ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΣΧΕΔΙΑ

ΕΚΚΙΝΗΣΗ ΚΙΝΗΤΗΡΑ ΜΕ ΜΠΟΥΤΟΝ.

Σε αυτού του είδους την κατασκευή ο κινητήρας τίθεται σε λειτουργία με απλή κίνηση, πιέζοντας ένα μπουτόν. Αφήνοντας ελεύθερο το μπουτόν ο κινητήρας θα σταματήσει.

Στα παρακάτω σχήματα παρουσιάζεται το διάγραμμα ισχύος και το διάγραμμα ελέγχου.

Όταν έχουμε ένα ηλεκτρικό σχέδιο, αυτό που πρέπει να κάνουμε είναι να αναλύσουμε το διάγραμμα ελέγχου.

Θα παρατηρήσουμε ότι το διάγραμμα ελέγχου αποτελείται από τα εξής στοιχεία:

  • Την επαφή F2F του θερμικού στοιχείου προστασίας, το οποίο συνδέεται σε σειρά με το κύκλωμα. Όταν το θερμικό ανιχνεύσει ένα πρόβλημα στον κινητήρα, η επαφή αυτή ανοίγει, με αποτέλεσμα να απομονώνεται το ρελέ ισχύος απο την τάση και να διακόπτεται η λειτουργία του κινητήρα.
  • Το μπουτόν S0Q, του οποίου η επαφή είναι σε φυσιολογική θέση κλειστή. Το συγκεκριμένο μπουτόν ονομάζεται έκτακτης ανάγκης. Είναι υποχρεωτική η τοποθέτηση αυτού του εξαρτήματος σε όλες τις ηλεκτρικές συσκευές, αφού επιτρέπει το ολικό σταμάτημα της μηχανής σε περίπτωση ανάγκης.
  • Το μπουτόν S1Q, το οποίο είναι το μπουτόν ενεργοποίησης του κινητήρα.
  • Το πηνίο Κ1Μ, το οποίο εκκινεί τον κινητήρα.

Η λειτουργία του παραπάνω κυκλώματος ελέγχου έχει ως εξής: Μόλις πατήσουμε το μπουτόν S1Q ενεργοποιείται το πηνίο K1M, και με αυτόν τον τρόπο ο κινητήρας M1M. Μόλις σταματήσουμε να πατάμε το μπουτόν και το αφήσουμε ελεύθερο, το πηνίο του ρελέ ισχύος K1M απενεργοποιείται και επομένως ο κινητήρας M1M σταματά να λειτουργεί.

ΕΚΚΙΝΗΣΗ ΚΙΝΗΤΗΡΑ ΜΕΣΩ ΑΝΑΔΡΑΣΗΣ (ΑΝΑΤΡΟΦΟΔΟΤΗΣΗ).

Στα παρακάτω σχήματα παρουσιάζονται το διάγραμμα ισχύος και το διάγραμμα ελέγχου ενός κινητήρα με ανατροφοδότηση. Ανατροφοδότηση σημαίνει ότι ο κινητήρας θα διατηρηθεί σε λειτουργία ακόμη κι αν αφήσουμε ελεύθερο το μπουτόν.

Αυτό επιτυγχάνεται λόγω της επαφής 13-14 του ρελέ ισχύος Κ1Μ η οποία είναι κλειστή, αφού ακόμα και αν αφήσουμε ελεύθερο το μπουτόν εκκίνησης S1Q, ο κινητήρας συνεχίζει να παραμένει σε λειτουργία.

Το παραπάνω διάγραμμα ελέγχου διαφέρει από το διάγραμμα ελέγχου εκκίνησης κινητήρα με μπουτόν στα εξής σημεία:

  • Στην ανοικτή επαφή του ρελέ ισχύος Κ1Μ, που συνδέεται παράλληλα με το μπουτόν εκκίνησης και είναι η επαφή ανάδρασης ή τροφοδοσίας.
  • Το κύκλωμα επισήμανσης, το οποίο αποτελείται από δύο λυχνίες. Την λυχνία Η2Η η οποία συνδέεται με μια δευτερεύουσα επαφή του ρελέ ισχύος Κ1Μ και η οποία μας υποδεικνύει την κανονική λειτουργία και την λυχνία Η1Η η οποία συνδέεται με μια ανοικτη επαφή του θερμικού ρελέ και μας υποδεικνύει την βλάβη. Σε περίπτωση που υπάρχει βλάβη, το κύκλωμα αποσυνδέεται, το θερμικό ρελέ κλείνει την επαφή και ανάβει η λυχνία επισημαίνοντας την βλάβη.

Η λειτουργία του παραπάνω κυκλώματος έχει ως εξής: Αφού πατήσουμε το μπουτόν S1Q, το πηνίο Κ1Μ ενεργοποιείται και επομένως όλες οι επαφές που σχετίζονται με αυτό, με αποτέλεσμα να ενεργοποιείται ο κινητήρας. Αφού αφήσουμε ελεύθερο το μπουτόν S1Q, ο κινητήρας συνεχίζει να λειτουργεί λόγω της κλειστής επαφής 13-14 του ρελέ ισχύος Κ1Μ.

ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΗ ΤΗΣ ΦΟΡΑΣ ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΗΣ ΧΩΡΙΣ ΔΙΑΚΟΠΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ.

Για να πετύχουμε την αντιστροφή φοράς περιστροφής ενός κινητήρα χρησιμοποιούμε δύο ρελέ επαφής, αφού μας επιτρέπει να αλλάξουμε τις δύο φάσεις μεταξύ τους.

Στο παρακάτω σχήμα βλέπουμε το διάγραμμα ισχύος της αντιστροφής της φοράς περιστροφής ενός κινητήρα.

Στο παρακάτω σχήμα βλέπουμε το διάγραμμα ελέγχου της αντιστροφής φοράς περιστροφής ενός κινητήρα. Το παρακάτω διάγραμμα ελέγχου αποτελείται από τα εξής στοιχεία:

  • Το θερμικό ρελέ F2F.
  • Το μπουτόν διακοπής εκτάκτου ανάγκης S0Q.
  • To μπουτόν αριστερόστροφης εκκίνησης S1B και το μπουτόν δεξιόστροφης εκκίνησης S2B.
  • Την επαφή ανάδρασης Κ1Β 13-14 του μπουτόν εκκίνησης S1B και την επαφή ανάδρασης Κ2Β 13-14 του μπουτόν εκκίνησης S2B των αντίστοιχων ρελέ ισχύος.

Τα μπουτόν αριστερόστροφης εκκίνησης και δεξιόστροφης εκκίνησης είναι διπλού θαλάμου, δηλαδή έχουν το καθένα, μία επαφή κανονικώς κλειστή και μία κανονικώς ανοικτή. Η διακεκομένη γραμμή παριστάνει τη μηχανική μανδάλωση μεταξύ των επαφών τους. Η τροφοδοσία του κάθε ρελέ ισχύος δεν είναι εφικτή εάν δεν είναι απενεργοποιημένη η επαφή του άλλου, η οποία ονομάζεται επαφή μανδάλωσης.

Η λειτουργία έχει ως εξής: Πατώντας το μπουτόν S1B ο κινητήρας αρχίζει να περιστρέφεται αριστερόστροφα. Αφήνοντας το μπουτόν ελεύθερο, ο κινητήρας συνεχίζει να περιστρέφεται λόγω της επαφής ανάδρασης Κ1Β 13-14 του ρελέ ισχύος, ενώ ταυτόχρονα απενεργοποιείται η επαφή S1B 11-12 με αποτέλεσμα να τίθεται το ρελέ ιχύος Κ2Β εκτός λειτουργίας. Το ίδιο συμβαίνει, αν πατήσουμε το μπουτόν δεξιόστροφης εκκίνησης S2B οπότε απενεργοποιείται η αριστερόστροφη λειτουργία. Το μπουτόν εκτάκτης ανάγκης χρησιμοποιείται για να διακόψουμε την λειτουργία του κινητήρα ανά πάσα στιγμή. Το θερμικό ρελέ χρησιμοποιείται για την προστασία του κινητήρα από υπερθεμάνσεις.

ΕΚΚΙΝΗΣΗ ΚΙΝΗΤΗΡΑ ΜΕ ΑΝΤΙΣΤΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΣΤΑΤΗ (ΧΡΟΝΙΚΟ ΡΕΛΕ).

Σκοπός αυτής της εκκίνησης με αντιστάσεις στο στάτη είναι να περιοριστεί η ποσότητα του ρεύματος που καταναλώνεται την αρχική στιγμή της εκκίνησης. Αφού ο κινητήρας αναπτύξει μια συγκεκριμένη ταχύτητα, ο αυτοματισμός ελέγχου θα βραχυκυκλώσει τις αντιστάσεις, δηλαδή θα τις ακυρώσει και επομένως ο κινητήρας θα αποκτήσει τις ονομαστικές τιμές τάσης και έντασης.

Τα στοιχεία που χρησιμοποιούνται είναι τα εξής:

  • F1F, ασφάλειες προστασίας.
  • Κ1Μ, Κ2Μ, τριφασικοί επαφείς.
  • R, τριφασικές αντιστάσεις.
  • F2F, θερμικό ρελέ προστασίας.
  • K1A, χρονιστής σύνδεσης.
  • Μ, τριφασικός κινητήρας με βραχυκυκλωμένο δρομέα.

Η διαφορά του παρακάτω διαγράμματος ελέγχου με τα προηγούμενα διαγράμματα είναι ο χρονιστής σύνδεσης (χρονικό ρελέ) Κ1Α.

Η λειτουργία έχει ως εξής:

Πατώντας το μπουτόν S1Q ο κινητήρας τίθεται σε λειτουργία μέσω του επαφέα Κ1Μ και του χρονιστή Κ1Α και έτσι ο κινητήρας τροφοδοτείται μέσω των αντιστάσεων R.

Αφού παρέλθει συγκεκριμένο χρονικό διάστημα το οποίο καθορίζεται από εμάς, ο χρονιστής Κ1Α συνδέει τον επαφέα Κ2Μ.

Καθώς συνδέεται ο επαφέας Κ2Μ, ο επαφέας Κ1Μ και ο χρονιστής Κ1Α αποσυνδέονται με αποτέλεσμα ο κινητήρας να λειτουργεί με τις ονομαστικές του τιμές.

Το βασικό πρόβλημα που προκύπτει από το παραπάνω τρόπο εκκίνησης είναι η υπερθέμανση αντιστάσεων στο στάτη, η οποία είναι τόσο μεγαλύτερη όσο συχνότερα επαναλαμβάνονται οι διαδικάσίες σύνδεσης και αποσύνδεσης του κινητήρα.

Σε αυτή την περίπτωση πρέπει να λαμβάνουμε υπόψη μας τα εξής χαρακτηριστικά:

  •  Χρόνος που απατείται για την ανύψωση της τάσης των αντίστασεων.
  • Σύνολο εκκινήσεων ανά ώρα.
  • Ωμική τιμή (Ohm).

Η ωμική τιμή υπολογίζεται από τους παρακάτω τύπους:

R=0,055U/In

Imed=4,05 In

Όπου:

  • R, αντίσταση ανά φάση σε Ω.
  • U, τάση δικτύου σε V.
  • In, ονομαστική ένταση κινητήρα σε Α.
  • Imed, μέση ένταση σε Α.

ΕΚΚΙΝΗΣΗ ΚΙΝΗΤΗΡΑ ΜΕ ΑΝΤΙΣΤΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΔΡΟΜΕΑ (ΧΡΟΝΙΚΟ ΡΕΛΕ).

Όπως στην προηγούμενη περίπτωση, έτσι και εδώ η εκκίνηση κινητήρα με αντιστάσεις στο δρομέα γίνεται για να περιοριστεί η ποσότητα του ρεύματος που καταναλώνεται την αρχική στιγμή της εκκίνησης. Αφού ο κινητήρας αναπτύξει μια συγκεκριμένη ταχύτητα, ο αυτοματισμός ελέγχου θα βραχυκυκλώσει σταδιακά τις αντιστάσεις και επομένως ο δρομέας θα βραχυκυκλωθεί, οπότε ο κινητήρας θα αποκτήσει τις ονομαστικές τιμές τάσης και έντασης.

Στο παρακάτω διάγραμμα ισχύος παρατηρούμε έναν τριφασικό κινητήρα με αντιστάσεις στο δρομέα και με τρία στάδια εκκίνησης.

Εφόσον υπάρχουν τρία στάδια εκκίνησης θα έχουμε τρεις χρονιστές σύνδεσης (χρονικά ρελέ), ώστε να επιτευχθεί σταδιακή εκκίνηση, μέχρι να βραχυκυκλωθεί ο δρομέας και ο κινητήρας να αποκτήσει τις ονομαστικές τιμές τάσης και έντασης. Κατά την εκκίνηση οι αντιστάσεις θερμαίνονται, οπότε θα πρέπει οι διάφορες εκκίνήσεις να απέχουν χρονικά μεταξύ τους, έτσι ώστε οι αντιστάσεις να μην φτάνουν σε επικίνδυνες θερμοκρασίες.

Από το παραπάνω διάγραμμα ελέγχου έχουμε τα εξής στοιχεία:

  • F1F, ασφάλειες προστασίας.
  • Κ1Μ, Κ2Μ, Κ3Μ, Κ4Μ, τριφασικοί επαφείς.
  • R1, R2, R3, τριφασικές αντιστάσεις.
  • F2F, θερμικό ρελέ.
  • Κ1Α, Κ2Α, Κ3Α, χρονικά ρελέ.
  • Μ, τριφασικός κινητήρας.
  • Η1, λυχνία σήμανσης θερμικής βλάβης.

Πατώντας το μπουτόν S2Q, ο επαφέας Κ1Μ τίθεται σε λειτουργία μαζί με τους χρονιστές Κ1Α, Κ2Α και Κ3Α. Αυτό σημαίνει ότι ο κινητήρας τίθεται σε λειτουργία με τις αντιστάσεις R1, R2, R3 συνδεδεμένες στο δρομέα.

Αφού παρέλθει καθορισμένο χρονικό διάστημα t1, το χρονικό ρελέ Κ1Α ενεργοποιεί την επαφή του, οπότε συνδέεται ο επαφέας Κ2Μ, με αποτέλεσμα να βραχυκυκλώνεται η τριφασική αντίσταση R1 οπότε και αποσυνδέεται από το κύκλωμα.

Αφού παρέλθει και άλλο καθορισμένο χρονικό διάστημα t2, το χρονικό ρελέ Κ2Α ενεργοποιεί την επαφή του, οπότε συνδέεται ο επαφέας Κ3Μ, με αποτέλεσμα να βραχυκυκλώνεται η τριφασική αντίσταση R2 οπότε και αυτή αποσυνδέεται από το κύκλωμα.

Αφού παρέλθει ένα ακόμα καθορισμένο χρονικό διάστημα t3, το χρονικό ρελέ Κ3Α ενεργοποιεί την επαφή του, οπότε συνδέεται ο επαφέας Κ4Μ, με αποτέλεσμα να βραχυκυκλώνεται η τριφασική αντίσταση R3 οπότε και αποσυνδέεται από το κύκλωμα, ενώ απενεργοποιούνται τα χρονικά ρελέ και οι επαφείς Κ2Μ και Κ3Μ αφού δεν έχουν κανένα ρόλο στο κύκλωμα.

Με τον τρόπο αυτό επιτυγχάνεται η σταδιακή εκκίνηση του κινητήρα.

Απάντηση