Для того, чтобы эффективно преобразовать электрическую энергию в механическую, уже больше 100 лет используют специализированные двигатели (асинхронные).
В классическом режиме они будут вращаться в одну сторону, но для большинства современных электрических машин еще требуется реверсивный ход – возможность прокручиваться в обратном направлении. Подключение асинхронного двигателя с реверсом возможно несколькими способами.
Асинхронный двигатель – самое эффективное устройство, которое преобразовывает электроэнергию в механическую. Он был придуман еще в конце 19 века и его активно используют даже сейчас.
Схема подключения асинхронного двигателя с реверсом
Неотъемлемым режимом функционирования
многих выстроенных на его базе электроустановок, а еще бытового и промышленного оборудования стал реверс – запуск валовых оборотов в другую сторону. Реверсирование дает возможность добавлять к стандартному однонаправленному роторному вращению по часовой стрелке возможность прокручиваться в обратную сторону.
Это может быть и необходимая функция, без которой работа не будет возможна, и временная опция, которая расширяет приводной функционал или рассчитан на аварии.
В определенных случаях посредством реверса выполняют торможение электрического мотора, но противовключение нужно использовать крайне осторожно и лишь тогда, когда это безопасно и не запрещено эксплуатационными правилами. Предлагаем рассмотреть, как выполняется реверсирование электродвигателя 220 В и 380 В асинхронного вида.
Реверс асинхронного электрического мотора + схема
Метод подключения двигателя с возможностью реверса отличается от обычного лишь введением дополнительного блока модулей. По сути, тут используют 2 элемента управления, которые заставляют мотор крутиться во все стороны. Для активации предусмотрены кнопки SB2 и SB3. Буквами А, В и С отмечены входящие линии от источника питания на 3 фазы. Они дают напряжение на общий выключатель. Дальше ток подводят к 2 контакторам КМ1 и КМ2, а далее отводят к обмоткам электрического мотора.
На правой стороне схемы реверса есть описание составных элементов всех контакторов по отдельности. Если руководствоваться схемой подключения оснащенного реверсом мотора, нетрудно понять, как именно включается силовая установка. Вначале задействуется общий выключатель, который дает ток на все фазы. Но напряжение не будет сразу выступать на рабочие части электрического мотора, а займет выжидательное положение, пока не получит команду, в какую сторону вращать ротор. Кабели подключают на защитный автомат, который размыкает электрическую цепь при коротком замыкании и идут на кнопку быстрого пуска/отключения установки.
Остальные инструкции о режиме работы мотор получит через 2 кнопки модульных блоков, которые обеспечивают вращение влево или вправо. Лишь после нажатия питание поступит на обмотку электрического мотора. Схема организована таким образом, чтобы 2 контакта не могли одновременно замкнуться.
Заставить электрической мотор вращаться в одну сторону можно посредством фазного переключения. Для этого часто применяют особый прибор – магнитный пускатель. В нашей схеме один блок для пуска подключает фазы напрямую к электрическому двигателю, а второй производит то же действие со смещением. Одна из цепных фаз будет в ждущем положении – ее размыкание поможет обесточить весь силовой агрегат.
Более того, грамотно подключенный реверс электрического двигателя предусматривает наличие специального защитного модуля, который контролирует процесс отсчета нового цикла, а точнее, первичную остановку мотора. Клавиша для активации другого пускателя, который меняет положение фаз, сработает лишь при полной остановке работы прибора. А дежурная фаза никуда не денется и будет поступать на первый контакт мотора. Местами меняются лишь 2 и 3 фаза, которая обеспечивает реверсивное действие силового устройства. Алгоритм запуска реверса мотора отличается в зависимости от вида источника питания.
Как подключить к однофазной сети
Реверс асинхронного действия часто требуется для моторов даже в бытовых условиях, где не предусмотрено наличие трехфазной сети. В этой ситуации стоит знать, как подключать силовой агрегат на 220 В. Чтобы ротор стал вращаться, нужно дополнительное воздействие импульсного типа, для чего в электроцепь включают конденсатор с требуемыми емкостными характеристиками. При задействовании конденсатора скорость оборотов не поменяется, но сильно уменьшится мощность.
Потери мощности бывают разными, иногда до 50% в зависимости от емкости конденсатора и индивидуальных эксплуатационных условий электрического двигателя. Более того, далеко не все модели устройств могут работать по однофазной сети. Обычно эта возможность прописана в технической документации на изделие и указана на табличке, прикрепленной к корпусу.
Из многих доступных вариантов подключения мотора к сети на 220 В классическими стали 2 методики – «треугольник» и «звезда». Сначала советуем ознакомиться с документами на конкретно взятый электродвигатель и рассмотреть заводскую табличку с характеристиками на корпусе, чтобы узнать, на какое напряжение рассчитана обмотка и как произвести подключение.
По схеме «треугольник» один контакт подключают к обмотке через конденсатор, а 2 остальные выводят на подсоединения к источнику питания. В этом случае без нагрузки вал электрического мотора будет вращаться с требуемой скоростью, но если слишком его нагрузить, то вращение сильно замедлится или вовсе прекратится. Можно решить такую проблему, если дополнительно подключить конденсатор для запуска мотора, после чего он разрядится и отключится спустя пару секунд. Чтобы включить пусковой конденсатор, в цепи обычно применяют отдельную кнопку для кратковременного запуска. Когда ротор раскрутится, она разомкнет контакты, а вал и дальше будет вращаться по инерции.
В роли этого переключателя можно использовать готовую кнопку или реле с контактом на пружине, которая при отпускании подымет контакты и отсоединится от электроцепи. Чтобы между витков не появилось короткое замыкание, советуем использовать тепловое реле, которое отключит дополнительную обмотку при перегревании. Более того, можно использовать центробежный выключатель, который разомнет цепь при превышении допустимого скоростного значения. Пластина, оснащенная контактами под центробежной силой оттянется и в процессе разгона отсечет питание устройства или перенаправит сигнал на прибор управления/альтернативную цепь.
Для функционирования двигателя, который подключен по «звезде», через одну обмотку пропускают единичную фазу на 220 В, а через 2 остальные напряжение линейного типа 380 В. Рабочий конденсатор подключают к выходным обмоточным концам, 2 из которых выводят для подключения на однофазную сеть, а свободный конец замкнет через сетевую фразу на конденсатор. Следует отметить тот факт, что подключение по «треугольнику» куда проще и мощностные потери будут меньше, нежели в «звезде».
По этой причине лучше пользоваться вариантом «треугольник». Чтобы вместе с запуском мотора обеспечить возможность реверсивного движения, которое поступает от конденсатора питание должно между полюсов переключаться. Это можно реализовать двумя переключателями и одной кнопкой без фиксирования положения. Одним выключателем будет подаваться напряжение на цепь питания электрического мотора, а во второй у переключателя должна быть трехпозиционная конструкция. В одной прибор отключится, а во 2 и 3 полярность обмоточного подключения поменяется так, чтобы моторный ротор крутился в разные стороны. Кнопка, которая не фиксируется, предназначена для подключения другого пускательного конденсатора.
Для этого 2 исходящие кабеля от 2 конденсаторов скручивают между собой, а к 2 остальным подключают кнопку «запуск». Средний выход от переключатели на 3 позиции соединяют с конденсаторными выходами скрученного типа, а 2 другие отводят на клеммы электрического мотора для подачи на него питания. Конденсаторы тоже подключают к пусковым обмоточным выходам, а кнопку включения устанавливают в разрыв проводника фазного типа. Для запуска конструкции сначала подают напряжение на главный переключатель, а далее трехпозиционным элементом управления указывают требуемое направление движения силовой установки. После кнопку пускового конденсатора зажимают и отпускают, когда ротор разгонится до рабочих оборотов. Для реверсного запуска мотора его нужно его вначале обесточить и выждать, чтобы ротор полностью остановился. После можно переставлять переключатель на значение «реверсивное движение».
Как подключить к трехфазной сети
Есть и другая схема реверса асинхронного двигателя. Речь идет о подключении мотора в трехфазную электросеть, куда сначала устанавливают главный силовой выключатель, который рассчитан на потребляемое напряжение и токовые параметры того или иного силового прибора, который планируется запускать в работу. Уделите этому этапу особое внимание, потому что от него сильно зависит бесперебойность работы прибора.
При неверном выборе автомата он все время будет срабатывать, размыкая цепь в самый важный момент, или же сработает при аварийной ситуации, что приведет к порче устройства и создаст обстановку, опасную для персонала и здоровья. До монтажа главного защитного и силового автоматического выключателя нужно обесточить электроцепь, а далее отвести на кнопку «стоп», которая позволяет при необходимости остановить работу одним движением. Лишь после напряжение будет подаваться на контакторы. Для упрощения процесса подключения на ячейках и кнопочных блоках обычно есть условные обозначения (или же их можно сделать самостоятельно).
Как пользоваться реверсивным пускателем
Такие устройства довольно часто встречаются в современных приборах, где предусмотрена функциональная возможность изменять направление роторного вращения мотора. Для промышленного задействования разработаны пускатели и для применения электродвигателей с реверсом, и для прямого подключения. Все они нужны для коммутации силовых приборов и подачи напряжения на электрический мотор. Но реверсивный вариант дополнен функцией запуска электромотора в разные стороны.
Пускатель магнитного типа отличается от простых контакторов тем, что защищает оборудование при функционировании, что предусматривает частые запуски/остановки электрической установки. Их часто включают в схемы реверсивного функционирования мотора при удаленном управлении вентиляционными системами и кондиционированием, насосными станциями, башенными кранами, токарными и сверлильными станками, лифтами и иными бытовыми/промышленными механизмами.
Конструкция состоит из таких компонентов:
- Возвратный механизм для того, чтобы переводить пускатель в исходное положение, оснащен пружинкой (якорь под влиянием пружины вытянется из катушки и разомкнет контакты).
- Силовые контакты, которые нужны для замыкания или размыкания фаз мотора при выключении и включении (в моделях реверсивного типа они обычно расположены на стороне якорной обмотке и вверху устройства).
- Электромагнитный блок с катушкой и якорем.
- Блоковые коммутационные контакты для управляющей электрической цепи.
- Магнитный кабель.
Подключение прямого или реверсивного магнитного пускателя довольно простое, а потому с такой работой сможет справиться и человек, у которого лишь базовые знания в области электротехники. Особых навыков и глубоких познаний в области радиоэлектроники не нужно. В сравнении с простыми пусковыми приборами, реверсные пускатели имеют дополнительную цепь управления, а еще некоторые свойства подключения силовой части. В схеме уже есть встроенная защита от тока короткого замыкания через правильно замкнутые контакты на каждом пусковом блоке.
Следует запомнить, что переключение на реверс и иные типы работ, связанными силовыми контактами и их сменой положения производят лишь после обесточивания силового прибора, а также остановки движения работающей зоны механизма. За счет включенных в схему подключений нормально замкнутый контакт исключает междуфазное замыкание в процессе переключения электрического мотора на реверсивный ход. Иными словами, активным бывает лишь один пускатель и одна обмотка.
