Устройство и принцип работы стартера: Устройство и принцип работы стартера — Шины для спецтехники, шины для погрузчика

Содержание

Принцип работы стартера

Принцип работы стартера в автомобиле

Двигатель внутреннего сгорания не может быть запущен мгновенно. Сперва нужно привести в движение его детали и механизмы, сформировать требуемое давление в цилиндрах, активировать работу электрооборудования и системы питания. Эти задачи выполняет электрический стартер – он вращает маховик, который, в свою очередь, приводит в движение коленчатый вал двигателя.

Принцип работы стартера в автомобиле
Устройство
Как работает стартер
Виды стартеров
Принципы работы стартера с редуктором
Устройство

Устройство

Стартер выглядит как два соединённых цилиндра и, как правило, крепится к картеру двигателя двумя болтами. Отвинтив их и отсоединив клеммы проводов, можно легко снять деталь с автомобиля.

В цилиндре меньшего размера расположены:

Контактный пятак, замыкающий электрическую цепь стартера;
Втягивающее реле, приводящее в движение шток вилки;
Верхняя часть вилки стартера, шарнирно соединённая со штоком реле.

В цилиндре большего размера находятся компоненты электродвигателя и механические детали, а именно:

Подшипник качения или втулка – необходимы для фиксации вала шестерни;
Шестерня бендикса, передающая крутящий момент от электродвигателя к зубчатому венцу маховика;
Собственно бендикс, роликово-пружинная муфта, необходимая для соединения и разъединения стартера с маховиком;
Обмотка статора, формирующая электромагнитное поле, в котором вращается якорь;
Якорь, играющий роль ротора электродвигателя;
Щёточный узел с щётками, передающими ток обмотке якоря.

Как работает стартер

Когда водитель поворачивает ключ в замке зажигания, электрический ток поступает на обмотку втягивающего реле, которое приводит в движение контактный пятак и вилку. Пятак замыкает основную цепь стартера, пуская ток в щёточные узлы и в обмотку статора, а вилка воздействует на бендикс, соединяя его шестерню с зубчатым венцом маховика.

Якорь начинает вращаться, передавая через бендикс крутящий момент на КШМ двигателя внутреннего сгорания.

При повороте ключа в замке зажигания на контакт втягивающего реле подаётся напряжение

В момент пуска ДВС горючая смесь воспламеняется в цилиндрах, толкая их и вращая коленвал.

Крутящий момент на маховике многократно возрастает, равно как и частота вращения шестерни бендикса – этому способствует большое передаточное число. Бендикс отключается, предохраняя стартер от перегрузки. На этом функция стартера выполнена, и водитель отпускает ключ, отключая втягивающее реле, а значит – и стартер.

Виды стартеров

С редуктором

Данное устройство обладает сниженной потребностью тока для эффективной работы. Оно будет обеспечивать кручение коленчатого вала даже при низком заряде аккумулятора. Также одним из самых важных плюсов такого устройства является наличие постоянных магнитов, которые сводят проблемы с обмоткой статора к минимуму.

Без редуктора

Принципы работы стартера с редуктором

При подачи тока от аккумуляторной батареи автомобиля, приводимого с помощью замыкания зажигания, на редукторный стартер происходит процесс подачи тока на якорь стартера через редуктор, который увеличивает мощность проходящего напряжения в разы.

Далее происходит передача крутящего момента с якоря на шестерню.

Всё это также происходит при помощи редуктора, который наделён постоянно работающими магнитами, а специальные щётки, которые способны вырабатывать большее сопротивление чем щётки обычного стартера позволяют обеспечить его постоянную и эффективную работу.

При повороте ключа водитель замыкает цепь запитки втягивающего реле.

Электрическая энергия поступает на обмотку реле, что приводит к образованию магнитного поля. Это поле воздействует на якорь, и он втягивается внутрь реле. Смещаясь, он тянет за собой вилку и перемещает бендикс по роторному валу, приводная шестеренка входит в зубья маховика.

Втягивающее реле также размыкает первую цепь – питания электродвигателя. С внешней стороны на нем имеется два вывода для подключения кабеля, идущего от АКБ, и шины, по которой поступает напряжение на электромотор.

С внутренней стороны корпуса реле к этим выводам подсоединены контакты, прозванные пятаками. Эти два вывода, не контактирующие между собой, и являются разрывом цепи питания мотора.

При срабатывания реле якорь после втягивания замыкает пятаки, напряжение подается на двигатель, и он включается. При этом шестерня бендикса уже введена в зацепление.

После запуска силовой установки, когда обороты коленвала превышают скорость вращения ротора, срабатывает обгонная муфта, разъединяя бендикс с валом, они начинают вращаться по отдельности.

Видео: Принцип работы стартера

//www.youtube.com/embed/sDkrcpprawI

Устройство

Электрический двигатель, в котором размещены обмотки и сердечники.
Якорь, представляющий собой ось из высоколегированной стали, на которую запрессованы в заводских условиях сердечники и пластины коллектора.
Втягивающее реле. Выполняет роль проводника для подачи электропитания двигателя стартера от замка зажигания автомобиля. Второй функцией этого узла является выталкивание обгонной муфты. Состоит выталкивающее реле из подвижной перемычки и силовых контактов.
Бендикс, или обгонная муфта и шестерня привода коленвала. Это роликовый механизм, предназначенный для передачи вращения от электродвигателя на коленвал. После того, как пуск двигателя осуществлен, и потребность во вращении электромотора отпадает, приводная шестерня втягивается, и контакт с коленвалом прекращается.
Щетки и их держатели. Служат для передачи электрического напряжения на якорь, а также повышают пиковую мощность самого электродвигателя во время главного рабочего цикла стартера.

Большинство стартеров, выпускаемых сегодня, устроены идентично друг другу.

Но существуют и небольшие отличия. К примеру, может отличаться принцип работы данного узла, устанавливаемого на автомобили с автоматической трансмиссией. Здесь обязательно присутствуют удерживающие обмотки, предназначенные для невозможности случайного пуска мотора, когда селектор коробки передач занимает любое ходовое положение. Кроме того, могут отличаться механизмы автоматического разъединения шестеренок.

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 2 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Стартер автомобильный: устройство и принцип работы

+7 (499) 332-334-10

ДомСтрой » Правила строительства

Каждому, кто хоть немного интересуется автомобилями и их устройством, известно, что такое стартер. Это устройство играет ключевую роль в процессе запуска двигателя автомобиля. Устройство стартера довольно простое. Все они похожи друг на друга. Но часто автомобилисты сталкиваются с трудностями при необходимости отремонтировать стартер или проанализировать его состояние.

Эти знания могут очень пригодиться. Ведь не всегда есть возможность в экстренной ситуации обратиться к специалисту.

Устройство стартера

Стартер хотя и имеет небольшие размеры, содержит в себе много деталей. Вот главные из них.

Электрический двигатель. В нем находятся сердечники и обмотки.
Якорь. Эта деталь изготавливается из высоколегированной стали. Это ось с пластинами коллектора и сердечниками.

Втягивающее реле. Это проводник, с помощью которого осуществляется подача электричества на двигатель стартера. Также реле выталкивает обгонную муфту.
Бендикс представляет собой механизм, который передает вращение на коленвал от двигателя.
Щетки и держатели. С их помощью осуществляется передача напряжения на якорь, а также они повышают мощность двигателя в процессе работы стартера (когда выполняется главный цикл).

В основном, все современные стартеры имеют схожее устройство. Могут быть лишь некоторые отличия.

Принцип работы

Процесс работы устройства представляет собой 3 этапа:

Сцепление шестерни и маховика коленвала.
Запуск устройства.
Разъединение маховика и шестерни.

Если двигатель запустился, то стартер прекращает свое участие в его работе. Рассмотрим его работу подробнее.

Когда ключ зажигания поворачивается, к замку зажигания и тяговому реле стартера поступает питание от аккумулятора.
Шестерня бендикса соединяется с маховиком, вследствие чего происходит замыкание цепи, и напряжение поступает на двигатель стартера. Начинается раскрутка коленвала.
Если двигатель запустился , происходит разъединение устройства и коленвала.

Стартер участвует лишь в запуске двигателя, но если он выйдет из строя, этот процесс осуществить будет невозможно. В большом ассортименте стартеры для погрузчиков представлены на сайте carsnab.ru.

Виды конструкций

На автомобили с мощным или дизельным двигателем устанавливают роторные стартеры. Они имеют следующие преимущества:

Возможность увеличить крутящий момент даже при низком заряде аккумулятора;

Высокий КПД позволяет запустить двигатель даже при сложных условиях;
Для запуска требуется меньшее напряжение;
Меньшие габариты по сравнению со стандартным стартером.

Но и простой стартер не лишен определенных преимуществ:

Простота устройства, которая позволяет отремонтировать стартер самостоятельно;
Двигатель запускается мгновенно;
Простой стартер выдерживает большие нагрузки.

Как продлить службу стартера

Стартер при всей своей простоте стоит недешево. Поэтому в целях продления его службы необходимо соблюдать такие правила.

После запуска мотора нужно подождать 30 секунд, а потом начинать движение.
Чтобы стартер прослужил дольше, необходимо регулярно устранять все возникшие поломки.

Чтобы не довести стартер до состояния, при котором его невозможно будет отремонтировать, следует внимательно следить за работой этого механизма. Вот несколько признаков, которые говорят о том, что стартер скоро сломается.

Проверьте втягивающее реле, если при повороте ключа устройство срабатывает не сразу.
Обратите внимание на подшипники и щетки, если коленвал начинает вращаться с трудом. Это касается летнего периода и при нормальной вязкости масла.
Во время поворота ключа слышится звук запуска двигателя, но на самом деле этот процесс не происходит.
На устройство поступает электричество, но оно не вращается.

Как купить осветительное оборудование онлайн: подробное руководство

Покупка осветительного оборудования, например Elstead Lighting в Интернете может оказаться непосильной задачей, особенно для новичков. Имея так много доступных вариантов, может быть трудно определить, какие продукты стоят инвестиций. Однако при наличии необходимых знаний и рекомендаций покупка осветительного оборудования в Интернете может стать беспроблемным процессом.

Виды крепежа для рыхлых оснований

Крепление различных предметов к стенам из ячеистого или пустотелого материала представляет определенную сложность. Для решения этой проблемы используются дюбели разных конструкций и размеров. Задача мастера заключается в том, чтобы из обширной номенклатуры крепежа подобрать оптимальным вариант.

Магнитные пускатели двигателей – базовое управление двигателем

Пускатели и контакторы двигателей

Для управления трехфазными двигателями магнитные контакторы используются для размыкания и замыкания силовых контактов на одной линии с двигателем. Это позволяет отделить провод от , обеспечивая большую безопасность для оператора и простоту и удобство подключения для установщика. Магнитные контакторы также обеспечивают на случай отключения электроэнергии.

Магнитные контакторы также должны иметь встроенную защиту от перегрузки, если они будут использоваться для управления двигателями. Наиболее распространенными контроллерами для трехфазных двигателей являются линейные магнитные пускатели, что означает, что двигатель запускается при полном сетевом напряжении.

Разница между контакторами NEMA и IEC заключается в их сертификатах и номинальных характеристиках. NEMA (Национальная ассоциация производителей электрооборудования) признана в Северной Америке.

Пускатель двигателя NEMA

IEC (Международная электротехническая комиссия) признан как в Северной Америке, так и в Европе.

Пускатель двигателя IEC с реле перегрузки

Как правило, оборудование NEMA более дорогое и надежное, чем оборудование IEC, но оборудование IEC более универсально. А поскольку оборудование IEC зачастую дешевле, его чаще можно увидеть в современных установках.

Магнит состоит из двух основных частей: магнитного контактора и .

Магнитный контактор представляет собой соленоидное реле, состоящее из неподвижных контактов, соединенных проводами с двигателем, катушки индуктивности, намотанной на магнитный сердечник, и подвижного контакта, прикрепленного к подвижным контактам. Когда электрический ток проходит через катушку провода, создается магнитное поле. Это поле, в свою очередь, притягивает к себе якорь, заставляя подвижные контакты перекрывать зазор неподвижных контактов и, таким образом, возбуждая двигатель. Пружина постоянно пытается разомкнуть контакты, но пока на катушке есть магнитные силы, они преодолеют силу этой пружины.

Катушка контактора обесточена Катушка контактора включена

Однако при отключении питания и снижении тока через катушку ниже порогового значения пружина размыкает контакты. Если питание будет восстановлено, двигательная нагрузка не будет повторно включена, а вместо этого потребует дополнительных действий со стороны оператора. Этот тип управления называется трехпроводным управлением и обеспечивает защиту от низкого напряжения (LVP).

Для управления трехфазными двигателями контакторы изготавливаются с тремя комплектами . Также могут быть включены дополнительные. Контакты реле обычно покрываются серебром для улучшения их проводимости, и, хотя используются контакты с одинарным разрывом, в большинстве реле промышленного качества используются контакты с двойным разрывом для улучшения их отключающей способности.

Катушки

обычно рассчитаны на активацию примерно при 85% их номинального напряжения и не отключаются до тех пор, пока напряжение не упадет ниже примерно 85% от номинального значения. Обычно катушка выдерживает перенапряжение до 10% без повреждения катушки.

Вопрос: Если магнитные катушки питаются от сети переменного тока, то почему их контакты не размыкаются и не замыкаются 120 раз в секунду?

Ответ: Иногда бывают! Если магнитный контактор издает неестественный «дребезжащий» звук, это может быть вызвано незакрепленной или неисправной катушкой экранирования. Затеняющие катушки представляют собой простые замкнутые контуры из проводящего материала, которые при воздействии изменяющегося магнитного поля цепи переменного тока создают собственное магнитное поле с небольшой задержкой периода. Это обеспечивает постоянное магнитное притяжение между подвижным якорем и катушкой контактора. Если контактор «дребезжит», может потребоваться ремонт или замена его экранирующих катушек.

Реле перегрузки (OLR) по конструкции аналогично используемому в ручных пускателях двигателей. Ключевое отличие состоит в том, что OLR соединены последовательно с током, протекающим через якорь катушки контактора. Это гарантирует, что при возникновении неисправности в любой из трех питающих двигатель линий нормально замкнутые контакты OLR разомкнутся, а контактор, питающий двигатель, отключится от цепи.

Основная полезность заключается в отделении цепи управления от силовой цепи. Магнитные пускатели, например, могут позволить управлять трехфазным двигателем мощностью 50 л.

Эта концепция пускателей двигателей как нагрузки, управляющей другими более крупными нагрузками, является ключом к нашему дальнейшему пониманию основ управления двигателем.

Комбинированный стартер

Комбинированный пускатель относится к упрощенному модульному устройству, которое содержит трехфазные разъединители, защиту, магнитный контактор и реле перегрузки.

Что такое стартер двигателя? Различные типы пускателей двигателей

Основная функция пускателя двигателей заключается в пуске и остановке двигателя, к которому он подключен. Это специально разработанные электромеханические переключатели, похожие на реле. Основное отличие реле от пускателя состоит в том, что пускатель содержит защиту двигателя от перегрузки. Таким образом, назначение пускателя двоякое: автоматически или вручную переключать питание на двигатель и в то же время защищать двигатель от перегрузки или неисправностей.

Доступны пускатели двигателей различных номиналов и размеров в зависимости от номинала и размера двигателя (двигателя переменного тока). Эти статеры безопасно переключают необходимую мощность на двигатель, а также предотвращают потребление двигателем больших токов. Давайте посмотрим более подробно о необходимости пускателя двигателя, различных типах пускателя двигателя, а также их электрических схемах. В этой статье мы будем иметь дело только с пускателями двигателей переменного тока, поскольку они являются рабочими лошадками в промышленности и коммерческих приложениях.

Описание

Зачем двигателям нужен пускатель?

Статор необходим для асинхронного двигателя (трехфазного типа) для ограничения пускового тока. В трехфазном асинхронном двигателе ЭДС, индуцированная ротором, пропорциональна скольжению (это относительная скорость между статором и ротором) асинхронного двигателя. Эта ЭДС ротора пропускает ток через ротор.

Когда двигатель находится в состоянии покоя (при пуске), скорость двигателя равна нулю и, следовательно, максимальное скольжение. Это индуцирует очень высокую ЭДС в роторе в начальных условиях, и, таким образом, через ротор протекает очень большой ток.

Поскольку ротору требуется большой ток, обмотка статора потребляет очень большой ток от источника питания. Этот начальный ток потребления может в 5-8 раз превышать ток полной нагрузки двигателя.

Этот огромный ток при запуске двигателя может повредить обмотки двигателя, а также вызвать сильное падение напряжения в линии.

Эти скачки напряжения могут повлиять на другие устройства, подключенные к той же линии. Следовательно, для ограничения этого пускового тока необходим стартер, чтобы избежать повреждения двигателя, а также другого соседнего оборудования.

Пускатель — это устройство, которое снижает начальный высокий ток двигателя за счет снижения напряжения питания, подаваемого на двигатель. Такое снижение применяется в течение очень короткого промежутка времени, и как только двигатель разгоняется, значение скольжения уменьшается, и, следовательно, применяется нормальное напряжение.

В дополнение к защите от пускового тока, пускатель двигателя также обеспечивает защиту от перегрузки, однофазную защиту и защиту от низкого напряжения.

Защита от перегрузки необходима, поскольку двигатель потребляет больший ток в условиях перегрузки, что приводит к чрезмерному нагреву обмоток. Это дополнительное тепло сокращает срок службы двигателя и может вызвать возгорание обмоток и, следовательно, возгорание.

Все пусковые устройства снабжены элементами защиты от перегрева для ограничения высокого тока при перегрузке. Большинство этих устройств работают по концепции перегрузки по времени, в которой ток перегрузки допускается на короткое время (очень несколько секунд), а затем останавливает двигатель, если ток существует дольше этого времени.

Большинство стартеров оснащены биметаллическими планками для выполнения этой операции.

Некоторые двигатели мощностью менее 5 л.с. подключаются напрямую (с помощью пускателя DOL) без снижения напряжения питания (в исходном состоянии), но они снабжены защитой от перегрузки, пониженного напряжения и однофазной защиты. Это связано с тем, что такие двигатели могут кратковременно выдерживать высокий пусковой ток.

Как работает стартер двигателя?

В основном пускатель представляет собой коммутационное устройство, состоящее из электрических контактов (как входящих, так и выходящих). По принципу действия пускатели в первую очередь делятся на ручные и электрические.

Ручной стартер состоит из рычага сбоку, который можно включить или выключить. Обычно они используются для небольших двигателей, поскольку они не могут работать дистанционно.

Этот тип пускателей двигателей обеспечивает перезапуск двигателей сразу же после отключения питания. Это мгновенное срабатывание двигателя после сбоя питания может привести к протеканию опасных токов в двигатель и, следовательно, к повреждению двигателя. По этой причине большинство стартеров оснащены электрическими выключателями.

В пускателях с электрическим приводом для переключения силовых проводников используются электромеханические реле. Эти реле называются контакторами. Когда катушка в контакторе находится под напряжением, она создает электромагнитное поле, которое притягивает контакты переключателя.

А когда катушка обесточена, контакты возвращаются в нормальное положение под действием пружины. Обычно пускатели электродвигателей снабжены нажимными кнопками (кнопками пуска и остановки) для включения и выключения питания катушки, чтобы контакты срабатывали. Эти пускатели с электрическим приводом не будут перезапускаться после сбоя питания, пока не будет нажата кнопка пуска.

Различные технологии, используемые в пускателях электродвигателей

В большинстве промышленных операций используются трехфазные асинхронные двигатели по сравнению с двигателями любого другого типа. Существуют различные методы запуска трехфазного асинхронного двигателя. Прежде чем знакомиться с различными типами пускателей, давайте сначала обсудим методы, используемые для пускателей асинхронных двигателей.

Метод полного напряжения

Этот метод часто называют прямым пуском от сети (DOL) и является наиболее распространенным способом пуска трехфазного асинхронного двигателя. В этом методе к двигателю прикладывается полное напряжение (или номинальное напряжение), поскольку по своей сути это самозапускающийся двигатель, для запуска которого требуется полное напряжение.

Этот метод применяется только для двигателей мощностью менее 5 л.с., как описано выше. Пускатели двигателей, использующие этот метод, называются пускателями DOL.

Метод пониженного напряжения: Этот метод используется для больших двигателей мощностью от 100 л.с. и выше (или для двигателей, потребляющих очень большие пусковые токи). Как обсуждалось ранее, эти двигатели с высоким номиналом потребляют очень высокие пусковые токи, а также могут вызвать падение напряжения в линии.

В таких случаях используется метод пониженного напряжения, при котором напряжение на двигателе сначала снижается на несколько секунд до тех пор, пока двигатель не начнет вращаться, а затем приложенное напряжение увеличивается до номинального напряжения питания, в результате чего двигатель вращается до номинальной скорости.

Пускатели электродвигателей, использующие метод понижения напряжения, называются пускателями пониженного напряжения. Обычно используемые пускатели с пониженным напряжением включают пускатели с сопротивлением статора, пускатели с автотрансформатором и пускатели с пуском по схеме «треугольник».

Технология двунаправленного пускателя

В некоторых процессах необходимо, чтобы двигатель работал как в прямом, так и в обратном направлении. Как правило, направление трехфазного двигателя можно изменить, заменив любые два провода (т. е. изменив последовательность RYB) трехфазного источника питания.

В этом методе используются два контактора с подходящим соединением и механизмом блокировки между ними для достижения двунаправленной работы.

Многоскоростной метод

В этом методе пускатели электродвигателей изготавливаются для подачи на двигатель различных напряжений для работы двигателя на разных скоростях.

Как правило, эти пускатели предназначены для работы двигателя на двух или трех различных скоростях с использованием двух или более контакторов. Большинство этих пускателей изготавливаются в версиях с полным и пониженным напряжением.

Типы пускателей двигателей

Ниже перечислены наиболее распространенные типы пускателей, основанные на приведенных выше методах.

Стартер сопротивления статора
Пускатель автотрансформатора
Стартер звезда-треугольник
Прямой пускатель
Устройство плавного пуска

Эти пускатели двигателей подробно рассматриваются в следующем разделе.

Пускатель сопротивления статора

В этом методе на асинхронный двигатель подается пониженное напряжение путем последовательного подключения внешних сопротивлений к каждой фазе обмотки статора.

Во время запуска двигателя эти сопротивления поддерживаются в максимальном положении, так что на двигатель подается пониженное напряжение из-за большого падения напряжения на сопротивлениях. Принципиальная схема этого типа пускателя показана на рисунке ниже.

Как только двигатель набирает скорость, сопротивление, подключенное к каждой фазе цепи статора, постепенно уменьшается. Когда эти сопротивления удаляются из цепи, на двигатель подается номинальное напряжение (полное напряжение), и, следовательно, он работает с номинальной скоростью.

В этом методе важно поддерживать пусковой момент двигателя при минимальном пусковом токе. Это связано с тем, что ток изменяется пропорционально напряжению, тогда как крутящий момент зависит от квадрата приложенного напряжения.

Предположим, если приложенное напряжение уменьшится на 50 процентов, ток уменьшится на 50 процентов, а крутящий момент уменьшится на 25 процентов.

Конструкция этого пускового устройства проста и является наиболее экономичным из всех методов. Кроме того, этот стартер можно использовать для двигателей независимо от того, соединены они звездой или треугольником. Однако из-за высокого рассеивания мощности на резисторах в двигателе происходят большие потери мощности.

Кроме того, пониженное напряжение вызывает пониженный крутящий момент при пуске двигателя. Из-за этих ограничений метод сопротивления ограничен для некоторых приложений.

Стартер с автотрансформатором

В этом методе трехфазный автотрансформатор подключается последовательно с двигателем. Этот трансформатор снижает напряжение, подаваемое на двигатель, и, следовательно, ток. Принципиальная схема этого типа пускателя показана на рисунке ниже.

Этот пускатель состоит из переключателя, который переключает двигатель между режимами пониженного напряжения и полного напряжения. Когда этот переключатель находится в положении пуска, на двигатель подается пониженное напряжение.

Это напряжение зависит от дробного процента витков и регулируется изменением положения ползунка автотрансформатора.

Когда двигатель достигает 80 процентов своей номинальной скорости, переключатель автоматически переключается в положение RUN с помощью реле. Благодаря этому на этот двигатель затем подается номинальное напряжение. Эти трансформаторы также снабжены цепями перегрузки, холостого хода и выдержки времени.

В этом методе напряжение на клеммах двигателя выше для заданного пускового тока на стороне сети по сравнению с другими методами пониженного напряжения. Следовательно, этот метод дает самый высокий пусковой момент на линейный ампер.

Этот статор может быть подключен к трехфазным двигателям как со звездой, так и с треугольником. Однако эти пускатели дороже, чем пускатели сопротивления статора.

Пускатель «звезда-треугольник»

Пускатель «звезда-треугольник» является наиболее часто используемым пускателем с пониженным напряжением, поскольку он является самым дешевым из всех пускателей. В этом методе асинхронный двигатель подключается в звезду при пуске и в треугольник при работе с номинальной скоростью.

Эти пускатели предназначены для работы на статоре асинхронного двигателя, соединенном треугольником. Принципиальная схема этого пускателя показана на рисунке ниже.

В этом пускателе используется переключатель TPDT (трехполюсный, на два направления), который соединяет обмотку статора звездой во время пуска. Благодаря такому соединению звездой подаваемое на двигатель напряжение уменьшается в 1/√3 раза. Это пониженное напряжение приводит к меньшему току через двигатель.

Когда двигатель набирает скорость, переключатель TPST автоматически переключается на другую сторону с помощью реле, так что теперь обмотка подключается треугольником к источнику питания. Таким образом, на двигатель подается нормальное напряжение (поскольку при соединении треугольником напряжение одинаковое, VL = VP), и, следовательно, двигатель работает с нормальной скоростью.

Этот метод дешевле и не требует обслуживания по сравнению с другими методами. Однако это подходит только для двигателей, соединенных треугольником, а также нельзя изменить коэффициент снижения пускового напряжения, т. е. 1/√3.

Прямой пускатель

Как обсуждалось ранее, двигатели малой мощности (менее 5 л.с.) не имеют очень высоких пусковых токов. И без использования какого-либо стартера такие двигатели выдерживают пусковые токи.

Нет необходимости снижать напряжение на двигателе при пуске, поэтому двигатель можно подключить непосредственно к питающей сети. Этот тип устройства, используемый в пускателе, называется пускателем прямого включения или просто пускателем DOL.

Несмотря на то, что этот пускатель не снижает пусковое напряжение, он обеспечивает защиту двигателя от перегрузки, однофазности и низкого напряжения. Принципиальная схема прямого онлайн-пускателя показана на рисунке ниже.

Во время пуска нормально разомкнутый контакт (НО) нажимается на доли секунды, что приводит к возбуждению катушки намагничивания. Этот магнитный поток, создаваемый катушкой, притягивает контактор, так что теперь двигатель подключен к источнику питания.

Контактор сохраняет это положение, пока на катушку подается питание от дополнительного выключателя. При нажатии нормально замкнутого (НЗ) выключателя катушка обесточивается, и контактор отделяется подпружиненным устройством, при этом подача питания на двигатель прекращается.

При любой перегрузке двигатель потребляет большой ток, что вызывает перегрев. Этот чрезмерный нагрев приводит в действие тепловые реле, использующие датчики перегрузки. Затем срабатывают контакты перегрузки, чтобы отключить питание двигателя.

Это самый простой, дешевый и надежный метод, поэтому он широко используется. Основным недостатком пускателя DOL является то, что двигатель потребляет очень большой ток во время запуска в течение короткого периода времени.

Устройство плавного пуска

В этом методе полупроводниковые силовые выключатели используются для уменьшения пускового тока асинхронного двигателя. Это другой тип пускателя с пониженным напряжением, и он подключается последовательно с сетевым напряжением, подаваемым на двигатель. Принципиальная схема устройства плавного пуска показана на рисунке ниже.

Этот пускатель состоит из встречных тиристоров или симисторов в каждой фазе обмотки статора. Управляя углом открытия этих тиристоров, напряжение, подаваемое на двигатель, будет уменьшаться бесступенчато. Этот тип снижения напряжения обеспечивает более плавную работу по сравнению с другими методами, рассмотренными выше.

Это приводит к отсутствию пульсаций крутящего момента и, следовательно, к отсутствию рывков при пуске двигателя. Как только двигатель достигает нормальной скорости, к тиристорам применяется такой угол открытия, что они обеспечивают полное напряжение на двигателе.

Для более крупных двигателей используются частотно-регулируемые приводы с функцией плавного пуска. Такие приводы регулируют пусковой ток, а также скорость двигателя до желаемого значения.

Эти пускатели также снабжены дополнительными защитами, такими как перегрузка, низкое напряжение и однофазность.

Заключение

Вводное руководство по пускателям двигателей. Они являются неотъемлемой частью современных моторных приводов для безопасной и надежной работы двигателей.