Описание функционирования и синтез схемы реверсирования трехфазного асинхронного электродвигателя
Автор: Францевич Александр Викторович
Рубрика: Технические науки
Опубликовано в Молодой учёный №39 (381) сентябрь 2021 г.
Дата публикации: 22.09.2021 2021-09-22
Статья просмотрена: 199 раз
Скачать электронную версию
Скачать Часть 1 (pdf)
Библиографическое описание:
Францевич, А.
В. Описание функционирования и синтез схемы реверсирования трехфазного асинхронного электродвигателя / А. В. Францевич. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2021. — № 39 (381). — С. 25-29. — URL: https://moluch.ru/archive/381/84164/ (дата обращения: 16.03.2023).
В статье автор с помощью алгебры логики производит описание работы и синтез схемы реверсирования трехфазного асинхронного электродвигателя.
Ключевые слова: логическое выражение, трехфазный асинхронный электродвигатель, реверс двигателя.
Электрическая принципиальная схема реверсирования трехфазного асинхронного электродвигателя представлена на рис. 1.
Рис. 1. Электрическая принципиальная схема реверсирования трехфазного асинхронного электродвигателя
Для защиты электродвигателя М1 от токов короткого замыкания используется автоматический выключатель QF1.
Пуск электродвигателя осуществляется посредством нажатия кнопки SB2 «Прямой ход», при нажатии которой, через катушку магнитного пускателя KM1 начинает проходить ток, происходит замыкание главных контактов в силовой цепи и блок-контакта в цепи управления. Останов электродвигателя осуществляется посредством нажатия кнопки SB1 «Стоп». Для реверса двигателя необходимо нажать кнопку SB3 «Обратный ход», при нажатии которой, через катушку магнитного пускателя KM2 начинает проходить ток, происходит замыкание главных контактов в силовой цепи и блок-контакта в цепи управления.
Для составления логических выражений, определяющих условия работы схемы, представим управляющую цепь данной схемы (рис. 1) в виде рис. 2.
Рис. 2. Управляющая цепь
Логические выражения, определяющие условия работы схемы (рис.
2):
(1)
(2)
Схемная реализация логических выражений (1, 2) на бесконтактных элементах представлена на рис. 3.
Рис. 3. Схемная реализация логических выражений (1, 2) на бесконтактных элементах
Для логических выражений (1, 2), применим основные законы алгебры логики.
По закону двойного отрицания:
(3)
(4)
По закону инверсии (де Моргана):
(5)
(6)
По закону инверсии (де Моргана):
(7)
(8)
Схемная реализация логических выражений (7, 8) на бесконтактных элементах представлена на рис. 4.
Рис. 4. Схемная реализация логических выражений (7, 8) на бесконтактных элементах
С учебников электроники схема асинхронного RS-триггера, на элементах «2 ИЛИ-НЕ», имеет вид, представленный на рис. 5.
Рис. 5. Схема асинхронного RS-триггера на элементах «2 ИЛИ-НЕ»
В конечном итоге, схемная реализация логических выражений (7, 8) на бесконтактных элементах будет иметь вид, представленный на рисунке 6.
Рис. 6. Схемная реализация логических выражений (7, 8) на бесконтактных элементах
Таким образом, получена схема с наименьшим количеством функциональных элементов и может быть применена на практике, к примеру, для написания управляющей программы ПЛК.
Литература:
- Францевич, А. В. Анализ схемы управления трехфазным асинхронным электродвигателем в ручном режиме и схемы асинхронного RS-триггера / А. В. Францевич. — Текст: непосредственный // Молодой ученый. — 2021. — № 14 (356). — С. 33–35. — URL: https://moluch.ru/archive/356/79618/ (дата обращения: 20.09.2021).
- Алгебра логики. — Текст: электронный // Wikipedia: [сайт]. — URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Алгебра_логики (дата обращения: 20.09.2021).
- Гусев, В. Г. Электроника и микропроцессорная техника / В. Г. Гусев, Ю. М. Гусев. — 3-е изд., перераб. и доп. — Москва: Высшая школа, 2005. — 790 c.
Основные термины (генерируются автоматически): схемная реализация, трехфазный асинхронный электродвигатель, выражение, элемент, автоматический выключатель, асинхронный RS-триггера, короткое замыкание, магнитный пускатель, силовая цепь, электрическая принципиальная схема.
Ключевые слова
трехфазный асинхронный электродвигатель, логическое выражение, реверс двигателялогическое выражение, трехфазный асинхронный электродвигатель, реверс двигателя
Похожие статьи
Анализ
схемы управления трехфазным асинхронным…Простейшая электрическая принципиальная схема управления трехфазным асинхронным электродвигателем
Рис. 1. Простейшая электрическая принципиальная схема управления трехфазным
Для защиты цепи управления от токов короткого замыкания
..Разработка оптимальных решений бесконтактных коммутирующих…
Рис.1. Электрическая схема бесконтактного тиристорного пускателя для асинхронного
Предлагаемая нами схема бесконтактного тиристорного пускателя имеет более простую
Магнитный пускатель, — по существу, контактор переменного или постоянного тока для…
Реализация схемы управления нагрузкой с помощью одной…
Схема, представленная на рис. 1, является схемой асинхронного Т-триггера. Реализуем схему асинхронного Т-триггера на элементарной базе релейно-контактных элементов.
Схемная реализация RS—триггера (рис.
8) на релейно-контактных элементах представлена на рис. 9.
Обзор алгоритмов управления
асинхронными электроприводамиСовременный асинхронный электропривод реализуется на базе силовой
— простота реализации системы; — возможность реализации на аналоговых компараторах
Функциональная схема системы трехфазный автономный инвертор с ШИМ – асинхронный…
Создание электронного архива по направлению «Науки о Земле…»
Основные термины (генерируются 
..
Программирование
трехфазного генератора с синусоидальными…Программирование трехфазного генератора с синусоидальными напряжениями со сдвигом 120° на микроконтроллере STM32 / А. А. Емельянов
Далее необходимо открыть файл «sinDMA.c» и создать массивы для трехфазной системы с синусоидальными напряжениями, а также создать…
Статьи по ключевому слову «
трехфазный асинхронный…»«трехфазный асинхронный электродвигатель«
Анализ схемы управления трехфазным асинхронным электродвигателем в ручном режиме и схемы асинхронного RS—триггера.
Разработка
схемы и расчет основного силового оборудования.
..
Модернизированная схема испытаний асинхронных тяговых… Разработка схемы и расчет основного силового оборудования испытательного стенда
Основные термины (генерируются
Похожие статьи
Анализ
схемы управления трехфазным асинхронным…Простейшая электрическая принципиальная схема управления трехфазным асинхронным электродвигателем
Рис. 1. Простейшая электрическая принципиальная схема управления трехфазным
Для защиты цепи управления от токов короткого замыкания используется.
..
Разработка оптимальных решений бесконтактных коммутирующих…
Рис.1. Электрическая схема бесконтактного тиристорного пускателя для асинхронного
Предлагаемая нами схема бесконтактного тиристорного пускателя имеет более простую
Магнитный пускатель, — по существу, контактор переменного или постоянного тока для…
Реализация схемы управления нагрузкой с помощью одной…
Схема, представленная на рис. 1, является схемой асинхронного Т-триггера. Реализуем схему асинхронного Т-триггера на элементарной базе релейно-контактных элементов.
Схемная реализация RS—триггера (рис.
8) на релейно-контактных элементах представлена на рис. 9.
Обзор алгоритмов управления
асинхронными электроприводамиСовременный асинхронный электропривод реализуется на базе силовой
— простота реализации системы; — возможность реализации на аналоговых компараторах
Функциональная схема системы трехфазный автономный инвертор с ШИМ – асинхронный…
Создание электронного архива по направлению «Науки о Земле…»
Основные термины (генерируются автоматически): логическая функция, Схемная реализация, трехфазный асинхронный электродвигатель, автоматический выключатель, асинхронный RS—триггера, защита электродвигателя, короткое замыкание, нажатие кнопки.
..
Программирование
трехфазного генератора с синусоидальными…Программирование трехфазного генератора с синусоидальными напряжениями со сдвигом 120° на микроконтроллере STM32 / А. А. Емельянов
Далее необходимо открыть файл «sinDMA.c» и создать массивы для трехфазной системы с синусоидальными напряжениями, а также создать…
Статьи по ключевому слову «
трехфазный асинхронный…»«трехфазный асинхронный электродвигатель«
Анализ схемы управления трехфазным асинхронным электродвигателем в ручном режиме и схемы асинхронного RS—триггера.
Разработка
схемы и расчет основного силового оборудования.
..
Модернизированная схема испытаний асинхронных тяговых… Разработка схемы и расчет основного силового оборудования испытательного стенда
Основные термины (генерируются автоматически): обмотка, короткое замыкание, электродинамическая стойкость…
Выводы моего трехфазного двигателя имеют неправильную маркировку. Как определить правильные метки?
Первоначальная проверка работоспособности
В качестве проверки работоспособности я проверил подключение всех 9 отведений (так как они помечены на самих проводах, T1 — T9 ):
$$\begin{array}{c |cccccccccc|} & T1 & T2 & T3 & T4 & T5 & T6 & T7 & T8 & T9 \\ \hline Т1&-\\ Т2&0&-\ Т3&0&0&-\ Т4 & 1 & 0 & 0 & — \\ T5 & 0 & 1 & 0 & 0 & — \\ T6 & 0 & 0 & 1 & 0 & 0 & — \\ T7 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & — \\ T8 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 1 & — \\ Т9& 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 1 & 1 & -\\ \end{array}$$
Ожидается для двигателя Y-конфигурации: 3 пары с эксклюзивным подключением и одна группа из 3 с эксклюзивным подключением.
Это означает, что T7 , T8 и T9 могут сохранить свои существующие метки (т. е. независимо от того, какая комбинация используется, эти 3 метки принадлежат этим трем отведениям, поэтому мы можем оставить их в покое).
Подготовка к пробам и ошибкам
Следующее, что мне нужно было выяснить, это полярность остальных 3 обмоток. Не имея аналогового вольтметра, чтобы попробовать метод, описанный здесь (перечисленный в разделе «Я потерял след проводов трехфазного двигателя с девятью выводами. Как я могу повторно идентифицировать эти выводы?»), Я решил решить это путем проб и ошибок. ошибка.
Примечание: все указания, найденные в Интернете, указывают на то, что это плохая идея , и вы можете сжечь свой двигатель. Я полагался на функцию ограничения тока частотно-регулируемого привода для защиты своего оборудования, и это может не подойти для вашего приложения.
Первым шагом методом проб и ошибок является получение базового понимания того, как двигатель будет звучать, если только 3 обмотки будут работать должным образом, потому что это будет означать успех.
Поводки T7 , T8 и T9 идеально подходят для этого. Я просто снизил максимальный ток на ЧРП до 1,6А (половина номинального тока для низковольтного режима, предположительно номинальный ток для каждой отдельной обмотки) и подключил ЧРП 1 9клеммы 0006, 2 и 3 к клеммам T7 , T8 и T9 (все остальные провода были отключены и изолированы). С ЧРП на частоте 5 Гц двигатель работал с небольшой тряской, но не срабатывала защита от перегрузки по току и не допускалось реверсирование его вращения.
Метод проб и ошибок, часть 1
Следующим шагом было определение полярности трех отдельных обмоток. Этот метод может группировать полярности T1 - T6 разделяет провода на 2 группы по 3, хотя он не скажет вам, какая группа была положительной или отрицательной.
По сути, я воссоздаю конфигурацию, которую использовал в своем базовом тесте, но с тремя другими обмотками.
Я взял по одному проводу от каждой из пар T1 / T4 , T2/T5 и T3/T6 и замкнул их вместе (например, T1 , T5 , T6 , T3). 3 ведет к клеммам частотно-регулируемого привода. Я включил двигатель на частоте 5 Гц на частотно-регулируемом приводе; если он работал более грубо, чем исходный (или имел один из очевидных симптомов, отмеченных ранее), я отключал его и подключал следующую комбинацию положительных и отрицательных отведений.
Примечание: если двигатель работает в обратном направлении, но во всем остальном кажется, что все в порядке, вы готовы перейти к следующему разделу.
В конце этого эксперимента у меня осталась конфигурация, в которой двигатель работал так же, как и в базовом тесте. Это дало мне 2 группы по 3 провода (закороченные и подключенные к частотно-регулируемому приводу).
Пробы и ошибки, часть 2
Осталось проверить только 12 возможностей.
3 обмотки должны быть правильно согласованы с их T7 , T8 и T9 аналоги (6 комбинаций), но группы, обнаруженные в предыдущем разделе, могут быть обратными.
Я оставил только группу из 3 закороченных проводов, подключил T7 , T8 и T9 к клеммам частотно-регулируемого привода и отсоединил все провода T1 - T6 . Затем я выбрал один из отключенных проводов и подключил его к T7 . Если мотор боролся сам с собой, я подключал провод к 9.0005 T8 и так далее. Таким образом я соединил оставшиеся свободные провода.
Если решение не найдено, то пришло время отключить все провода T1 - T6 от ЧРП, заменить всю эту группу на группу из 3 закороченных проводов T1 - T6 , и начать этот раздел заново.
Но для себя я нашел решение и мотор заработал ровно.
Завершение
Исправьте свои метки и верните ограничение тока на VFD до того, каким оно должно быть.
2113 - Регулятор скорости для трехфазных асинхронных двигателей
2113 - Регулятор скорости для трехфазных асинхронных двигателей - dr.Godfried-Willem RaesДоктор Годфрид-Виллем RAES
Курс экспериментальной музыки : Boekdeel 2: Живая электроника
Hogeschool Gent: Департамент музыки и драмы
| <Теруг Наар инхудстафель курс> | ДВИГАТЕЛИ | Дит Хоофдстукье это niet beschikbaar в Нидерландах. |
2113:
см. также: 2117
Заявка
<Управление скоростью трехфазных асинхронных двигателей>
Скорость обычного трехфазного асинхронного двигателя зависит от частоты
напряжения питания. Изменение скорости такого двигателя, следовательно, требует создания
3-х фазный преобразователь частоты.
Драйвер может быть реализован с помощью мощности
МОП-транзисторы (или IGTB), способные работать с высокими напряжениями и высокими скоростями переключения.
Генерируемая частота может быть запрограммирована в небольшом PIC-контроллере и даже
в быстрой базовой печати.
Обратите внимание, что при более низких частотах, чем обычно, напряжение должно быть уменьшено. пропорционально. Если вы забудете об этом, двигатель может перегреться и даже Выгореть. (См. примечание внизу этого абзаца). Схемы, показанные здесь служат чисто образовательным целям (хотя и работают!) и не всегда самое подходящее и самое безопасное решение.
Для биполярной схемы привода, показанной ниже, двигатель должен быть соединен треугольником.
Используемые оптопары могут быть либо TIL111, либо CNY17-2. Не пытайтесь сэкономить на
трансформаторы: это очень маленькие и дешевые типы (достаточно 2 ВА) и
Плавающий способ их подключения здесь (без заземленных отрицательных полюсов!)
к этому дизайну.
Будьте осторожны, играя с такой схемой,
так как везде высокое напряжение. Цифровой вход и микроконтроллер
полностью и оптически изолированы от силовой цепи.
Битовая комбинация, которая должна быть запрограммирована в программном обеспечении контроллера, может выглядеть так:
Обратите внимание на фазовый сдвиг на 120 градусов. Шаблон был разработан, чтобы генерировать много искажения третьей гармоники на результирующей волне, что увеличивает среднеквадратичное значение напряжение на обмотках двигателя.
Если вы хотите, чтобы двигатель был подключен Y-образно, проблема будет заключаться в том, что вам нужно
гораздо более высокое напряжение для работы. Используя трехфазный выпрямительный мост, вы можете
конечно использовать выпрямленный 3-х фазный сетевой ток, но это предполагает его наличие.
В качестве альтернативы можно использовать изолирующий трансформатор 230В/400В. Однако,
в конце концов, это будет иметь тенденцию быть более дорогим, чем схема, приведенная выше.
Однако приведенная ниже схема станет намного проще, так как нам не требуется
6 мосфетов и без плавающих источников питания:
приложений:
- изменение/регулировка давления ветра в продуваемых органах.
- Контроллеры двигателей для токарных станков, больших пил и т. д.
- Генератор трехфазного тока
- Бесщеточные приводы постоянного тока
ПРИМЕЧАНИЕ:
Если вам нужен контроллер для трехфазного двигателя, вы всегда должны учитывать
используя один из многих модулей, которые сегодня предлагает индустрия. Заводы такие
как Lust gmbh, Siemens (Micromaster 410), Toshiba, Hitachi... у всех есть контроль
модули в своих каталогах. Управление скоростью двигателя с помощью такого
Стандартное решение можно выполнить, отправив аналоговое напряжение (0-10 В в большинстве случаев).
время) на соответствующий вход или, в некоторых моделях, путем отправки команд RS232
в их порт. Преимущество этих модулей, среди прочего, в том, что
одновременно они служат защитой двигателя.
Кроме того, это может быть в конце
будет дешевле, чем строить схемы, показанные выше, самостоятельно.
Цены варьируются от 300 до 600 евро, в зависимости от требуемой мощности и функций.
Для очень специфических типов двигателей может быть полезно разработать
контроллер двигателя. Это то, что мы сделали для нашего робота
Если вы хотите взглянуть на исходный код прошивки в этой схеме, посетите страницу <Тандервуд> на нашем сайте. В нем есть все технические подробности, дневник, а также ссылки на код.
Последнее обновление: 27 мая 2017 г.
