Budowa i działanie bezpośredniego obwodu rozruchowego online

Direct Online Starter lub DOL to prosty system elektromechaniczny przeznaczony do przełączania i ochrony silników indukcyjnych.

Wszyscy wiemy, że silniki pobierają potwornie energię elektryczną, a ten wysoki pobór mocy jest wynikiem prądu pobieranego przez uzwojenie silnika. Im wyższy prąd pobierany przez silnik, tym wyższa będzie jego moc pobierana i większe będzie wytwarzane ciepło. Ciepło to jest zwykle rozpraszane do otoczenia poprzez promieniowanie lub przez bezpośrednie przewodzenie kontaktowe. Ale w niektórych przypadkach, gdy nie ma odpowiedniej wentylacji lub środowisko jest gorące, uzwojenie twornika może się palić z powodu nadmiernego ciepła.

Dlatego też prąd uzwojenia silnika musi być ściśle monitorowany, aby uniknąć dużego przepływu prądu przez długi czas. Tak więc, aby uniknąć przepływu dużych prądów przez długi czas, silniki są zwykle wyposażone w układy ochronne różnego typu.

Zwykle te systemy zabezpieczeń są wymagane w trójfazowych silnikach przemysłowych, które napędzają obciążenia o dużej mocy. Bezpośredni rozrusznik online to mechanizm zapewniający ochronę przed przeciążeniem trójfazowych indukcyjnych silników klatkowych.

Główne funkcje zapewniane przez bezpośredni rozrusznik online trójfazowemu silnikowi indukcyjnemu to:

• Zabezpieczenie nadprądowe lub zabezpieczenie przed zwarciem.
• Ochrona przed przeładowaniem.
• Konfiguracja izolowanego przełączania silnika.

Zabezpieczenie nadprądowe lub przeciwzwarciowe : Rozrusznik DOL składa się z MCCB (wyłącznik automatyczny) i zestawu bezpieczników do odłączania silnika od zasilania w przypadku zwarcia.

Zabezpieczenie przed przeciążeniem: Rozrusznik DOL składa się z układu elektromechanicznego, który odłączy silnik od zasilania, jeśli silnik jest przeciążony lub gdy silnik pobiera prąd większy niż wartość znamionowa.

Konfiguracja izolowanego przełączania silnika: Ponieważ silniki dużej mocy są niebezpieczne, rozruszniki DOL są zaprojektowane w sposób, który umożliwia klientowi pośrednie włączanie i wyłączanie silnika.

Trzy wymienione powyżej cechy są ważne dla silników indukcyjnych małej i średniej mocy stosowanych w przemyśle. Tak więc rozruszniki DOL są popularne i szeroko stosowane.

Bezpośrednia praca startera online

Aby uniknąć nieporozumień, zdemontujemy oryginalny starter DOL i omówimy każdą z jego sekcji.

Wewnętrzna struktura bezpośredniego obwodu startowego online, którą omawiamy poniżej, służy jedynie zrozumieniu zasady działania, oryginalny projekt rozrusznika może być inny.

MCCB (wyłącznik kompaktowy) i sekcja BEZPIECZNIK:

Powyższy rysunek przedstawia połączenia obwodów między MCCB, bezpiecznikami i silnikiem. Podstawową funkcją tej sekcji rozrusznika DOL jest ochrona silnika przed usterkami i zwarciami.

Wyłącznik MCCB zostanie tutaj wybrany tak, aby pasował do znamionowych parametrów silnika, aw przypadku jakiejkolwiek usterki w połączeniach lub uzwojeniach silnika, wyłącznik MCCB wyłączy się natychmiast, odłączając cały system od głównej linii zasilającej. MCCB jest zwykle pierwszą warstwą ochronną dla całego systemu, jak pokazano powyżej. Są one również instalowane w naszych domach dla bezpieczeństwa.

W obwodzie zastosowano bezpieczniki, które chronią silnik i inne urządzenia przed zwarciem. Bezpieczniki te natychmiast przepalą się w przypadku jakiegokolwiek zwarcia i odłączą silnik od linii zasilającej. Ponadto należy dokładnie dobrać bezpiecznik, aby uniknąć nieregularnych wybuchów podczas pracy. Może się to zdarzyć w przypadku dużego prądu rozruchowego podczas rozruchu silnika, dlatego ważny jest dobór odpowiednio dobranych bezpieczników. Dowiedz się więcej o różnych typach obwodów zabezpieczających tutaj.

Sekcja stycznika elektromagnetycznego:

Na powyższym rysunku pokazano wewnętrzną strukturę układu stycznika, który występuje w 3-fazowym rozruszniku bezpośrednim online i jest połączony z silnikiem indukcyjnym.

Tutaj trójfazowa moc jest podłączona do silnika przez trzy normalnie otwarte metalowe styki, mianowicie „C1”, „C2” i „C3”. Zatem w warunkach spoczynku w obwodzie nie płynie prąd, a silnik pozostaje WYŁĄCZONY. Również w tym czasie „PRZYCISK ZAŁ” będzie otwarty i przez cewkę nie będzie płynął prąd.

Teraz, jeśli wciśniemy przycisk „ON”, cewka zostanie namagnesowana z powodu przepływu prądu, jak pokazano poniżej.

Ponieważ cewka wytwarza tutaj pole magnetyczne, metalowy blok zawieszony na sprężynie zostanie przyciągnięty do cewki i przesunie się w jej kierunku. Teraz, gdy metalowy blok się porusza, cała konfiguracja styczników również się przesunie, jak pokazano na rysunku.

W wyniku tego ruchu metalowe styki C1, C2 i C3 spowodują zwarcie otwartych zacisków znajdujących się między linią zasilającą a zaciskami stojana, włączając w ten sposób silnik. Mówiąc prościej, po monetarnym naciśnięciu przycisku silnik będzie pobierał energię ze źródła z powodu ruchu stycznika trójfazowego. Ponadto, wraz z ruchem stycznika trójfazowego, sprężyna zostanie rozciągnięta i będzie wywierać siłę na metalowy blok w celu przywrócenia go do pierwotnego położenia.

Po chwilowym wciśnięciu przycisku ON i zwolnieniu go, prąd w cewce, który powinien wynosić zero, będzie nadal płynął, ponieważ po przejściu stycznika trójfazowego do pozycji końcowej będzie inna ścieżka przepływu prądu. Na rysunku widać zamknięty obwód utworzony dla przepływu prądu przez metalowy styk „SW”.

Tak więc po jednym naciśnięciu przycisku „ON” stycznik trójfazowy samoczynnie blokuje się za pomocą metalowego styku „SW” i zachowuje połączenie między zasilaniem trójfazowym a silnikiem.

Teraz, aby zatrzymać silnik, będziemy musieli dodać kolejny przycisk do powyższego obwodu, jak poniżej.

Tutaj „PRZYCISK OFF” będzie działał jak zwarcie w pozycji spoczynkowej, więc nie będzie żadnej zmiany w działaniu obwodu, o którym mówiliśmy powyżej. Ale po naciśnięciu przycisku „OFF” pętla obwodu utworzona między linią zasilającą a cewką zostanie przerwana, co spowoduje, że prąd przepływający przez cewkę osiągnie zero. Teraz, gdy prąd płynący przez cewkę wynosi zero, cewka zacznie się rozmagnesowywać, a gdy cewka całkowicie straci swoje namagnesowanie, stycznik trójfazowy powróci do swojego położenia początkowego z powodu siły wywieranej przez rozciągniętą sprężynę. Oczywiście teraz, gdy stycznik trójfazowy cofnął się do stanu spoczynku, napięcie zasilania silnika zostanie przerwane, co spowoduje zatrzymanie ruchów wirnika.

Nawet po zwolnieniu przycisku stop stycznik trójfazowy pozostanie w stanie spoczynku, aż do ponownego naciśnięcia przycisku start w celu namagnesowania cewki. Stąd możemy wywnioskować, że używając tego ustawienia, możemy włączyć silnik na zawsze, naciskając jeden przycisk i zatrzymać go na zawsze, naciskając drugi przycisk.

Sekcja ochrony przed przeciążeniem:

Kluczową częścią sekcji ochrony przed przeciążeniem są trzy cewki G1, G2 i G3, jak pokazano na rysunku. Te trzy cewki przenoszą taki sam prąd jak uzwojenie twornika, ponieważ są połączone szeregowo z trójfazowym silnikiem indukcyjnym. Tak więc za każdym razem, gdy silnik pobiera moc z linii energetycznej, te trzy uzwojenia zostają namagnesowane. A gdy się namagnesują, metalowe pierścienie zamocowane na wale zostaną przyciągnięte przez cewki. Zwykle nie stanowi to problemu, ale stanie się wyraźny, gdy silnik zostanie przeciążony.

Aby więc zrozumieć funkcję tej sekcji, rozważmy, że silnik był kiedyś włączony i jest przeciążony. Teraz, gdy silnik jest mocno obciążony, uzwojenie twornika będzie pobierać duże prądy ze źródła zasilania i tym samym silnie pośrednio magnesować cewki G1, G2 i G3. W obecności tego ciężkiego pola magnetycznego metalowe pierścienie pokonają opór sprężyny i wyrównają się z odpowiednimi cewkami. A gdy metalowe pierścienie przesuną się do ostatecznego położenia, „styk OL” również przesunie się wraz z nimi, przerywając pętlę „COIL-L”.

Tak więc końcowym rezultatem silnie obciążonego silnika jest przerwanie pętli prądowej utworzonej między linią elektroenergetyczną a „COIL-L”. Widzimy tutaj, że działa to w zasadzie tak samo, jak naciśnięcie przycisku stop, o którym wspomnieliśmy powyżej. Efektem końcowym w obu przypadkach jest na zawsze wyłączenie silnika.

Stąd przeciążenie silnika doprowadzi do odłączenia linii zasilającej i wyłączenia silnika.

Obwód sterowania bezpośrednim rozrusznikiem online

Do tej pory przestudiowaliśmy trzy sekcje, z których każda ma specjalną funkcję. Musimy połączyć te sekcje razem, aby utworzyć starter DOL.

Wcześniejsze

Tutaj możesz zobaczyć ostateczną wewnętrzną strukturę Direct Online Starter.

Na koniec:

• Sekcja MCCB-FUSE zapewnia ochronę przed zwarciem i awarią silnika.
• Konfiguracja styczników trójfazowych zapewni proste i bezpieczne bistabilne przełączanie silnika.
• Konfiguracja stycznika OL chroni silnik przed przepaleniem przeciążeniowym.

Zalety bezpośredniego startera online

• Najbardziej ekonomiczny i najtańszy rozrusznik: Ze wszystkich rozruszników obecnych w trójfazowym silniku indukcyjnym, rozrusznik DOL jest najtańszy i najbardziej ekonomiczny.
• Łatwy w obsłudze: rozrusznik ma tylko dwa przyciski do włączania i wyłączania oraz pokrętło do ustawiania zabezpieczenia przed przeciążeniem, co ułatwia obsługę.
• Łatwa konserwacja: ponieważ wewnętrzna konstrukcja rozrusznika jest prosta, inżynierowie mogą łatwo znaleźć usterki i je usunąć.
• Ponieważ nie ma zabezpieczenia przed uruchomieniem, silnik zamocowany za pomocą rozrusznika DOL zapewnia 100% momentu rozruchowego.
• Wymiary DOL są małe, dzięki czemu są kompaktowe i niezawodne.

Wady Direct Online Starter

• Ponieważ nie ma zabezpieczenia przed uruchomieniem, rozrusznik DOL nie ogranicza prądu rozruchowego.
• Niepotrzebnie wysoki moment rozruchowy podczas rozruchu silnika.
• Nadaje się tylko do silników małej i średniej mocy.
• Ponieważ nie ma zabezpieczenia przed uruchomieniem, w linii zasilającej, do której podłączony jest silnik, podczas uruchamiania silnika wystąpią spadki napięcia. Takie wahania napięcia mogą zaszkodzić innym urządzeniom elektrycznym zasilanym z tego samego źródła.
• Silnik jest poddawany naprężeniom termicznym, które mają wpływ na żywotność silnika.
• Obciążenie mechaniczne silnika jest zwiększone z powodu niepotrzebnego wysokiego momentu rozruchowego podczas rozruchu silnika.