Circuiti di avviamento e frenatura del motore

Attualmente, i più comuni motori a induzione a rotore a gabbia di scoiattolo trifase. L'avvio e l'arresto di tali motori quando sono accesi a piena tensione di rete vengono eseguiti a distanza utilizzando avviatori magnetici.

Il circuito più comunemente usato è con un avviatore e pulsanti di controllo «Start» e «Stop». Per garantire la rotazione dell'albero motore nei due sensi si utilizza un circuito con due avviatori (o con teleinvertitore) e tre pulsanti. Questo schema consente di cambiare il senso di rotazione dell'albero motore "al volo" senza prima fermarlo.

Schemi di avviamento del motore

Il motore elettrico M è alimentato da una rete di tensione alternata trifase. L'interruttore trifase QF è progettato per disconnettere il circuito in caso di cortocircuito. L'interruttore monofase SF protegge i circuiti di comando.

L'elemento principale dell'avviatore magnetico è il contattore KM (relè di potenza per la commutazione di correnti elevate). I suoi contatti di potenza commutano tre fasi adatte al motore elettrico. Il pulsante SB1 («Start») serve per avviare il motore e il pulsante SB2 («Stop») serve per l'arresto.I relè bimetallici termici KK1 e KK2 disconnettono il circuito quando viene superata la corrente assorbita dal motore elettrico.

Riso. 1. Schema per l'avviamento di un motore asincrono trifase mediante un avviatore magnetico

Alla pressione del pulsante SB1 si attiva il teleruttore KM ed i contatti KM.1, KM.2, KM.3 collegano il motore elettrico alla rete, e con il contatto KM.4 blocca il pulsante (autobloccante) .

Per arrestare il motore elettrico è sufficiente premere il pulsante SB2, mentre il teleruttore KM sblocca e spegne il motore elettrico.

Una proprietà importante dell'avviatore magnetico è che in caso di caduta accidentale di tensione nella rete, il motore viene spento, ma il ripristino della tensione nella rete non porta ad un avviamento spontaneo del motore, perché quando la tensione viene tolta, il teleruttore KM viene rilasciato e per riattivarlo premere il pulsante SB1.

In caso di malfunzionamento dell'impianto, ad esempio, quando il rotore del motore si inceppa e si ferma, la corrente consumata dal motore aumenta più volte, il che porta al funzionamento dei relè termici, all'apertura dei contatti KK1, KK2 e l'arresto dell'impianto. Il ripristino dei contatti KK allo stato chiuso viene eseguito manualmente dopo che il guasto è stato rimosso.

Un avviatore magnetico reversibile consente non solo di avviare e arrestare un motore elettrico, ma anche di cambiare il senso di rotazione del rotore. A tale scopo, il circuito di avviamento (Fig. 2) contiene due serie di contattori e pulsanti di avviamento.

Riso. 2. Schema per l'avviamento del motore mediante avviamento magnetico reversibile

Il contattore KM1 e il pulsante autobloccante SB1 sono progettati per accendere il motore in modalità «avanti», mentre il contattore KM2 e il pulsante SB2 includono la modalità «indietro».Per cambiare il senso di rotazione del rotore di un motore trifase, è sufficiente cambiare due qualsiasi delle tre fasi della tensione di alimentazione, fornita dai contatti principali dei contattori.

Il pulsante SB3 è progettato per arrestare il motore, i contatti KM 1.5 e KM2.5 sono bloccati e i relè termici KK1 e KK2 forniscono protezione contro la sovracorrente.

L'avviamento del motore a piena tensione di linea è accompagnato da elevate correnti di spunto, che possono essere inaccettabili per una rete di alimentazione limitata.

Il circuito per l'avviamento di un motore elettrico con limitazione della corrente di avviamento (Fig. 3) contiene resistori R1, R2, R3 collegati in serie con gli avvolgimenti del motore. Queste resistenze limitano la corrente al momento dell'avviamento quando il contattore KM viene attivato dopo aver premuto il pulsante SB1. Contemporaneamente a KM, alla chiusura del contatto KM.5, si attiva il relè orario KT.

Il ritardo fornito dal temporizzatore dovrebbe essere sufficiente per accelerare il motore. Al termine del tempo di mantenimento il contatto KT si chiude, il relè K si attiva e tramite i suoi contatti K.1, K.2, K.3 manovra le resistenze di avviamento. Il processo di avviamento è terminato e il motore è a piena tensione.

Riso. 3. Schema di avviamento del motore con limitazione della corrente di avviamento

Successivamente, esamineremo due degli schemi di frenatura più popolari per i motori a induzione a gabbia di scoiattolo trifase: uno schema di frenatura dinamica e uno schema di frenatura inversa.

Catene freno motore

Dopo aver rimosso la tensione dal motore, il suo rotore continua a ruotare per qualche tempo a causa dell'inerzia. In un certo numero di dispositivi, ad esempio nei meccanismi di sollevamento e trasporto, è necessario un arresto forzato per ridurre la quantità di sporgenza.La frenatura dinamica consiste nel fatto che dopo la rimozione della tensione alternata, una corrente continua attraversa gli avvolgimenti del motore elettrico.

Il circuito di frenatura dinamica è mostrato in Fig. 4.

Riso. 4. Diagramma del freno motore dinamico

Nel circuito, oltre al contattore principale KM, è presente un relè K, che attiva la modalità di arresto. Poiché il relè e il contattore non possono essere attivati ​​contemporaneamente, viene utilizzato uno schema di blocco (contatti KM.5 e K.3).

Alla pressione del pulsante SB1 si attiva il teleruttore KM che eccita il motore (contatti KM.1 KM.2, KM.3), blocca il pulsante (KM.4) e blocca il relè K (KM.5). La chiusura di KM.6 attiva il relè a tempo KT e chiude senza ritardo il contatto KT. Quindi il motore si avvia.

Per arrestare il motore, premere il pulsante SB2. Il contattore KM viene rilasciato, i contatti KM.1 - KM.3 si aprono, spegnendo il motore, il contatto KM.5 si chiude, attivando il relè K. I contatti K.1 e K.2 si chiudono, fornendo corrente continua alle bobine. Si verifica un arresto rapido.

Quando il contatto KM.6 si apre, il relè orario KT viene rilasciato, inizia il ritardo. Il tempo di sosta deve essere sufficiente per arrestare completamente il motore. Al termine del ritardo, il contatto KT si apre, il relè K si sblocca e toglie la tensione continua agli avvolgimenti del motore.

Il modo più efficace per arrestare è invertire il motore, quando subito dopo lo spegnimento dell'alimentazione, viene applicata una tensione al motore elettrico, che provoca la comparsa di una coppia contraria. Il circuito frenante opposto è mostrato in fig. 5.

Riso. 5. Circuito freno motore per opposizione

La velocità del motore è monitorata da un relè di velocità con contatto SR.Se la velocità è superiore ad un certo valore, il contatto SR si chiude. Quando il motore si ferma, il contatto SR si apre. Oltre al contattore diretto KM1, il circuito contiene un teleinvertitore KM2.

All'avviamento del motore si attiva il teleruttore KM1 che con il contatto KM 1.5 interrompe il circuito della bobina KM2. Al raggiungimento di una certa velocità il contatto SR si chiude predisponendo il circuito all'inserimento della retromarcia.

Quando il motore si ferma, il contattore KM1 si sblocca e chiude il contatto KM1.5. Di conseguenza, il contattore KM2 si attiva e fornisce tensione inversa al motore frenante. Una diminuzione della velocità del rotore provoca l'apertura di SR, il contattore KM2 si sblocca, la frenatura si interrompe.