Продвинутые схемы управления двигателями: защёлкивание, стоп и задержка времени

Блокировочные контакты в предыдущей схеме управления двигателем работают правильно; однако двигатель остаётся под питанием только пока каждая кнопка активно нажата.

Чтобы позволить двигателю работать после отпускания оператором кнопок, схему можно изменить двумя способами: заменить моментные кнопки на переключатели (toggle), или реализовать релейное защёлкивание, удерживающее питание после однократного нажатия.

Промышленная практика предпочитает релейное защёлкивание; рассмотрим его реализацию.

 

 

При нажатии кнопки «Вперёд» заэнергизируется M₁, замыкая нормально разомкнутый вспомогательный контакт параллельно этой кнопке.

После отпускания кнопки замкнутый вспомогательный контакт M₁ продолжает питать катушку M₁, защёлкивая цепь «Вперёд» во включённом состоянии.

Аналогичная последовательность при нажатии «Назад». Эти параллельные вспомогательные контакты часто называют seal-in контактами, где seal означает то же, что latch.

Однако этот дизайн вводит новую проблему: остановку двигателя. При текущей конфигурации двигатель будет работать либо вперёд, либо назад после нажатия соответствующей кнопки и продолжит работу пока есть питание.

Для прерывания питания контакторов вводим выделенную стоп-кнопку, помеченную Stop.

 

 

Когда либо вперёд, либо назад цепь защёлкнута, моментное нажатие Stop размыкает соответствующую цепь, обесточивает контактор и возвращает seal-in контакт в нормальное разомкнутое состояние. Поскольку Stop имеет нормально замкнутые контакты, она питает вперёд или назад цепь когда отпущена.

До сих пор система работает как надо. Далее рассмотрим практический аспект для двигателей с большими инерционными нагрузками — большими вентиляторами.

После нажатия Stop вентилятор может продолжать вращаться по инерции несколько секунд. Если оператор сразу нажмёт кнопку реверса, пока вентилятор ещё крутится, двигатель должен бороться с инерцией, потребляя чрезмерный ток и потенциально сокращая срок службы двигателя, привода и вентилятора.

Для предотвращения преждевременного реверсного пуска добавляем функцию задержки времени в систему управления двигателем.

Включаем две катушки реле с задержкой, по одной параллельно каждой катушке моторного контактора.

Реле с задержкой дают «память» последнего направления двигателя и размыкают цепь пускового коммутатора противоположного вращения на заданный интервал, позволяя вентилятору остановиться.

 

 

Если двигатель работал вперёд, заэнергизированы и M₁, и TD₁. Нормально замкнутый, задержка-замыкания контакт TD₁ между проводами 8 и 5 немедленно размыкается при питании TD₁. При нажатии Stop, TD₁ удерживает цепь кнопки реверса разомкнутой на период задержки, предотвращая активацию M₂. После истечения задержки контакт замыкается и реверсная цепь может активироваться при нажатии кнопки реверса.

TD₂ работает аналогично, блокируя вперёд цепь после реверсного хода до истечения задержки.

Поскольку контакты TD реле автоматически размыкаются при питании своих катушек, вспомогательные контакты M₁ и M₂, использовавшиеся для блокировки, становятся избыточными и могут быть убраны, упрощая схему.

Каждое реле с задержкой таким образом выполняет двойную роль: предотвращает включение другого контактора пока двигатель работает, и задерживает включение того же контактора до заданного интервала после остановки.

Результирующая схема более компактна чем предыдущий пример.

 

 

Обзор

• Катушки моторных контакторов в ladder логике обычно маркируются M.
• Непрерывная работа двигателя с моментной пусковой кнопкой достигается соединением нормально разомкнутого seal-in контакта контактора параллельно пусковой кнопке, позволяя контактору поддерживать питание сам себя.
• Реле с задержкой времени широко используются в схемах управления крупными двигателями для задержки пуска или реверса до истечения заданного периода после предшествующего события.

 

Связанные рабочие листы

• Рабочий лист по схемам управления AC двигателями
• Рабочий лист по схемам управления DC двигателями
• Рабочий лист по электромеханической релейной логике
• Рабочий лист по реле с задержкой времени