния контактов, их устойчивости к износу.

В таком режиме пускатель работает без механической блокировки.

Особенности магнитных пускателей реверсивного пуска

Для осуществления реверсивного пуска применяют специальные пускатели.

Магнитные пускатели для реверса электродвигателя — это обычные пускатели, которые укреплены на основании двигателя и посредством электрических соединений обеспечивают электрическую блокировку.

Она осуществляется посредством нормально-замкнутых блокировочных контактов, которые есть на пускателях, предотвращающих возможность включения одного пускателя при включенном состоянии другого.

При включении реверсивного магнитного пускателя предусматривается нулевая защита, реализуемая с помощью нормально-открытого контакта пускателя, который предотвращает случайное его включение при возникновении напряжения.

Некоторые реверсивные пускатели также оснащаются блокировкой, располагающейся на основании. Она также необходима, чтобы предотвращать возможное одновременное включение пускателей. Следует отметить, что нормальная электрическая блокировка позволяет отказаться от механической.

Тепловые реле и защита от пыли и влаги

Часто магнитные пускатели имеют защиту от пыли и брызг. Такие варианты оснащаются оболочкой в виде резиновых уплотнений, которая не допускает попадания внутрь прибора пыли и влаги.

Некоторые пускатели имеют также тепловые реле. Они необходимы для обеспечения тепловой защиты электродвигателя от перегрузок, которые длятся недопустимое для данной конструкции время. Тепловые реле защищают трехфазный асинхронный двигатель при обрыве фазы питающего напряжения и при токовой перегрузке большой продолжительности.

Монтаж магнитных пускателей асинхронных электродвигателей

Монтаж магнитных пускателей должен происходить на жесткой, хорошо укрепленной вертикальной поверхности. При наличии теплового реле такие конструкции следует монтировать таким образом, чтобы разность температуры воздуха, который окружает пускатель и электродвигатель, была наименьшей.

Для недопущения случайных срабатываний очень важно не ставить пускатели в тех местах, которые подвержены резким толчкам, ударам и тряске. Важно также, чтобы пускатели не были установлены рядом с приборами, которые отличаются большим тепловыделением.

Перед началом использования магнитного пускателя производится наружный осмотр приборов, для того чтобы убедиться в том, что все его части исправны. Также следует проверить номинальное напряжение, которое подается на катушку. Во включенном состоянии допускается небольшое характерное гудение электромагнита.

Уход за магнитными пускателями в процессе эксплуатации

Уход за магнитными пускателями в процессе эксплуатации в первую очередь подразумевает их защиту от попаданий влаги, пыли и грязи. Следует контролировать, чтобы винты контактных зажимов всегда были затянуты. Время от времени нужно проверять состояние контактов. В случае их оплавления последующая зачистка может значительно уменьшить время эксплуатации всего прибора.

Срок службы пускателя во многом зависит от тех условий, в которых он работает, — чем реже им пользуются и чем менее агрессивна окружающая его среда, тем ниже вероятность его поломки.

Реверсивный пуск двигателя

Для того, чтобы изменить направление вращения вала на противоположное, в обязательном порядке должно быть изменено расположение фаз напряжения, которое подается при питании асинхронного двигателя. Именно для этого и применяется схема реверсивного пуска двигателя, позволяющая полностью выполнить эту функцию.

Кроме того, необходимо осуществлять постоянный контроль над значением напряжения, подводимого к двигателю, а также за напряжением, поступающим к катушкам контакторов. Именно контакторы непосредственно участвуют в организации реверсивного движения вала. При срабатывании первого контактора, фазы будут располагаться совершенно иначе, нежели при включении второго контактора.

Реверсивная схема подключения магнитного пускателя

Приветствую вас, уважаемые читатели сайта !

Для того, чтобы запускать электродвигатель в прямом и обратном направлении применяется реверсивная схема управления на магнитном пускателе.

В этой статье подробно рассмотрена пошаговая работа схемы. Схему, в которой двигатель работает только в одном направлении, без реверса, смотрите в статье нереверсивная схема подключения магнитного пускателя.

  • В заключении этой статьи смотрите видео, демонстрирующее детальную работу схемы реверсного пуска двигателя.
  • Вначале рассмотрим реверсивную схему подключения с катушкой магнитного пускателя на 220В, а затем работу схемы.
  • Фазы А,В и С питающего напряжения подводятся к клеммам асинхронного двигателя через:
  • — 3-х полюсный автоматический выключатель, который защищает всю схему и позволяет отключать питающее напряжение;
  • — поочередно через три пары силовых контактов магнитных пускателей КМ1 и КМ2;
  • — тепловое реле Р, которое служит для защиты от перегрузок.
  • Для того, чтобы изменить направление вращения трехфазного электродвигателя, необходимо поменять местами подключение любых двух фаз!

Для этого в цепь обмотки двигателя включены силовые контакты от двух пускателей, которые подключаются поочередно, меняя чередование фаз. В нашей схеме при вращении вперед последовательность фаз такая — А, В, С. При вращении назад — С, В, А. Т.е. чередование фаз А и С меняется местами.

  1. Катушки магнитных пускателей с одной стороны подключены к нулевому рабочему проводнику N черезнормально-замкнутый контакт теплового реле Р, с другой, через кнопочный пост к фазе С.
  2. Кнопочный пост состоит из 3-х кнопок:
  3. 1) нормально-разомкнутой кнопки ВПЕРЕД;
  4. 2) нормально-разомкнутой кнопки НАЗАД;
  5. 3) нормально-замкнутой кнопки СТОП.
  6. К кнопке ВПЕРЕДпараллельноподключен нормально-разомкнутый вспомогательный контакт пускателя КМ1, и соответственно, к кнопке НАЗАД — нормально-разомкнутый вспомогательный контакт пускателя КМ2.

Также в цепь питания обмотки пускателя КМ1 включен нормально-замкнутый контакт пускателя КМ2, а в цепь обмотки пускателя КМ2, включен нормально-замкнутый контакт пускателя КМ1. Это сделано для блокировки, чтобы предотвратить запуск двигателя назад, когда он вращается вперед, и наоборот. Т.е. запустить двигатель в любую из сторон можно только из положения останова.

Работа схемы

Переводим рычаг трехполюсного автоматического выключателя во включенное положение, его контакты замыкаются, схема готова к работе.

Запуск вперед

Нажимаем кнопку ВПЕРЕД. Цепь питания обмотки магнитного пускателя КМ1 замыкается, якорь катушки втягивается, замыкает силовые контакты КМ1 и вспомогательный нормально-открытый контакт КМ1, который шунтирует кнопку ВПЕРЕД.

Одновременно вспомогательный нормально-замкнутый контакт КМ1 размыкает цепь управления магнитным пускателем КМ2, блокируя тем самым возможность запуска реверса двигателя.

Три питающих фазы в последовательности А,В,С подаются на обмотки двигателя и он начинает вращаться вперед.

Отпускаем кнопку ВПЕРЕД, она возвращается в исходное нормально-разомкнутое состояние. Теперь питание на обмотку пускателя КМ1 подается через замкнутый вспомогательный контакт КМ1. Двигатель запущен и вращается вперед.

Останов двигателя из положения ВПЕРЕД

Для остановки двигателя или для запуска в другую сторону, необходимо сначала нажать кнопку СТОП. Питание цепи управления размыкается. Якорь магнитного пускателя КМ1 под действием пружины возвращается в исходное состояние. Силовые контакты размыкаются, отключая питающее напряжение от электродвигателя. Двигатель останавливается.

Одновременно с этим размыкается вспомогательный контакт КМ1 в цепи питания обмотки пускателя КМ1 и замыкаетсявспомогательный контакт КМ1 в цепи питания пускателя КМ2.

Отпускаем кнопку СТОП. Она возвращается в исходное, нормально-замкнутое положение. Но поскольку вспомогательный контакт КМ1 разомкнут, питание на обмотку пускателя КМ1 не подается, двигатель остается выключенным и схема готова к следующему запуску.

Реверс двигателя

Чтобы запустить двигатель в обратном направлении, нажимаем кнопку НАЗАД.

Питание подается на обмотку пускателя КМ2. Он срабатывает, замыкая силовые контакты КМ2 в цепи питания двигателя, и вспомогательный контакт КМ2, который шунтирует кнопку НАЗАД. Одновременно с этим, другой вспомогательный контакт КМ2 разрывает цепь питания пускателя КМ1.

На обмотки двигателя подаются три фазы в порядке С,В,А, он начинает вращаться в другую сторону.

Отпускаем кнопку НАЗАД. Она возвращается в исходное положение, но питание на обмотку пускателя КМ2 продолжает поступать через замкнутый вспомогательный контакт КМ2. Двигатель продолжает вращаться в обратном направлении.

Останов двигателя из положения НАЗАД

Для останова повторно нажимаем кнопку СТОП. Цепь питания обмотки пускателя КМ2 размыкается. Якорь возвращается в исходное положение, размыкая силовые контакты КМ2. Двигатель останавливается. Одновременно с этим, вспомогательные контакты КМ2 возвращаются в исходное состояние.

Отпускаем кнопку СТОП, схема готова к следующему пуску.

Защита от перегрузок

Работу теплового реле Р и назначение предохранителя FU я подробно рассмотрел в статье Нереверсивная схема пускателя, поэтому в этой статье описание опускаю. Для пускателей с обмотками, рассчитанными на 380В, схема подключения будет следующая.

Обмотки пускателей подключается к любым двум фазам, на схеме к фазам В и С.

Для большей наглядности я записал видео, в котором поэтапно показан весь процесс работы схемы.

  Чем просверлить арматуру в бетонной стене?

Если видео понравилось, не забывайте нажать НРАВИТЬСЯ при просмотре на YouTube. Подписывайтесь на мой канал, узнайте первым о выходе новых интересных видео по электрике!

  • Рекомендую также прочитать:
  • Нереверсивная схема подключения магнитного пускателя.
  • Как выбирать автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы?
  • Номиналы групповых автоматов превышают номинал вводного?
  • Менять ли автоматический выключатель, если его «выбивает»?
  • Почему в жару срабатывает автоматический выключатель?

Схема реверса трехфазного двигателя в однофазной сети

Так как трехфазному асинхронному двигателю будет недоставать двух фаз, их нужно компенсировать конденсаторами – пусковым и рабочим, на которые коммутируют обе обмотки. От того, куда присоединить третью, зависит кручение вала в ту или иную сторону.

Читать также: Что означает белый провод

На схеме ниже видно, что обмотка под номером 3 через рабочий конденсатор подсоединяется к трехпозиционному тумблеру, который и отвечает за режимы работы двигателя вперед/назад. Два других его контакта объединены с обмотками 2 и 1.

При включении двигателя нужно придерживаться следующего алгоритма действий:

  • Подать питание на схему через вилку либо рубильник.
  • Тумблер для переключения режимов работы перевести в положение вперед или назад (реверс).
  • Тумблер питания поставить в положение ON (вкл).
  • Нажать кнопку «Пуск» на время, не превышающее трех секунд, чтобы произвести запуск двигателя.

К трехфазной сети

Руководствуясь представленной схемой легко составить последовательность, в которой должно производиться подключение электродвигателя. Первым делом устанавливается основной силовой автомат. Его номинальное напряжение и сила тока должны быть рассчитаны на те, которые будет потреблять двигатель. Только в этом случае можно быть уверенным в бесперебойной работе.

Перед монтажом автомата для двигателя потребуется обесточить сеть. Следующим устанавливается предохранительный выключатель. После него фазный кабель уходит на разрыв, на кнопку стоп, а уже от нее делается подключение к контакторам. На каждом элементе контактора и кнопочного поста обычно делаются соответствующие обозначения, которые упрощают процесс подключения.

Видео о сборке тестовой схемы можно посмотреть ниже.

Читать также: Удельное сопротивление медного кабеля

Требуемые компоненты

Самостоятельное подключение двигателя для реверсивного вращения не вызовет особых сложностей, если руководствоваться приведенной схемой. Одним из важных компонентов, который облегчит такую задачу является магнитный пускатель или контактор.

На самом деле магнитный пускатель и контактор не являются тождественными понятиями. Если говорить просто, то контактор входит в состав магнитного пускателя, но для упрощения в статье оба понятия используются как равнозначные.

Магнитные пускатели как раз и применяются для запуска, реверсивного движения и остановки асинхронных двигателей.

Читать также: Горизонтально фрезерный станок видео

Возможно, возникает вопрос о том, почему нельзя использовать обычный рубильник или силовой автомат. В принципе, это допустимо, но не всегда пусковые токи, которые необходимы двигателю для нормального начала функционирования являются безопасными для человека.

При включении может возникнуть пробой, который выведет из строя как выключатель, так и навредит оператору. Чтобы свести риски к минимуму, потребуется пускатель. В нем контактная часть отделена от той, с которой взаимодействует оператор.

В нем есть отдельный модуль с катушкой, которая создает электромагнитное поле. Для работы катушки может потребоваться напряжение в 12 или больше вольт. При подаче этого напряжения происходит взаимодействие с металлическим сердечником, который втягивается внутрь катушки.

К сердечнику закреплена пластина, которая уходит к контактной группе. Они замыкаются и происходит запуск двигателя. Остановка происходит в обратном порядке.

Кроме контактора, потребуется трехкнопочная станция. Одна клавиша выполняет функцию остановки, а две других функции запуска с разницей в направлении вращения. В трехкнопочной станции должно быть два нормально разомкнутых контакта и один нормально замкнутый.

Если говорить просто, то нормальным положением контактора называется его нерабочее положение. То есть при воздействии на контакт он либо замыкается, либо размыкается. Если в рабочем состоянии он замкнут, то обозначается как НО, а если разомкнут, то обозначается как НЗ.

Контакт НЗ применяется для кнопки остановки.

( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )

Ссылка на основную публикацию
Для любых предложений по сайту: [email protected]