Асинхронен двигател
Асинхронният двигател е 3 фазов двигател състоящ се от 3-фазната намотка като статор с постоянен магнит и ротора като още 3-фазни намотки. Той работи на принципа на въртене на магнитното поле, т.е.образуването на магнитния поток от 3-фазни потоци на намотката, който се върти около оста си, което кара ротора да се върти. Асинхронният двигател има способността да се самозадейства благодарение на взаимодействието между въртящия се поток на магнитното поле и потока на намотката на ротора, причинявайки висок ток на ротора при увеличаване на въртящия момент. В резултат на това статорът изтегля висок ток и докато двигателят достигне пълна скорост, се изтегля голямо количество ток (по-голям от номиналния ток) и това може да доведе до нагряване на двигателя, в крайна сметка да го повреди. За да се предотврати това, са необходими стартери за двигатели.
Асинхронен двигател
Необходимост от стартиране на двигателя
В асинхронен двигател, когато се дава захранване на намотките на статора, въртящият се поток на магнитното поле и произведеният поток в намотките на ротора, дължащи се на задната едс, причиняват увеличаване на въртящия момент на двигателя, причинявайки висок ток на ротора. През времето между прилагането на електрическо захранване към двигателя и действителното ускорение на двигателя до пълната му скорост, голямо количество ток се изтегля от статора от захранването. Този пусков ток е около 5 до 6 пъти повече от пълния ток на натоварване. Продължителността на това време може да бъде от няколко секунди или повече. Това води до повреда на електрическото оборудване поради увеличения спад на напрежението в електрическите системи поради потока на по-големи токове през кабела. Поради тази причина е необходим определен метод за стартиране на двигателя.
Определение за стартер на двигателя
Това е устройството, свързано последователно с двигателя, за да намали неговия стартов ток и след това да го увеличи, тъй като двигателят започва да се върти постепенно. Състои се от съединител, който действа като превключвател за управление на потока на тока към двигателя и единица за претоварване, която измерва потока на тока през двигателя и контролира спирането на двигателя в случай на изтегляне на голям ток.
Принцип на моторния стартер
Токът, изтеглен от двигателя, може да се контролира чрез намаляване на задната едс (възможно чрез намаляване на захранващото напрежение) или чрез увеличаване на съпротивлението на ротора по време на стартиране на двигателя.
Видове моторни стартери
Директно онлайн: Състои се от прост бутон като контролер. При натискане на стартовия бутон превключвателят, свързващ двигателя и основното захранване, се затваря и двигателят получава захранващия ток. В случай на свръхток, бутонът за спиране се натиска и спомагателният контакт на байпаса се отваря.
Звезда Делта : 3-те намотки първо са свързани в звездна връзка и след това след известно време (решено от таймера или друга верига на контролера) намотките са свързани в делта връзка. Във връзка със звезда, изтегленият ток е 0,58% от нормалния ток, а също така фазовото напрежение е намалено до 0,58%. По този начин въртящият момент се намалява.
Стартира Auto Transformer : Състои се от автотрансформатор (трансформатор с единична намотка, потупвана в различни точки за подаване на процент от неговото първично напрежение през вторична) в звездна връзка, което намалява напрежението, приложено към клемите на двигателя. Състои се от 3 подвижни вторични намотки, свързани към трите фази. В началния период трансформаторът позволява прилагането на по-ниски напрежения към трите намотки.
Стартово съпротивление на статора : Състои се от три резистора последователно с всяка фаза на намотките на статора, което причинява спад на напрежението във всеки резистор и в резултат на това към всяка фаза се прилага ниско напрежение.
Стартово съпротивление на ротора : Състои се от 3 съпротивления, свързани последователно с намотките на ротора, като по този начин намалява тока на ротора, но увеличава въртящия момент.
Приложение на Star Delta Starter за управление на стартирането на асинхронен двигател
Стартерът star-delta е най-евтиният сред всички стартери и е подходящ за приложения като металорежещи машини, помпи, генератори на двигатели и др. A звезда-делта стартер може да се използва при стартиране на асинхронен двигател чрез използване на 2 релета като съединител и таймера като контролер. 1 конектор се използва за осигуряване на мрежовото захранване, докато другият конектор контролира свързването на двигателя в звезда или триъгълна връзка.
Използват се трансформатори, първичните от които са свързани към 3-фазното захранване, а вторичните са свързани към релетата и таймера по такъв начин, че повреда на която и да е 1 фаза ще спре подаването към таймера. Двете релета се използват за задействане на таймера, който развива висок логически изход на щифт 3, като по този начин включва релето 4, причинявайки захранването в звездна връзка, което предлага ниска интензивност на мощността на товара, като изолира товара от нормалния 3 фазово захранване през реле 3 (управлявано от двете задействащи релета). След известно време изходът на таймера (работещ в моностабилен режим) намалява (времето се определя от RC комбинацията на щифтове 2 и 6) и релето 4 се изключва, като по този начин 3-фазното захранване се дава на двигателя и двигателят работи в делта режим.
Още малко относно това стартиране на индукцията, обсъдено по-долу.
Мек старт на асинхронния двигател чрез стъпково закъснение за намаляване на ъгъла на запалване
Мек старт и мек стоп:
При нормално стартиране на асинхронния двигател , се развива повече въртящ момент, което води до пренасяне на напрежението върху механичната трансмисионна система, което води до прекомерно износване и повреда на механичните части. Също така с увеличаване на ускорението се изтегля висок ток, който е около 600% от нормалния работен ток. Това рядко може да бъде решено с помощта на стартер звезда-триъгълник.
Мекият старт осигурява надеждно и икономично решение на тези проблеми, като доставя контролирано освобождаване на мощност към двигателя, като по този начин осигурява плавно ускорение и забавяне. Повредата на намотките и лагерите е намалена, което води до удължен живот на двигателя.
С тази техника се постига контролирано стартиране и спиране с правилен подбор на времената за включване и настройка на текущата граница.
- По-малко механично напрежение.
- Подобрен фактор на мощността.
- По-ниско максимално търсене.
- По-малко механична поддръжка.
Тази техника е подходяща за приложения, при които преходните процеси на въртящ момент са чести, например при изпомпване на течности, което в крайна сметка може да доведе до скъсване на тръби и съединители.
Технологията, следвана в Soft Starter:
Мекият стартер е вид стартер с намалено напрежение за асинхронни двигатели с променлив ток. Мекият стартер е подобен на първично съпротивление или първичен реактивен стартер, тъй като е в последователност с подаването към двигателя. Входният ток към стартирания е равен на изходния му ток. Състои се от полупроводникови устройства за управление на текущия поток и напрежението, приложено към двигателите. Меките стартери могат да бъдат свързани последователно с линейното напрежение или свързани в делта контура.
Контрол на напрежението:
Полупроводниковите ключове за променлив ток са подредени последователно с една или повече фази за постигане на контрол на напрежението.
Използване на полупроводникови превключватели:
1 x триак на фаза
1 x SCR и 1 x диоден обратно паралелно свързан на фаза.
2 x SCRs обратно паралелно свързани на фаза.
Променливият ъгъл на проводимост на превключвателите може да контролира средното напрежение, тъй като нарастващият ъгъл на проводимост може да увеличи средното изходно напрежение. Този процес се оказва изгоден с подобрена ефективност и по-малко разсейване на мощността. Също така, средното напрежение може лесно да бъде променено с помощта на управляваща електроника.
Снимки Кредит:
- Асинхронен двигател от sub.alaboutcircuits
