Circuitos de control de contactores y protección de motores

Dependiendo de la función a realizar, existen diferentes circuitos de control de motores de contactores.

La figura 1a muestra un esquema combinado de un arrancador magnético irreversible... En ella, la disposición de los elementos coincide con la disposición en la naturaleza, es decir, todos los elementos ubicados en la caja del arrancador se agrupan en el lado izquierdo del diagrama, y botonera con pulsadores «Start» y «Stop» se muestra en el lado derecho del diagrama.

La estación del botón generalmente se encuentra a cierta distancia del arrancador magnético… Para comprender el principio de funcionamiento del circuito de control del motor, generalmente se usan diagramas detallados (básicos) (Fig. 1.b). Al presionar el botón de inicio SB2, se cierra el circuito de la bobina del contactor KM, que incluye tres contactos KM del circuito de alimentación del motor. En este caso, el contacto de bloque KM conectado en paralelo con el botón de inicio SB2 también se cierra. Esto le permite energizar la bobina KM cuando se suelta el botón SB2.

El motor se detiene presionando el botón SB1 mientras la bobina se apaga y libera los contactos de potencia (principal) y el contacto auxiliar. Cuando se suelta el botón SB1, el circuito de la bobina KM se desenergiza. Para reiniciar el motor, presione el botón SB2 nuevamente.

Este circuito también proporciona la llamada protección cero, es decir, si el voltaje de la red desaparece o cae al 50-60% del nominal, la bobina KM no sujetará los contactos de potencia KM y el motor se apagará. Cuando aparece un voltaje o aumenta a un valor cercano al valor nominal, el arrancador magnético no se activará espontáneamente. Para encenderlo, debe presionar el botón de inicio nuevamente.

Arroz. 1. Esquemas de control y protección de motores: a — combinado y b — esquema detallado de un arrancador magnético irreversible; c — protección del motor mediante fusibles y relés térmicos; d — diagrama de la potente estación de control del motor; d - protección cero de un relé intermedio

La protección del motor contra el sobrecalentamiento del devanado se lleva a cabo durante sobrecargas prolongadas. relés térmicos FR, y la protección contra grandes sobrecargas o cortocircuitos la proporcionan los fusibles FU o rompedores de circuito QF (Fig. 1, c). Para proteger contra sobrecargas prolongadas, se utilizan dos relés térmicos, ya que con un relé, en caso de que se queme un fusible, en serie con el que se conecta el elemento calefactor de este relé, el motor se conectará a una red monofásica y no estarán protegidos. Los contactos de apertura de estos relés están conectados en serie con la bobina de arranque. Cuando uno de ellos se abre, la bobina KM se desenergiza y el motor se detiene, como cuando se presiona el botón SB1.

Una estación de control de motores de alta potencia se muestra en la fig. 1, d. La protección contra cortocircuitos la proporciona el relé de sobrecarga KA1 — KA3, la protección contra sobrecarga la proporcionan los relés térmicos FR conectados a través de transformadores de corriente. La bobina de un contactor tripolar se alimenta con corriente continua. Para reducir la corriente en la bobina del contactor después de su inclusión en el circuito, se introduce una resistencia adicional R, que previamente estaba en cortocircuito por el contacto abierto KM.

En los circuitos de control manual con varios controladores, interruptores u otros dispositivos, se utilizan relés intermedios para proporcionar protección neutral. (Fig. 1, e) Para aplicar voltaje al circuito de control, presione el botón SB2, encendiendo así el relé intermedio K, que incluye su contacto de cierre K y la lámpara de señal HL, que indica la presencia de voltaje en el circuito de control . Después de soltar el botón SB2, la bobina del relé se bloqueará mientras los circuitos del controlador SM1, el interruptor de paquetes SM, etc. y se energizarán las bobinas de los contactores KM1, KM2, etc.

En los esquemas considerados, los contactos de autobloqueo son necesarios para el funcionamiento continuo de los motores. A menudo, en la práctica, el motor solo necesita funcionar cuando se presiona el botón de inicio, por ejemplo, en máquinas elevadoras. En este caso, no hay botón de Parada en el circuito de control (Fig. 2, a). A veces es necesario garantizar el funcionamiento del variador en dos modos, es decir, encenderlo durante un breve período de tiempo al configurar la máquina o durante un período prolongado. Luego, con una pulsación breve del botón SB2 (Fig. 2.b), la bobina del contactor KM se encenderá y el contacto de autobloqueo del KM se cerrará, mientras que el motor funcionará cuando se suelte el botón SB2. .

Arroz. 2. Tipos de circuitos de control para motores asíncronos: a — en modo jogging; byc — durante el trabajo prolongado y trotar; d — inclusión simultánea de varios motores; d — arranque continuo de un motor de dos velocidades

Para el modo de control del motor, presione el botón SB3, su contacto de cierre enciende la bobina del contactor KM y el contacto de apertura rompe el circuito de autobloqueo del contactor. La desventaja de este circuito es que el contacto abierto del botón SB3 puede cerrarse antes de que se abra el contacto del bloque KM y el motor no se apague. El circuito mostrado en la fig. 2, f, carece de este defecto.

Para un funcionamiento continuo, al presionar el botón SB2 se enciende el relé intermedio K. Uno de los contactos K enciende la bobina del contactor KM y el otro bloquea simultáneamente el botón SB2, apagando así el funcionamiento del motor con el botón de arranque. liberado. Para iniciar la operación, presione el botón SB3 y manténgalo presionado durante el tiempo requerido.

La Figura 2d muestra un esquema para arrancar varios motores al mismo tiempo desde un botón de arranque usando un relé intermedio ... El botón SB2 enciende el relé K, cuyos contactos de cierre encienden simultáneamente las bobinas de los contactores KM1, KM2, etc. Detenga todos los motores simultáneamente con el botón SB1. Para encender y apagar cada motor individualmente, use los botones SB3, SB4 y SB5, SB6, etc. respectivamente.

Un diagrama de arranque continuo de un motor de rotor de jaula de ardilla de dos devanados y dos velocidades que se muestra en la Fig. 2, e. Para arrancar el motor en la primera velocidad, se usa el botón SB1, en la segunda - SB2.Ambos botones están enclavados mecánicamente para evitar que el motor se active en dos velocidades al mismo tiempo.

Los circuitos de arranque también están bloqueados eléctricamente. Así, cuando, por ejemplo, se acciona la bobina KM1, el contacto de apertura corta el circuito de la bobina KM2, excluyendo la posibilidad de su inclusión. Para cambiar a la segunda velocidad, debe presionar el botón SB2, mientras que el circuito de la bobina KM1 se rompe y se apaga. La bobina del circuito KM2 recibe energía y enciende el motor a la segunda velocidad.

El control inverso de los motores asíncronos se realiza mediante dos contactores (Fig. 3, a).

Higo. 3. Esquemas de control del motor: a — arranque magnético reversible con bloqueo mecánico; b — lo mismo con el bloqueo eléctrico; c — una combinación de las opciones ayb; d y e: arranque e inversión de motores de CC de baja potencia

El contactor KM1 se usa para engranar el motor en avance y el KM2 se usa en reversa. Para evitar el encendido simultáneo accidental de los dos contactores, lo que conduce a un cortocircuito, el circuito utiliza (ver Fig. 3, a) bloqueo mecánico mutuo con dos contactos de interrupción de los botones SB1 y SB2. Al presionar el botón SB1, encienda el circuito de la bobina KM1 y desconecte el circuito de la bobina KM2.

Cuando los botones SB1 y SB2 se presionan simultáneamente, los circuitos de las bobinas KM1 y KM2 se rompen y ninguno de los contactores se enciende. El bloqueo se realiza mediante dos contactos de interrupción KM2 y KM1, incluidos en los circuitos de las bobinas KM1 y KM2, respectivamente (Fig. 3, b). Para invertir el motor en este esquema, primero debe presionar el botón SB.

El circuito de la fig. 3, c es una combinación de los dos circuitos anteriores, es decir, hay doble bloqueo.El botón SBI enciende el contactor KM1, y el contacto abierto simultáneamente del botón SB1 y el contacto del bloque KM1 interrumpen el circuito de la bobina del contactor KM2.

La Figura 3, d y e muestra los esquemas más simples para arrancar e invertir motores excitados secuencialmente de baja potencia ... Dichos motores están conectados a la red sin reóstatos de arranque. Según el diagrama de la fig. 3, d, el arranque y la inversión del motor con excitación en serie se realizan por medio de dos relés intermedios. El motor se invierte invirtiendo la dirección de la corriente en la bobina de campo LM. En motores con dos devanados de campo en serie que crean flujos magnéticos en direcciones opuestas, el circuito de conmutación e inversión tiene solo dos contactos de contacto (ver Fig. 3, e).

Como se puede ver en los esquemas de control considerados, es más fácil automatizar el proceso de arranque e inversión de motores asíncronos de rotor de jaula de ardilla. En este caso, todo control al arrancar se reduce a conectar el motor a la red eléctrica, y al detenerse, a desconectarse de la red.

Más compleja es la automatización del arranque, paro y parada de motores de inducción con devanado de fase del rotor, motores de inducción de jaula de ardilla de mayor potencia, motores de corriente continua de media y alta potencia, motores de inducción multivelocidad con arranque escalonado, así como como motores síncronos. Estos motores son controlados en función del tiempo, velocidad y actual.

Además de los casos anteriores, el control del motor se puede realizar y según el principio del camino, cuando el motor arranca y se ralentiza cuando el cuerpo de trabajo alcanza una determinada posición en el espacio.Los sistemas que realizan tales funciones se denominan sistemas de lazo abierto porque no tienen retroalimentación entre el valor de salida y el valor de entrada.