В статье дается описание простого устройства для пуска и торможения однофазного асинхронного конденсаторного двигателя с короткозамкнутым ротором, в котором вспомогательная обмотка включена параллельно главной через рабочий конденсатор.
Предлагаемое техническое решение предназначено для динамического торможения однофазных электродвигателей, имеющих главную и вспомогательную обмотки на статоре и рабочий фазосдвигающий конденсатор.
Известны схемы для динамического торможения однофазных электродвигателей, в которых эффект торможения достигается путем разряда заряженного конденсатора на обмотку электродвигателя при отключении его от сети [1].
Недостатком данных схем является то, что емкость конденсатора должна соответствовать мощности электродвигателя. С увеличением мощности двигателя емкость конденсатора получается очень большой, и использовать практически такую схему торможения невыгодно из-за увеличения веса, габаритов и стоимости конденсатора. Кроме того, конденсатор в этих схемах используется только для осуществления режима динамического торможения.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является однофазный электродвигатель с устройством для динамического торможения, содержащий параллельно соединенные главную и вспомогательную обмотки, фазосдвигающий элемент, соединенный последовательно с вспомогательной обмоткой, однополюсный переключатель на два положения, общий контакт которого соединен с точкой соединения фазосдвигающего элемента с главной обмоткой, цепочку из последовательно соединенных диода, резистора и тормозного конденсатора, подключенную к зажимам главной обмотки и реле [2].
Недостатком такого устройства является относительно невысокий тормозной момент, так как в режиме торможения используется только одна из обмоток электродвигателя.
De Figure. 1 показана схема включения для динамического торможения конденсаторного однофазного асинхронного электродвигателя (КОАД), которая свободна от указанного недостатка (авторское свидетельство автора статьи [3]).
Description de l'appareil
Устройство содержит двухполюсный переключатель SA1 на два положения, с помощью которого к питающей сети подключается главная обмотка «Г» двигателя, вспомогательная обмотка «В» через фазосдвигающий элемент С1 и последовательная цепочка из диода VD1, токоограничивающего резистора R1, тормозного конденсатора С2, к зажимам которого присоединена обмотка К1 герконового реле. Контакты 1-2 переключателя SA1 в цепи главной обмотки «Г» двигателя шунтированы последовательной цепочкой из контактов К1.1 герконового реле К1 и диода VD2. В исходном предпусковом положении фазосдвигающий элемент С1 шунтирован резистором R2 через замкнутые контакты 4-5 переключателя SA1, а контакты К1.1 реле разомкнуты.
Le principe de fonctionnement
Включение КОАД осуществляют переключателем SA1, при этом обтекается током главная обмотка «Г» двигателя через контакты 1-2 и вспомогательная «В» через контакты 4-6 переключателя и фазосдвигающий элемент С1. Двигатель запускается при этом, одновременно обтекается током последовательная цепочка из диода VD1, токоограничивающего резистора R1, тормозного конденсатора С2. Последний заряжается, и величина тока, протекающая по нему, уменьшается, а через обмотку К1 герконового реле увеличивается. При определенном токе обмотки К1 поле, создаваемое ею, будет достаточным для замыкания контактов К1.1 герконового реле, причем контакты К1.1 будут находиться все время в замкнутом состоянии за счет заряженного конденсатора С2.
Последовательная цепочка из диода VD2 и контактов К1.1 герконового реле К1 шунтируется через замкнутые контакты 1-2 переключателя SA1.
При отключении КОАД от сети переключателем SA1 контактами 4-6 разрывается цепь питания конденсатора С1, который через контакты 4-5 шунтируется резистором R2, а обмотки КОАД через контакты 1 -3 переключателя соединяются параллельно и обтекаются выпрямленным током сети через элементы VD2 и К1.1. В результате чего двигатель эффективно тормозится. По окончании разряда тормозного конденсатора С1 на обмотку К1 герконового реле, последнее размыкает свои контакты К1.1 в цепи диода VD2, отключая тем самым обмотки «Г» и «В» двигателя от сети.
Устройство обеспечивает эффективное динамическое торможение КОАД, а также уменьшение искрения контактов переключателя SA1 при отключении двигателя за счет шунтирующего действия цепочки VD2-K1.1, что увеличивает надежность его работы.
Устройство может быть использовано не только для маломощных электродвигателей, но и для машин большой мощности, так как емкость тормозного конденсатора не зависит от мощности электродвигателя.
Détails
Выключатель SA1 любой малогабаритный двухполюсный на два положения, подходящий по току и напряжению, например, типа П2Т-13 220В-3А или ТП1-2 220В-2А.
Диод VD1 типа КД105В,Г (0,3 А, 600 В, 800 В); КД209Б,В (0,5 А, 600 В, 800 В) или 1N4007, 1 А, 1000 В. Диод VD2 типа КД202М, Р на ток 3 А и напряжение 500 В и 600 В соответственно для двигателей мощностью до 600 Вт может быть заменен диодом Д248Б или Д234Б.
Резисторы R1 и R2 типа МЛТ-2 сопротивлением 3 кОм и 5,6 кОм соответственно.
Конденсатор С1 подбирают примерно из расчета 6,6…7,0 мкФ на 100 Вт мощности двигателя типа МБГО-2, КБГ-МП, БГТ на напряжение не ниже 400 В или типа МБГЧ, что предпочтительней. Конденсатор С2 типа КЭ-2, ЭМ или импортный 100… 150 мкФ 50…100 В.
Герконовое реле К1 состоит из катушки от реле МКУ-48 на 48 В, в отверстии которой установлен геркон на ток, соответствующий мощности КОАД. Вместо герконового реле может быть использовано промежуточное реле переменного тока на напряжение 220 В, с контактной группой на 5 А, типа РП-21 или, соответственно, реле типа РП-25 и МКУ-48.
Réglage
Наладка устройства заключается в уточнении величины сопротивления резистора R1 и емкости конденсатора С2 для получения задержки на отпускание контактов К1.1 реле К1 в пределах 2…3 с, которую можно осуществить без подключения КОАД к сети. Это время можно окончательно уточнить при подключенном двигателе, чтобы оно совпало примерно со временем его остановки, тоесть отсутствовал бы свободный выбег ротора КОАД при работе в режиме торможения.
Littérature
- Патент Швейцарии №452040, кл. Н 02 Р 3/24, 1969.
- Патент США №3798523, кл. 318-212, 1974.
- Авторское свидетельство №813641 СССР, М. Кл3. Н 02 Р 3/24, Н02 К 17/04. Однофазный асинхронный электродвигатель с устройством для динамического торможения / К.В. Коломойцев (СССР). – №2692759/24-07: заяв. 07.12.78; опуб. 15.03.81 Бюл. №10.
Auteur : Константин Коломейцев, г. Ивано-Франковск