В данной статье рассмотрены вопросы коммутации электродвигателей и безопасного управления электрическими машинами во время коммутации.
Ключевые слова: компенсация, бесконтактная, блок, ПТ-16, ПТ-40, силовой блок, реле, коммутация, статор, ротор, электронный ключ.
Электромагнитные пускатели широко применяются для пуска электродвигателей и управления ими на промышленных предприятиях [1]. Но некоторые дефекты показали, что электромагнитные пускатели не могут применяться во всех отраслях промышленности и в шахтах [2]. Например, во время коммутации в газоразрядных и пожароопасных помещениях электромагнитные пускатели образуют коммутационную дугу, вследствие чего в шахтах происходит пожар. Статистика показала, что коэффициент полезного действия магнитных пускателей меньше, чем автоматических [1].
В современном мире распространены бесконтактные пускатели, имеющие больший потенциал, чем электромагнитные. Бесконтактные пускатели по сравнению с магнитными пускателями и автоматическими выключателями обладают следующими преимуществами [2]:
− возможность осуществления большого количества коммутаций (сотни или тысячи срабатываний в час);
− одновременное отключение фаз питающей сети и значительное снижение мощности потребления цепями управления;
− повышенное быстродействие и возможность работать в сильных электромагнитных полях электролизных и электродуговых производств, а также в пожароопасных помещениях;
− повышение надежности из-за отсутствия электрической дуги и механического изнашивания, залипания и подгорания контактов.
Бесконтактные пускатели выполняются на полупроводниковых элементах, и управление ими в зависимости от типа будет разным [1]. Сложность системы управления пускателями является одним из факторов, препятствующим широкому применению таких коммутационных аппаратов [1, 2].
Мы ведем научные исследования по разработке и внедрению бесконтактных коммутационных аппаратов на базе различных полупроводниковых элементов, обладающих простой, экономичной и надежной системой управления.
Одним из таких устройств является бесконтактный пускатель на базе тиристоров. Электрическая схема такого пускателя представлена на рис. 1.
Рис. 1. Электрическая схема бесконтактного тиристорного пускателя для асинхронных двигателей напряжением до 1000В:а — силовая цепь пуска АД; б — цепь управления
Предлагаемая нами схема бесконтактного тиристорного пускателя имеет более простое управление при сохранении всех преимуществ бесконтактных пускателей на базе полупроводниковых элементов [2].
Новый бесконтактный трехполюсный тиристорный пускатель представляет собой устройство, состоящее из шести тиристоров, шести резисторов, двух малогабаритных промежуточных реле и теплового реле для защиты (рис. 1).
Подача питания к двигателю начинается с подачи напряжения на реле КL1 и KL2 одновременно. Реле КL1 и KL2 срабатывают и замыкают свои контакты, тем самым подавая сигналы к управляющим электродам тиристоров.
Силовые тиристоры открываются, и подается питание напряжением 380В к зажимам асинхронного электродвигателя. Вследствие этого двигатель запускается и начинает вращаться. Если в процессе пуска или в нормальном режиме возникает короткое замыкание в двигателе, то срабатывает тепловое реле, и электродвигатель отключается.
Таким образом, новый бесконтактный трехполюсный тиристорный пускатель может быть использован в качестве коммутационного аппарата для пуска электродвигателей и технологического оборудования на промышленных предприятиях.
Следует отметить, что бесконтактные пускатели такого типа будут очень полезны для двухскоростных двигателей с полюсно-переключаемыми обмотками, где требуется большое количество коммутаций с частыми пусками, переходами с одной скорости на другую и торможением.
Литература:
- Зарипов Ш. У. и др. Разработка рациональных решений бесконтактного управления электроприводами горных машин // Современные научные исследования и разработки. — 2017. — №. 8. — С. 201–205.
- Саъдуллаев М. С. и др. Использование устройств, состоящих из бесконтактных элементов, в управлении компенсирующими устройствами // Молодой ученый. — 2018. — №. 1. — С. 23–25.
