Circuito de control del motor. Motores asíncronos trifásicos con rotor en jaula de ardilla. Publicación de botón pulsador

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

Hoy en día, los circuitos de control de relé-contactor son los más utilizados. En tales sistemas, los dispositivos principales son arrancadores y relés electromagnéticos. Además, un dispositivo como un motor asíncrono trifásico con un rotor de jaula de ardilla se usa con mayor frecuencia como accionamiento para máquinas herramienta y otras instalaciones.

Descripción de los motores

Estos tipos de unidades se han utilizado activamente debido a que son fáciles de operar, mantener, reparar e instalar. Solo tienen un inconveniente grave, que es que la corriente de arranque excede la corriente nominal entre 5 y 7 veces, y tampoco hay forma de cambiar suavemente la velocidad del rotor usando métodos de control simples.

Este tipo de máquinas comenzó a usarse activamente debido a que dispositivos como convertidores de frecuencia comenzaron a introducirse activamente en las instalaciones eléctricas. Otra ventaja significativa de un motor asíncrono con corriente trifásica y en cortocircuitorotor en que tiene un esquema bastante simple para conectarse a la red. Para encenderlo, solo necesita aplicar un voltaje trifásico al estator y el dispositivo se iniciará de inmediato. En los esquemas de control más simples, se utiliza un dispositivo como un interruptor de lotes o un interruptor de cuchillo trifásico para iniciarlo. Sin embargo, estos dispositivos, a pesar de su sencillez y facilidad de uso, son elementos de control manual.

Este es un gran inconveniente, ya que en los esquemas de la mayoría de las instalaciones es necesario utilizar el circuito de conmutación del motor en modo automático. También es necesario prever un cambio automático en el sentido de giro del rotor del motor, es decir, su inversión y el orden en que se ponen en funcionamiento varios motores.

Diagramas básicos de cableado

Para proporcionar todas las funciones necesarias que se han descrito anteriormente, es necesario utilizar los modos de funcionamiento automático y no los controles de conducción manuales. Sin embargo, es justo decir que algunas máquinas de corte de metal más antiguas todavía usan interruptores de pila para cambiar el número de pares de polos o para invertir.

Es posible el uso no solo de interruptores por lotes, sino también de interruptores de cuchilla en los circuitos de conexión de motores asíncronos (IM), pero solo realizan una función: conectar el circuito a la fuente de alimentación. Todas las demás operaciones que proporciona el circuito de control del motor se realizan bajo la guía de un arrancador electromagnético.

CuandoConectar el circuito HELL con un rotor de jaula de ardilla a través de este tipo de arrancador proporciona no solo un modo de control conveniente, sino que también crea una protección cero. En la mayoría de los casos, se utilizan tres métodos de conmutación como circuitos de control de motores en máquinas herramienta, instalaciones y otras máquinas:

• el primer esquema se usa para controlar un motor no reversible, usa solo un arrancador de tipo electromagnético y dos botones: "Inicio" y "Parada";
• el segundo circuito de control del motor de tipo inversor prevé el uso de tres botones y dos arrancadores de tipo convencional o uno de tipo inversor;
• el tercer esquema de control difiere del anterior solo en que dos de los tres botones de control tienen contactos emparejados.

Circuito con arrancador de tipo electromagnético

El arranque de un motor asíncrono en dicho esquema de conexión se realiza presionando el botón correspondiente. Cuando se presiona, se aplica a la bobina de arranque una corriente con un voltaje de 220 V. El arrancador tiene una parte móvil que, cuando se aplica voltaje, es atraída por la estacionaria, por lo que los contactos del dispositivo se cierran.. Estos contactos de potencia suministran el voltaje de entrada al motor. Paralelamente a este proceso, también se cierra el contacto de bloqueo. Su inclusión se lleva a cabo en paralelo con el botón "Inicio". Debido a esta función, cuando se suelta el botón, la bobina aún está energizada y continúa alimentando el motor para que siga funcionando.

Si por alguna razón durante el arranque del motor de inducción, escuando presiona "Inicio", el contacto de bloqueo no se cerraría o, por ejemplo, estaría ausente, luego, inmediatamente cuando se suelta, la corriente dejaría de suministrarse a la bobina, los contactos de potencia del motor de arranque se abrirían y el motor se detendría inmediatamente.. Este modo de operación se llama "s alto". Ocurre, por ejemplo, cuando se opera una grúa de viga.

Para detener un motor asíncrono trifásico con rotor en jaula de ardilla, debe presionar el botón "Stop". El principio de funcionamiento en este caso es bastante simple y se basa en el hecho de que al presionar el botón se crea una interrupción en el circuito, desconectando los contactos de alimentación del motor de arranque y, por lo tanto, deteniendo el motor. Si el voltaje en la fuente de energía desaparece durante la operación, el motor también se detendrá, ya que tal defecto equivale a presionar "Parar" y crear una interrupción adicional en el circuito del dispositivo.

Después de que el dispositivo se detuvo debido a un corte de energía o falla de energía, solo se puede reiniciar con un botón. Esto es lo que se denomina protección cero en los circuitos de control de motores. Si en lugar de un motor de arranque se instalara aquí un interruptor o un interruptor de cuchilla, entonces si el voltaje reaparece en la fuente, el motor arrancaría automáticamente y continuaría funcionando. Esto se considera inseguro para el personal de mantenimiento.

Uso de dos arrancadores en un dispositivo inversor

Este tipo de circuito de control de motores asíncronos, de hecho, funciona de la misma manera que el anterior. La principal diferencia aquí esque sea posible, si es necesario, cambiar la dirección de rotación del rotor. Para ello, es necesario cambiar las fases de funcionamiento disponibles en el devanado del estator. Por ejemplo, si presiona el botón "Inicio" KM1, el orden de las fases de trabajo será A-B-C. Si enciende el dispositivo desde el segundo botón, es decir, desde KM2, entonces el orden de las fases de funcionamiento cambiará al contrario, es decir, C-B-A.

Así, resulta que para controlar un motor asíncrono con un circuito de este tipo, se necesitan dos botones "Start", un botón "Stop" y dos arrancadores.

Cuando presiona el primer botón, que generalmente se denomina SB2 en el diagrama, el primer contactor se encenderá y el rotor girará en una dirección. Si es necesario cambiar la dirección de rotación a la opuesta, debe presionar "Stop", luego de lo cual se enciende el motor presionando el botón SB3 y encendiendo el segundo contactor. En otras palabras, para usar este esquema, es necesaria una pulsación intermedia en el botón de parada.

Debido a que se vuelve más difícil controlar la operación del motor con tal esquema, existe la necesidad de protección adicional. En este caso, estamos hablando del funcionamiento de los contactos normalmente cerrados (NC) en el arrancador. Son necesarios para proporcionar protección contra la pulsación simultánea de ambos botones "Inicio". Presionarlos sin parar provocará un cortocircuito. Los contactos adicionales en este caso impiden la inclusión simultánea de ambosarrancadores Esto se debe a que al presionarlos simultáneamente, uno de ellos se encenderá un segundo más tarde que el segundo. Durante este tiempo, el primer contactor tendrá tiempo de abrir sus contactos.

La desventaja de controlar un motor eléctrico con un circuito de este tipo es que los arrancadores deben tener una gran cantidad de contactos o accesorios de contacto. Cualquiera de estas dos opciones no solo complica todo el diseño eléctrico, sino que aumenta el coste de su montaje.

Tercer tipo de esquema de control

La principal diferencia entre este esquema del sistema de control del motor y el anterior es que en el circuito de cada uno de los contactores, además del botón común "Stop", hay dos contactos más. Si consideramos el primer contactor, entonces en su circuito hay un contacto adicional; SB2 es un contacto normalmente abierto (hacer), y SB3 tiene un contacto normalmente cerrado (ruptura). Si consideramos el diagrama de conexión del segundo arrancador electromagnético, entonces su botón "Inicio" tendrá los mismos contactos, pero ubicados frente al primero.

Así, se podía asegurar que al pulsar uno de ellos con el motor en marcha, se abría el circuito que ya estaba en funcionamiento, y el otro, por el contrario, se cerraba. Este tipo de conexión tiene varias ventajas. En primer lugar, este circuito no necesita protección contra el encendido simultáneo, lo que significa que no hay necesidad de contactos adicionales. En segundo lugar, se hace posible invertir sin presionar intermedia en"Deténgase". Con esta conexión, este contactor se usa solo para detener completamente el funcionamiento del INFIERNO.

Vale la pena señalar que los esquemas de control de arranque del motor considerados están algo simplificados. No consideran la presencia de varios dispositivos de protección adicionales, elementos de señalización. Además, en algunos casos es posible alimentar la bobina electromagnética del arrancador desde una fuente de 380 V. En este caso, es posible conectar solo desde dos fases, por ejemplo, A y B.

Circuito de control con arranque directo y función de temporización

El motor arranca como de costumbre, con un botón, después de lo cual se aplicará voltaje a la bobina de arranque, que conectará el AD a la fuente de alimentación. La particularidad del circuito es la siguiente: junto con el cierre de los contactos en el arrancador (KM), uno de sus contactos se cerrará en otro circuito (CT). Debido a esto, el circuito está cerrado, en el que se encuentra el contactor de frenado (KM1). Pero su operación en este momento no se lleva a cabo, ya que el contacto de apertura KM se encuentra frente a él.

Para apagar, hay otro botón que abre el circuito KM. En este momento, el dispositivo está desconectado de la red eléctrica de CA. Sin embargo, al mismo tiempo, el contacto se cierra, que estaba en el circuito del relé de frenado, que anteriormente se denominaba KM1, y el circuito también se apaga en el relé de tiempo, que se designa como KT. Esto es lo que lleva al hecho de que el contactor KM1 está incluido en el trabajo. En este caso, elcambiar el circuito de control del motor a corriente continua. Es decir, el voltaje de suministro proviene de una fuente incorporada a través de un rectificador, así como también de una resistencia. Todo esto conduce al hecho de que la unidad realiza un frenado dinámico.

Sin embargo, el trabajo del esquema no termina ahí. El circuito tiene un relé de tiempo (CT), que comienza a contar el tiempo de frenado inmediatamente después de que se desconecta de la fuente de alimentación. Cuando expira el tiempo asignado para apagar el motor, el CT abre su contacto, que está disponible en el circuito KM1, se apaga, por lo que también se detiene el suministro de corriente continua al motor. Solo después de esto se produce una parada completa y se puede considerar que el circuito de control del motor ha vuelto a su posición original.

En cuanto a la intensidad de frenado, se puede ajustar por la fuerza de la corriente continua que sigue a través de la resistencia. Para hacer esto, debe configurar la resistencia requerida en esta área.

Esquema de funcionamiento de un motor de varias velocidades

Este esquema de control puede brindar la posibilidad de obtener dos velocidades del motor. Para ello, las secciones de los semibobinados del estator se conectan a una estrella doble o a un triángulo. Además, en tal caso, también se proporciona la posibilidad de inversión. Para evitar fallas en el sistema de control del motor, en un circuito tan complejo hay dos relés térmicos, así como un fusible. En los diagramas, suelen estar marcados como KK1, KK1 y FA, respectivamente.

Inicialmente es posible arrancar el rotor a bajas RPM. Para hacer esto, el esquema generalmente proporcionaun botón que tiene la etiqueta SB4. Después de presionarlo, comienza a una frecuencia baja. En este caso, el estator del dispositivo se conecta de acuerdo con el esquema triangular habitual, y el relé existente cierra dos contactores y prepara el motor para conectar la alimentación de la fuente. Después de eso, debe presionar el botón SB1 o SB2 para determinar la dirección de rotación: "Adelante" o "Atrás", respectivamente.

Cuando se completa la aceleración a bajas frecuencias, es posible acelerar el motor a altas velocidades. Para ello se pulsa el botón SB5 que desconecta uno de los contactores del circuito y conecta el otro. Si consideramos esta acción desde el punto de vista del funcionamiento de la cadena, se da una orden para pasar de un triángulo a una estrella doble. Para detener completamente el trabajo, hay un botón "Detener", que está marcado en los diagramas como SB3.

Publicación del botón

Este equipo está destinado a la conmutación, es decir, a la conexión de circuitos en los que circula corriente alterna con una tensión máxima de 660 V y una frecuencia de 50 o 60 Hz. Es posible operar dichos dispositivos en redes con corriente continua, pero entonces el voltaje máximo de operación está limitado a 440 V. Incluso puede usarse como un panel de control.

Una publicación de botón regular tiene las siguientes características de diseño:

• Cada uno de sus botones está desbloqueado.
• Hay un botón de "Inicio", que en la mayoría de los casos no solo tiene color verde, sino también contactos de tipo normalmente cableado. Algunos modelos incluso tienen una luz de fondo que se enciende cuando se presiona. Propósito: introducción al trabajo de cualquier mecanismo.
• "Parar" es el botón de color rojo (la mayoría de las veces). Se encuentra en contactos cerrados, y su objetivo principal es desconectar cualquier dispositivo de la fuente de alimentación para detener su funcionamiento.
• La diferencia entre algunos dispositivos es el material utilizado para hacer el marco. Puede estar hecho de metal o plástico. En este caso, la funda juega un papel importante, ya que tiene cierto grado de protección dependiendo del material.

Beneficios clave

Entre las principales ventajas de este tipo de dispositivos se encuentran las siguientes:

• el conjunto completo de este dispositivo puede no ser siempre estándar, se puede ajustar según los deseos del cliente;
• el cuerpo suele estar hecho de metal o plástico refractario no inflamable;
• existe un buen sellado, que se logra gracias a la presencia de una junta de goma entre la tapa y los contactos en el interior;
• el sello de esta publicación de botón está bien protegido contra cualquier factor ambiental agresivo;
• hay un orificio adicional en el lateral para facilitar la inserción del cable deseado;
• Todos los sujetadores disponibles en el puesto están hechos de acero inoxidable de alta resistencia.

Tipo de publicación

Hay tres tipos de ayuno: PKE, PKT y PKU. El primero se suele utilizar para trabajar con máquinas paracarpintería para uso industrial o doméstico. La PKU se usa en la industria, pero solo en aquellas instalaciones donde no hay peligro de explosión y la concentración de polvo y gas no supera el nivel que puede inutilizar el dispositivo. Los PKT son exactamente aquellos postes que se pueden utilizar en circuitos de control para motores asíncronos trifásicos con rotor en jaula de ardilla, así como otros motores de tipo eléctrico. Además, también se utilizan ampliamente para controlar equipos como puentes grúa, puentes grúa y otros dispositivos diseñados para levantar cargas pesadas.