8.4 Изменение направления вращения
Чтобы изменить направление вращения двигателя, необходимо изменить направление электромагнитного момента М , действующего на якорь. Это можно осуществить двумя способами: путем изменения направления тока I а в обмотке якоря или изменения направления магнитного потока Φ , т. е. тока возбуждения. Для этого переключают провода, подводящие ток к обмотке якоря или обмотке возбуждения.
9 Тормозные режимы двигателей
9. 1 Электрическое торможение
Электрические двигатели, как правило, используют не только для вращения механизмов, но и для их торможения. Электрическое торможение позволяет быстро остановить механизм или уменьшить его частоту вращения без применения механических тормозов.
Различают три вида электрического торможения двигателей постоянного
1) рекуперативное торможение – генераторное торможение с отдачей электрической энергии в сеть;
2) динамическое или реостатное торможение – генераторное тор-
можение с гашением выработанной энергии в реостате, подключенном к обмотке якоря;
3) электромагнитное торможение – торможение противовключением .
Во всех указанных режимах электромагнитный момент М воздействует на якорь в направлении, противоположном n , т. е. является тормозным.
Рекуперативное торможение. Двигатель с параллельным возбуждением переходит в режим рекуперативного торможения при увеличении его час-
тоты вращения выше n 0 = СеΦ . В этом случае ЭДС машины становится
больше напряжения сети и ток изменяет свое направление, т. е. двигатель переходит в генераторный режим. В этом режиме машина создает тормозной момент, а выработанная электрическая энергия отдается в сеть и может быть полезно использована.
В машине с параллельным возбуждением механические характеристики генераторного режима являются продолжением механических характеристик двигательного режима в область отрицательных моментов (рисунок 48, б).
Рисунок 48 − Схема и механические характеристики машины постоянного тока в двигательном и генераторном режимах
Поэтому переход из двигательного режима в генераторный может происходить автоматически, если под действием внешнего момента якорь будет вра-
щаться с частотой n выше n 0 . Можно перевести машину в генераторный режим и принудительно, если перевести ее на работу с характеристики 1 на характе-
ристику 2 , уменьшив n 0 путем увеличения магнитного потока (тока возбуждения) или снижения напряжения, подводимого к двигателю. В этом случае некоторой частоте вращения n соответствует на характеристике 1 двигательный режим (точка А ), а на характеристике 2 – режим рекуперативного торможения (точка В ).
Двигатели с последовательным возбуждением не могут переходить в режим рекуперативного торможения . При необходимости реку-
перативного торможения схему двигателей в тормозном режиме изменяют, превращая двигатели в генераторы с независимым возбуждением.
Двигатели со смешанным возбуждением могут автоматически переходить в генераторный режим, что обусловило их применение в троллейбусах, трамваях и других устройствах с частыми остановками, где двигатель должен обладать мягкой механической характеристикой.
Динамическое торможение . При этом виде торможения двигателя с параллельным возбуждением обмотку якоря отключают от сети и присоединяют к ней реостат R ДОБ (рисунок 49, а). При этом машина работает как генератор, создает тормозной момент, а выработанная электрическая энергия гасится
в реостате. Регулирование тока I а = Σ R + R , т. е. тормозного момента М ,
осуществляют путем изменения сопротивления R ДОБ , подключенного к обмотке якоря. При n = 0 тормозной момент М равен нулю, следовательно, машина не может быть заторможена в неподвижном состоянии.
Рисунок 49 − Схема и механические характеристики двигателя с параллельным возбуждением в режиме динамического торможения
Двигатель с последовательным возбуждением может работать в режиме динамического торможения при независимом возбуждении и при самовозбуждении. При независимом возбуждении обмотку возбуждения отключают от обмотки якоря и подключают к питающей сети последовательно с резистором, сопротивление которого выбирают так, чтобы ток возбуждения не превышал номинального значения. При этом механические характеристики двигателя будут линейные, как на рисунке 49, б. При самовозбуждении при переводе машины в генераторный режим необходимо переключить провода, подводящие ток к обмотке возбуждения (рисунок 50). Последнее необходимо для того, чтобы при изменении направления тока в якоре (при переходе с двигательного режима в генераторный) направление тока в обмотке возбуждения оставалось неизмен-
ным и создаваемая этой обмоткой МДС F B совпадала по направлению с МДС F ОCT от остаточного магнетизма. В противном случае генераторы с самовозбуждением размагничиваются.
Рисунок 50 – Схемы машины с последовательным возбуждением в режимах двигательном (а) и динамического торможения (б)
Рисунок 51 − Зависимости ЭДС от тока якоря для двигателя с последовательным возбуждением в режиме динамического торможения
На рисунке 51 показаны зависимости ЭДС Е от тока якоря I а при различных частотах вращения ( n 1 > n 2 > n 3 > n 4 ) и вольт-амперные характеристики
I а ( Σ R a + R ДОБ ) = f (I а ) полного сопротивления, включенного в цепь якоря
(R ДОБ1 > R ДОБ2 > R ДОБ3 ) .
Точки пересечения А 1 , А 2 и А 3 указанных зависимостей определяют зна-
чения тока якоря I а = Σ С Е n Φ , при котором машина работает в режиме ди-
намического торможения, а следовательно, и значение тормозного момента М . При увеличении n и неизменном значении R ДОБ возрастает ЭДС, ток якоря и тормозной момент.
Самовозбуждение оказывается возможным только при частоте вращения, большей некоторого критического значения n КР , при котором вольт-амперная характеристика сопротивления цепи якоря располагается по касательной к зависимости Е = f (I а ) . Так, например, при подключении к машине реостата с сопротивлением R ДОБ1 тормозной режим при частоте вращения n 1 может быть
реализован (точка А 1 ); при уменьшении же ее до значения n 1 он невозможен. Двигатель со смешанным возбуждением также может работать в режиме
Электромагнитное торможение. В этом режиме изменяют направ-
ление электромагнитного момента М , сохраняя неизменным направление тока из сети, т. е. момент делают тормозным. Последнее осуществляют так же, как и при изменении направления вращения двигателя – путем переключения проводов, подводящих ток к обмотке якоря (рисунок 52, а) или к обмотке возбужде-
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Изменение — направление — вращение — электродвигатель
Изменение направления вращения электродвигателя осуществляется переводом рукоятки командоконтроллера из положения вперед в положение назад. В нулевом положении командоконтроллера отключены все аппараты схемы. Переход в положение назад влечет за собой включение электродвигателя Д через контактор КН с переключением двух фаз обмотки статора. [1]
Изменение направления вращения электродвигателя достигается изменением направления тока в цепи обмотки возбуждения генератора с помощью реверсирующих контакторов В и Я. [2]
Изменение направления вращения электродвигателя производится изменением направления тока в цепи якоря или в обмотке возбуждения. [3]
Для изменения направления вращения электродвигателя применяются реверсивные схемы. Они выполняются с помощью реверсивных магнитных пускателей ( фиг. Такой пускатель имеет две независимые магнитные системы и две группы главных и блокировочных контактов. Управление магнитным пускателем, а следовательно, и электродвигателем производится посредством трехштифтовой кнопки ПВ, ПН, С. [4]
Для изменения направления вращения электродвигателя рукоятку командоконтроллера переводят из положения вперед в положение назад через нулевое положение. Вращение электродвигателя в противоположном направлении происходит при этом с предварительным переходом через режим торможения противовключением с помощью реле РПН. В главную цепь вводится дополнительное сопротивление, г и реле РПН настраивается так, чтобы напряжение на его катушке в начале процесса торможения было равно нулю. РПН не закрываются и контактор КТ не получает питания. Напряжение втягивания якоря реле обычно выбирают на 10 % ниже значения напряжения при скорости электродвигателя, равной нулю. [5]
Для изменения направления вращения электродвигателя необходимо либо изменить направление тока в якоре электродвигателя без изменения направления в обмотках возбуждения ( независимой и вспомогательной), либо изменить направление тока в обеих обмотках Исправить контактную поверхность. Контактная поверхность коллектора должна быть геометрически правильной боковой поверхностью кругового цилиндра. [6]
Для изменения направления вращения электродвигателя постоянного тока необходимо изменить. [7]
Для изменения направления вращения электродвигателей постоянного тока необходимо изменить направление тока только в обмотке якоря или только в обмотке возбуждения. [8]
Для изменения направления вращения электродвигателя постоянного тока необходимо изменить полярность напряжения, подводимого к якорю или обмотке возбуждения. [9]
Обратное вращение обеспечивается изменением направления вращения электродвигателей постоянного тока . Управление скоростью осуществляется с пульта бурильщика ножным или ручным регулятором. [10]
В схемах, предусматривающих изменение направления вращения электродвигателей , применяют реверсивные пускатели. Они представляют собой два обычных магнитных пускателя, смонтированных вместе и оборудованных механической блокировкой, исключающей возможность одновременного срабатывания пускателей. Один реверсивный пускатель включает электродвигатель для правого вращения, другой — для вращения в обратном направлении. [12]
Включение, выключение и изменение направления вращения электродвигателей производятся с помощью поляризованных реле. [13]
В схемах, предусматривающих изменение направления вращения электродвигателей , применяют реверсивные пускатели. Они представляют собой два обычных магнитных пускателя, смонтированных вместе и оборудованных механической блокировкой, исключающей возможность одновременного срабатывания пускателей. Один реверсивный пускатель включает электродвигатель для правого вращения, другой — для левого. [15]
Направление вращения электродвигателя
Как определить направление вращения двигателя? Вопрос простой для тех, кто знает) Сейчас расскажу, как определяю направление вращения я. Зачастую направление вращения принципиально важно для правильной работы любого механизма (привода), поэтому при первом пуске всегда первым делом проверяют направление, или, как ещё говорят, фазировку двигателя.
Понятно, что двигатель может вращаться “туда” и “сюда”. Говоря правильно, вправо и влево. Говоря научным языком, вращение бывает правое, и левое. Также говорят про вращение “вперед” и “назад“, либо “прямое” и “обратное“, либо “правостороннее” и “левостороннее“. Суть одна.
Поскольку множество литературы встречается на английском, скажу и про “Forward – Reverse“, или FWD – REV. Особенно часто это встречается в инструкциях к преобразователям частоты, о которых я много писал на блоге. Ну и до кучи упомяну, как в иностранной технической литературе обозначается вращение “по часовой стрелке” и “против часовой стрелки” – CW и CCW (Clock Wise и Counter Clock Wise). Удобно, я применяю.
В статье буду говорить только про трехфазный асинхронный (индукционный, по иностранным источникам) двигатель.
Кстати, Королевская Академия наук (что может быть авторитетнее в научном мире?) в позапрошлом веке официально утверждала, что асинхронный двигатель – нецелесообразный бесперспективняк. А сейчас этот двигатель применяется в промышленном оборудовании в 99% случаев. К чему это я? Не верьте даже самым официальным источникам! Проверяйте всё сами!
Что такое правое вращение двигателя
Большинство электродвигателей (более 90%), которые крутятся в станках, имеют “правое вращение”.
Но ведь у двигателя (точнее, у его ротора) есть два конца, на какой смотреть, чтобы определять направление? Правило такое: Вращение называется правым, когда, если двигателю посмотреть “в зад”, его ротор и вал будет вращаться по часовой стрелке.
Это правило я выучил назубок, когда Сергей Иваныч направлял меня в командировку на другой конец страны.
Как определить вращение электродвигателей. Первым делом – смотрим “в зад” (то есть на крыльчатку).
Пояснение к “прямому” направлению вращения из инструкции к преобразователю частоты Delta:
Вращение Forward – прямое
Если со стороны вала – против часовой. Это будет Правое, или Прямое вращение ротора двигателя.
СамЭлектрик.ру в социальных сетях:
Подписывайтесь! Там тоже интересно!
Пример, почему важно обращать внимание на правильность направления вращения двигателя – в статье “Как мы сломали новый немецкий компрессор за много тысяч евро“.
Другой пример – как нелепо был сломан механизм перемещения ширины подачи на одном из станков. Всё работало как надо – двигатель включается “вправо”, доходит до правого концевого, останавливается. Включается “влево”, доходит долевого концевого, останавливается. Но однажды двигатель не остановился, а погнул и выломал металлические направляющие, принеся страдания нашим механикам))) Оказалось, электрику в ночную смену было поручено поменять вводной автомат, и он сделал это, не подумав о фазировке…
Коля, привет тебе большой, если читаешь эти строки!
“Левые” движки
И лишь несколько процентов двигателей по прихоти конструкторов имеют левое вращение – как на фото.
Двигатель с левым вращением. Это видно по стрелке
Поэтому на фото и наклеена стрелка – это нестандартный случай. В данном случае это гидростанция подъемника (поршень видно вверху фото), и если устроить ей “правое” вращение, она в лучшем случае не будет работать.
Вывод – если не знаешь, куда должен крутить двигатель – включай его на правое вращение, 90% что не ошибёшься! Но при первом включении обязательно нужно проверить вращение!
Как определить направление “на глаз”
Если двигатель крутится, его можно выключить, и на выбеге посмотреть на крыльчатку.
Если же остановка неприемлема, можно взять тонкую проволочку/бумажку/соломинку, и аккуратно вставить её в крыльчатку (так, чтобы её не поломать). По движению “тестера” станет всё ясно.
Как изменить вращение
Надеюсь, все знают, как изменить направление вращения двигателя? Если нет, то лучше поздно спросить , чем никогда знать!
Кто не знает: к трехфазному двигателю подключаются три провода, не считая заземления. Достаточно любые две фазы поменять местами, и двигатель будет крутиться в другую сторону!
Как изменить направление вращения электродвигателя?
Нетрудно сообразить, что есть всего три возможных варианта смены вращения. Все они абсолютна равнозначны, и приводят к одному и тому же – предыдущее направление меняется на противоположное. Это чем-то похоже на принцип работы схемы на проходных переключателях.
На всякий случай, приведу все три варианта:
- L1 – L2 (вариант на рисунке),
- L2 – L3,
- L1 – L3.
На всякий случай: землю не трогаем, нейтрали в трехфазных асинхронных двигателях вообще нету. Менять только две любые фазы.
В преобразователях частоты реверс достигается тем же способом, только там фазы формируются и сдвигаются электронным образом.
Когда направление вращения неважно?
Чаще всего это не принципиально, когда в оборудовании есть два равнозначных направления, и они используются одинаково часто. При этом работает режим реверса.
Примеры на ум не приходят. Если вы знаете – напишите в комментариях.
Но даже в этом случае лучше всё же определиться – где у нас “право”, а где – “лево”.
Что говорит ГОСТ?
Я говорил в начале статьи, что никому верить нельзя? Блогерам в том числе)
Давайте глянем, что на этот счет говорит ГОСТ.
Читаем ГОСТ 22836-77 про направление вращения. Правда, он про двигатели внутреннего сгорания. Первый вопрос – где находится наблюдатель:
Местонахождение наблюдателя направления вращения ДВС
Думаю, для электродвигателя больше подходит определение “промышленного”, и наблюдатель находится со стороны вала отбора мощности. Читаем дальше: “2.1. Направление вращения двигателя определяется как “правое” (по часовой стрелке) или “левое” (против часовой стрелки) при местонахождении наблюдателя в соответствии с требованиями разд.1 настоящего стандарта.”
Что-то не то. Смотрим другой, более подходящий документ – ГОСТ 26772-85 “Машины электрические вращающиеся. Обозначения выводов и направление вращения.”
А написано там фактически то же самое: “3.1 Правым направлением следует считать вращение по направлению вращения часовой стрелки. 3.2 Если машина имеет только один конец вала (или два конца разных диаметров), то направление вращения рассматривают со стороны единственного конца вала (или со стороны конца вала наибольшего диаметра).”
Получается, Сергей Иваныч неправильно меня учил?
Интересно, откуда пошла эта путаница? Как вы думаете? Кому интересно, вот как ответили на этот вопрос в ВК и в Дзене
Что такое блокировка
С направлением вращения тесно связано понятие блокировки. Очень важно, чтобы из-за человеческого фактора или поломки в схеме не включились оба направления сразу. Конечно, это не означает, что двигатель будет крутиться в обе стороны сразу) Просто могут включиться сразу оба контактора, а это уже серьезная авария – ведь произойдет межфазное замыкание! И даже если сработает защита, контакты контактора и автоматического выключателя (либо автомата защиты двигателя) подгорят, а это резко снизит их ресурс работы и надежность.
Впрочем, лучше посмотрите видео моего коллеги Максима с канала Фарадей, где он подробно рассказывает о механической блокировке при монтаже контакторов, как её установить, и для чего она нужна.
Кстати, блокировка может быть не только механической, но и электрической (при использовании НЗ контактов у контакторов и кнопок управления), и программной (установкой запрета одновременной активации выходов на разное направление вращения).
Голосование по теме статьи
А пока вы читаете статью, голосуете и пишете комментарии, я задам этот вопрос специалистам и продавцам частотников и двигателей. А если вас интересуют двигатели и их подключение, читайте мои статьи на эту тему. А если хотите почитать умные книжки по электродвигателям, их можно скачать отсюда.
Направление вращения электродвигателя
Чтобы механизмы на производстве или в быту, будь-то дерево или металлообрабатывающие станки, консольный насос, конвейерная лента, кран-балка, заточной станок, электрическая газонокосилка, кормоизмельчитель или другое устройство работали без поломок, необходимо, в первую очередь, чтобы вал электродвигателя вращался в правильную сторону.
Во избежание ошибок и не допуска вращения вала механизма в противоположную сторону согласно пункту 2.5.3 «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» на корпусе самого механизма и приводном двигателе должны быть нанесены стрелки направления вращения электродвигателя.
Направление вращения вала электродвигателя
Определение направления вращения электродвигателя выполняется со стороны единственного конца вала. В том случае если двигатель имеет два конца вала, то вращение определяют со стороны вала, который имеет больший диаметр. Согласно ГОСТ 26772-85 правому направлению соответствует движение вала по часовой стрелке. У наиболее распространенных трехфазных двигателей с короткозамкнутым ротором вращение вала в правую сторону будет осуществляться, если последовательность фаз, по которым подается напряжение на концы обмоток статора, будет соответствовать алфавитной последовательности их маркировки – U1, V1, W1.
Для однофазных двигателей с короткозамкнутым ротором вращение вала по часовой стрелке будет выполняться при условии, когда фаза будет подаваться на конец рабочей обмотки.
Изменение направления вращения вала в трехфазных электродвигателях
Эксплуатация некоторых механизмов требует левостороннего вращения вала. Зная, как изменить направление вращения электродвигателя, это можно сделать без какой-либо доработки или переделки самого приводного двигателя. Для смены направления движения нужно:
- обесточить электродвигатель;
- снять крышку клеммной коробки;
- переставить жилы силового кабеля в соответствие со схемой изображенной на рис. 2: жилу с изоляцией черного цвета (L3) переподключить на контакт V1 в клеммной коробке, а жилу коричневого цвета (L2) на контакт W1.
Если эксплуатация двигателя требует постоянного переключения двигателя с правостороннего вращения на левостороннее, его подключение осуществляют по специальной схеме,
Реверс однофазного электродвигателя
Запустить вращение однофазного асинхронного электродвигателя можно переподключив фазу на начало рабочей обмотки.
Зная, как поменять направление вращения электродвигателя, можно подключить однофазный электродвигатель с возможностью переключения правостороннего вращения на левостороннее с помощью трехконтактного переключателя.