Блок схема асинхронного двигателя

16. Блок-схема следящего привода.

Состоит из следующих основных элементов: задающего устройства ЗУ, которым формируется сигнал управления, пропорциональный требуемому перемещению исполнительного механизма (датчики, реагирующие на изменение условий работы или параметров технологического процесса); сравнивающего устройства СУ, или датчика рассогласования, устанавливающего соответствие сигнала воспроизведения, поступающего от исполнительного механизма, сигналу управления; усилителя У, которым производится усиление мощности сигнала управления за счет внешнего источника энергии ВИЭ; исполнительного механизма ИМ, которым перемещается объект управления и воспроизводится программа, определяемая задающим устройством; обратная связь ОС, которой исполнительных механизм соединен со сравнивающим устройством или с усилителем. Обратная связь является отличительным элементом следящего привода.

Рис.1. Блок-схема следящего привода

Величина x = f (t) (перемещение или скорость), сообщаемая задающим устройством сравнивающему устройству, называется «входом», а y = φ (t)(перемещение или скорость), воспроизведенная исполнительным механизмом, — «выходом». Разность (x — y) = ε называется ошибкой слежения или рассогласования системы.

Асинхронный двигатель с червячным редуктором повышенной прочности и регулируемой скоростью 9SDGE‑60F2WH

Описание асинхронного двигателя с червячным редуктором повышенной прочности и регулируемой скоростью 9SDGE‑60F2WH

Асинхронный двигатель 9SDGE‑60F2WH реверсивный однофазный конденсаторного типа с встроенным тахогенератором и вентилятором с независимым питанием.

Режим работы продолжительный с возможностью частых пусков и торможений.

Диапазон регулировки 90–1400 об./мин.

Выбег ротора после выключения питания – 5–6 оборотов. Время реверса 0,5 с.

Тип редуктора – червячный.

В двигатель встроена защита от перегрева. При перегреве выше 130º двигатель автоматически выключается.

• Сопротивление изоляции, не менее 100 МОм при напряжении 500В постоянного тока.
• Диэлектрическая прочность изоляции: не менее 1 минуты при напряжении 1000 В.
• Класс изоляции B (130ºС ).
• Температурный диапазон эксплуатации: от -20ºС до +40ºС.
• Температура срабатывания тепловой защиты: отключение при нагреве до 130ºС; восстановление при охлаждении до 82ºС.

9 комментариев

Изготовление таких электродвигателей производится в очень широком диапазоне мощностей, где номинал устройства может составлять всего лишь несколько ватт, а может иметь мощность и в десятки мегаватт. Разберем принцип работы всех этих схем.

Типовые схемы разомкнутых систем управления электродвигателями

После размыкания контакта реле времени РДТ схема приходит в исходное состояние, двигатель плавно останавливается. Концы трехфазной обмотки могут быть: соединены внутри электродвигателя из двигателя выходит три провода , выведены наружу выходит шесть проводов , выведены в распределительную коробку в коробку выходит шесть проводов, из коробки три.

Буду знать, куда зайти, если нужна будет информация по запуску двигателя. При неподвижном роторе магнитные поля Фа и Фв создают одинаковые по величине, но противоположны по знаку крутящиеся моменты М1 и М2. Обмотка создает неподвижный в пространстве магнитный поток.

Во время преодоления однофазным двигателем номинальной нагрузки создается небольшое скольжение с основной долей прямого крутящего момента Мпр. В этом случае используются электромагнитные пускатели с катушками на напряжение , 48, 36 или 24 В. Основными положительными характеристиками короткозамкнутых асинхронных электродвигателей являются их высокая надежность, незначительная масса, компактность, более высокий срок службы, чем у двигателей внутреннего сгорания аналогичной мощности. Такая схема изображена на рис.

Реостатный пуск асинхронного двигателя с кз ротором.

Возможно использование понижающего трансформатора для понижения напряжения в схеме управления. Анимация процессов, протекающих в схеме показана ниже. Рассмотренная схема является основой построения схем управления электродвигателями двухскоростных транспортеров подачи раскряжевочных агрегатов, сортировочных конвейеров и т.

Такие схемы также часто дополняются различными контактами реле, выключателей, переключателей и датчиков. Схема подключения двигателя по реверсивной схеме.

Эти двигатели просты в устройстве, обслуживании и ремонте. Запустить Вращающееся магнитное поле пронизывающее короткозамкнутый ротор Магнитный момент действующий на ротор Вы также можете заметить, что стержни ротора наклонены относительно оси вращения. Привод может иметь две скорости. По этому возможно нужно использовать какое-то устройство для плавного запуска, чтобы избавиться от пусковых токов. Это делается для того чтобы уменьшить высшие гармоники ЭДС и избавиться от пульсации момента.
схемы включения асинхронного двигателя

Подготовка асинхронного электродвигателя к включению

На самом первом этапе нам следует определиться с типом двигателя, который мы собрались подключать. Это может быть трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым или фазным ротором, двух- или однофазный двигатель, а может быть и вовсе синхронная машина.

Помочь в этом может бирка на электродвигателе, на которой указана нужная информация. Иногда это можно сделать чисто визуально — так как мы рассматриваем подключение трехфазных электрических машин, то двигатель с короткозамкнутым ротором не имеет коллектора, а машина с фазным ротором имеет таковой.

Определение начала и конца обмотки

Трехфазный асинхронный электродвигатель имеет шесть выводов. Это три обмотки, каждая из которых имеет начало и конец.

Для правильного подключения мы должны определить начало и конец каждой обмотки. Существует множество вариантов того, как это сделать — мы остановимся на наиболее простых из них, применимых в домашних условиях.

• Для того чтоб определить начало и конец обмотки трехфазного двигателя своими руками, мы должны для начала определить выводы каждой отдельной обмотки, то есть определить каждую отдельную обмотку.
• Сделать это достаточно просто. Между концом и началом одной обмотки у нас обязательно будет цепь. Определить цепь нам помогут либо двухполюсный указатель напряжения с соответствующей функцией, либо обычный мультиметр.
• Для этого один конец мультиметра подключаем к одному из выводов и другим концом мультиметра касаемся поочередно остальных пяти выводов. Между началом и концом одной обмотки у нас будет значение близкое к нулю, в режиме измерения сопротивления. Между остальными четырьмя выводами значение будет практически бесконечным.
• Следующим этапом будет определение их начала и конца.

• Для того чтоб определить начало и конец обмотки, давайте немного погрузимся в теорию. В статоре электродвигателя имеется три обмотки. Если подключить конец одной обмотки к концу другой обмотки, а на начало обмоток подать напряжение, то в месте подключения ЭДС будет равен или близок к нулю. Ведь ЭДС одной обмотки компенсирует ЭДС второй обмотки. При этом в третьей обмотке ЭДС не будет наводиться.
• Теперь рассмотрим второй вариант. Вы соединили один конец обмотки с началом второй обмотки. В этом случае ЭДС наводится в каждой из обмоток, в результате получается их сумма. За счет электромагнитной индукции ЭДС наводится в третьей обмотке.

• Используя этот метод, мы можем найти начало и конец каждой из обмоток. Для этого к выводам одной обмотки подключаем вольтметр или лампочку. А любых два вывода других обмоток соединяем между собой. Два оставшихся вывода обмоток подключаем к электрической сети в 220В. Хотя можно использовать и меньшее напряжение.
• Если мы соединили конец и конец двух обмоток, то вольтметр на третьей обмотке покажет значение близкое к нулю. Если же мы подключили начало и конец двух обмоток правильно, то, как говорит инструкция, на вольтметре появится напряжение от 10 до 60В (данное значение является весьма условным и зависит от конструкции электродвигателя).
• Подобный опыт повторяем еще дважды, пока точно не определим начало и конец каждой из обмоток. Для этого обязательно подписывайте каждый полученный результат, дабы не запутаться.

Выбор схемы подключения электродвигателя

Практически любой асинхронный электродвигатель имеет два варианта подключения – это звезда или треугольник. В первом случае обмотки подключаются на фазное напряжение, во втором на линейное напряжение.

Электродвигатель асинхронный трехфазный и подключение звезда–треугольник зависит от особенностей обмотки. Обычно оно указано на бирке двигателя.

• Прежде всего, давайте разберемся, в чем отличие этих двух вариантов. Наиболее распространенным является соединение «звезда». Оно предполагает соединение между собой всех трех концов обмоток, а напряжение подается на начала обмоток.
• При соединении «треугольник» начало каждой обмотки соединятся с концом предыдущей обмотки. В результате каждая обмотка у нас получается стороной равностороннего треугольника – откуда и пошло название.

• Отличие этих двух вариантов соединения состоит в мощности двигателя и условий пуска. При соединении «треугольником» двигатель способен развивать большую мощность на валу. В то же время момент пуска характеризуется большой просадкой напряжения и большими пусковыми токами.
• В бытовых условиях выбор способа подключения обычно зависит от имеющегося класса напряжения. Исходя из этого параметра и номинальных параметров, указанных на табличке двигателя, выбирают способ подключения к сети.

Математическое моделирование трёхфазного асинхронного двигателя

Математическая модель асинхронного двигателя создана в системе Simulink.

Рисунок 7 – Simulink блок-схема трёхфазного асинхронного двигателя

Таблица2. Параметры блок-схемы асинхронного двигателя

Трёхфазный асинхронный двигатель 380 В, 1425 об/мин питается от синусоидального инвертора PWM. Частота работы синусоидального инвертора составляет 50 Гц, инвертор PWM построен с помощью стандартных блоков Simulink.

Напряжение от инвертора проходит через блоки измерения напряжения – Controlled Voltage Source blocks, после чего попадает в асинхронный двигатель. Ротор – короткозамкнутый. Значение индуктивности статора Lls удвоено для моделирования эффекта сглаживания. Нагрузка постоянна и составляет 11,9 Н/м.

Схема управления нереверсивным двигателем – «прямой пуск»

Данная схема состоит из следующих устройств:

автоматический трехполюсный выключатель – QF1 (защита цепей питания двигателя

380В);

При нажатии кнопки SB2 «ПУСК» подается напряжение на катушку контактора КМ1. Контактор срабатывает и своими силовыми контактами подключает к сети 380В асинхронный двигатель. При этом своими контактами 14-13 шунтирует кнопку SB2, делается это для того, чтобы катушка контактора была постоянно под напряжением и он не отключался при отпускании кнопки SB2.

Отключение двигателя происходит нажатием кнопки SB1 «СТОП». Для защиты от перегрузки двигателя применяется тепловое реле КК1, в случае перегрузки двигателя, контакты 96-95 реле КК1 размыкаются снимая напряжение с катушки контактора КМ1.

Схема асинхронного электродвигателя

Представленная выше схема является самой простой и распространенной, которая обладает простейшей пускозащитной аппаратурой, которая без проблем позволяет управлять работой асинхронного электродвигателя, а так же защищает от недопустимых режимов работы, таких как короткое замыкание и перегрузки.
На данной схеме имеются две части: силовая цепь, посредством которой осуществляется питание электродвигателя и цепь управления непосредственно участвующую в управлении электродвигателя (пуск, остановка). Необходимо уточнить, что по силовой цепи протекает рабочий ток электродвигателя, другими словами эта цепь должна выдерживать пусковые токи. Цепь управления в свою очередь, в зависимости от используемой пусковой и регулирующей аппаратуры может получать питание от одного источника вместе с силовой цепью или от независимого источника, причем цепь управления может питаться постоянным током. В зависимости от катушки магнитного пускателя цепь управления может питаться фазным или линейным напряжениями.

Схема состоит из следующих составных частей:

Два автоматических выключателя АВ1 и АВ2. Первый АВ1 устанавливается в силовой цепи, им осуществляется подача напряжения на контакты магнитного пускателя. Также от этого автоматического выключателя получает питание второй выключатель АВ2 расположенный в цепи управления. Автомат АВ1 является не только коммутирующим устройством, но и аппаратом защиты от коротких замыканий и перегрузки. Автоматический выключатель АВ2 подает напряжение на цепь управления и защищает ее от короткого замыкания.

Магнитного пускателя КМ, силовые контакты которого включены в силовую цепь, блок контакт КМ1 осуществляет шунтирование кнопки Пуск. Также в цепь управления включается катушка КМ данного магнитного пускателя. Магнитный пускатель осуществляет подачу напряжения на электродвигатель, а также препятствует повторного пуска электродвигателя при кратковременном исчезновении напряжения.

Тепловое реле КК, биметаллические пластины, которого включены последовательно в силовую цепь питания статора асинхронного электродвигателя. Отключающий контакт КК этого реле включен в цепь управления. Реле КК осуществляет защиту электродвигателя от перегрузки.

Сам асинхронный двигатель Д, которым осуществляется управление.

Кнопочная станция (кнопка управления), состоящая из двух кнопок Стоп — нормально замкнутый контакт, и кнопка Пуск – нормально разомкнутый контакт.

Все вышеперечисленные устройства изображены на схеме.

Работа схемы

В текущем состоянии, напряжение подается только на верхние контакты (губки) автоматического выключателя АВ1, это можно заметить по окраске линий в синий цвет.

При включенном автоматическом выключателе АВ1, напряжение поступает на силовые контакты магнитного пускателя КМ и автоматического выключателя АВ2. При замыкании Автомата АВ2, напряжение поступит через замкнутый контакт кнопки Стоп на контакт кнопки Пуск, и блок контакт магнитного пускателя КМ1.

shema puska ad2

Все выше перечисленные манипуляции являются подготовительными. В текущем состоянии все готово к пуску электродвигателя.

При замыкании контакта кнопки Пуск, питание получит катушка магнитного пускателя КМ, при этом через нее начнет протекать ток, так как образовалась замкнутая цепь: фаза С, автоматический выключатель АВ2, кнопка Стоп, кнопка Пуск, катушка КМ, контакт реле КК, фаза В.

При протекании тока по катушке магнитного пускателя, замкнутся его контакты в силовой цепи, кроме этого срабатывает блок контакт КМ1, который шунтирует катушку магнитного пускателя КМ, он срабатывает, то есть замыкает свои контакты в с кнопку Пуск. После размыкания контакта кнопки Пуск, катушка не потеряет питание.

При срабатывании, магнитный пускатель замыкает свои силовые контакты КМ и подает напряжение на статор двигателя через тепловое реле. Асинхронный двигатель, получив питание, запустится, его ротор начнет вращаться.

shema puska ad4

Для выполнения остановки электродвигателя, необходимо отключить катушку магнитного пускателя КМ, для этого нажимают кнопку Стоп, размыкая его контакт. При этом цепь, по которой питалась катушка КМ, размыкается, вследствие чего размыкаются силовые контакты магнитного пускателя КМ, электродвигатель теряет питание и останавливается, при этом размыкается шунтирующий блок контакт КМ1. При возврате кнопки Стоп в замкнутое положение, состояние схемы возвращается в исходное положение и готова для очередному пуска.

Стоит отметить, что данная схема не приспособлена для обеспечения плавного пуска асинхронного электродвигателя, выполнения регулировки частоты вращения и реверса. Все эти операции требуют усложнения схемы путем включения дополнительных устройств.

Асинхронные двигатели — самый распространенный вид электрических машин. Выше представленную схему пуска электродвигателей так же называют самой простой и распространенной.

Блок Simplified Induction Motor представляет электрические характеристики и характеристики крутящего момента асинхронного двигателя, приводимого в действие идеальным источником питания переменного тока. Следующий рисунок показывает модель эквивалентной схемы блока Simplified Induction Motor .

_R1 является сопротивлением статора.

_R2 является сопротивлением ротора относительно статора.

_L1 является индуктивностью статора.

_L2 является индуктивностью ротора относительно статора.

_Lm намагничивает индуктивность.

s является промахом ротора.

V ¯ и I ¯ синусоидальное напряжение питания и текущие фазовращатели.

Промах ротора s задан в терминах скорости вращательного механического устройства ω m , количество пар полюса p и частота электропитания ω

Это означает, что промах является тем при запуске и нулем при выполнении синхронно с частотой предоставления.

Для n — асинхронный двигатель фазы отношением скорости крутящего момента дают:

T = n p R 2 s ω V r m s 2 ( R 1 + R 2 + 1 − s s R 2 ) 2 + ( X 1 + X 2 ) 2

_Vrms является нейтральным в отношении линии напряжением питания для асинхронного двигателя звездообразной настройки и линией к линейному напряжению для асинхронного двигателя настройки дельты.

n является количеством фаз.

Можно параметрировать этот блок в терминах предыдущих параметров модели эквивалентной схемы или в терминах моторных оценок использование блока, чтобы вывести эти параметры.

Этот блок производит положительный крутящий момент, действующий из механического устройства C к портам R.

Тепловые порты

Блок имеет два дополнительных тепловых порта, один на обмотку, скрытую по умолчанию. Чтобы осушить тепловые порты, щелкните правой кнопкой по блоку по своей модели, и затем из контекстного меню выбирают Simscape> Block choices> Show thermal port. Это действие отображает тепловые порты на значке блока и отсоединяет параметры Thermal Port и Temperature Dependence. Эти параметры описаны далее на этой странице с описанием.

Используйте тепловые порты, чтобы симулировать эффекты медных потерь сопротивления, которые преобразовывают электроэнергию в теплоту. Для получения дополнительной информации об использовании тепловых портов в блоках привода смотрите Термальные эффекты Симуляции во Вращательных и Поступательных Приводах.