STEROWANIE NAPĘDEM ELEKTRYCZNYM

PROJEKT

Silnik asynchroniczny pierścieniowy

MARCYNIUK TOMASZ

IV EDP

Silnik asynchroniczny pierścieniowy:

Zaprojektować układ rozruchu silnika w funkcji prądu (rozruch średni), dobrać zabezpieczenie silnika.

Rozwiązanie:

poślizg znamionowy:

moment znamionowy silnika:

znamionowy prąd wirnika:

obliczenie minimalnej i maksymalnej wartości prądu rozruchowego:

ilość stopni rozruchowych:

ilość stopni rozruchowych m=4

obliczam poślizgi, oraz rezystancje poszczególnych stopni rozruchowych:

Aby zaprojektować układ rozruchowy silnika w funkcji prądu przyjmuję, że jest on obciążony znamionowo, więc
.

obliczam prędkości na końcach kolejnych stopni rozruchowych:

czasy rozruchu silnika na poszczególnych stopniach :

Całkowity czas rozruchu

Układ rozruchu silnika pierścieniowego w funkcji prądu.

Obliczenie nastaw przekaźnika prądowego PI :

1.Obliczenie przekładni prądowej silnika :

2. Obliczenie prądu przełączania silnika :

3. Prąd zwolnienia przekaźnika PI jest równy prądowi przełączania silnika:

Obliczenie czasu opóźnienia przekaźnika PKR :

Zasada działania przekaźnika prądowego :

Elementem mierzącym prąd w układzie rozruchowym jest przekaźniki prądowy. Jest on zainstalowany w obwodzie stojana tak jak to widać na schemacie:1. Przekaźnik ten może być również zainstalowany w obwodzie wirnika lecz wówczas praca jego jest utrudniona ze względu na zmieniającą się częstotliwość.

Prąd zwolnienia przekaźnika jest równy prądowi przełączania silnika:

I_{z PI} = I_{1 min}

Automatyczny rozruch układu następuje po zamknięciu wyłączników ręcznych 1WR, 2WR, 3WR oraz przyciśnięciu przycisku Z. Powoduje to zadziałanie stycznika S1 i zamknięcie jego styków w obwodzie stojana silnika M. Silnik zaczyna ruszać z pełną rezystancją dołączoną do wirnika a prąd stojana osiąga wartość I_{1 max} > I_{1 min} i przekaźnik PI przyciąga zworę. Powoduje to zadziałanie przekaźnika pomocniczego 1PP i przekaźnika 2PP. W miarę zwiększania się prędkości silnika prąd stojana maleje i w momencie gdy osiągnie wartość I_{1 min} przekaźnik PI zwalnia zworę. Zadziałanie przekaźnika PI powoduje również zwolnienie przekaźnika 1PP i zadziałania stycznika 2S czyli zwarcie pierwszego stopnia rozrusznika silnika M. Prąd stojana I₁ wzrasta do wartości I_{1 max} a przekaźnik PI przyciąga zworę powodując zadziałanie 1PP i 3PP . W miarę dalszego zwiększania się prędkość silnika prąd I₁ po raz drugi osiąga wartość I_{1 min}. Przekaźnik prądowy zwalnia zworę, co z kolei powoduje zwolnienie zwory pierwszego przekładnika pomocniczego 1PP i zadziałanie stycznika 3S , przez co drugi stopień rozrusznika zostaje zwarty.

Cykle pracy przekaźników :

Cykl	Przekaźnik	I1>I1min	I1≤I1min
I	PI 1PP 2PP 2S	Z Z Z O	O O Z Z
II	PI 1PP 3PP 3S	Z Z Z O	O O Z Z
III	PI 1PP 4PP 4S	Z Z Z O	O O Z Z
IV	PI 1PP 5PP 5S	Z Z Z O	O O Z Z

Z - zamknięty O - otwarty

Tabela przedstawia sposób działania przekaźników na kolejnych stopniach rozruchowych silnika pierścieniowego. Zasada załączania styków opisana wyżej dla dwóch stopni rozruchowych jest analogiczna dla kolejnych (wyższych) stopni. Po załączeniu ostatniego styku stycznika (4S) nastąpi zwarcie wszystkich progów rozruchowych, silnik pierścieniowy osiągnie naturalną charakterystykę pracy.

Przedstawiony układ rozruchu silnika zabezpieczony jest przed długotrwałą pracą na charakterystyce sztucznej za pomocą zwłocznego przekaźnika kontroli rozruchu PKR. Zwiększenie momentu statycznego na wale silnika może doprowadzić do takiego wzrostu czasu rozruchu, że stanie się on większy od czasu opóźnienia przekaźnika zwłocznego PKR. W takim przypadku nastąpi wyłączenie silnika spod napięcia stykiem przekaźnika kontroli rozruchu PKR zainstalowanym w obwodzie przekaźnika pomocniczego 6PP.

2

1

R

2

R

3

R

4

R

5

R

w

R

0





M

rmin

M

rmax

M

Charakterystyka mechaniczna silnika podczas rozruchu

R S T

W

R

W

1S 1PP

5S 1S PKR

+

220 V

2WR

S

4

R

4

S

3

R

3

S

2

R

2

S

1

R

1

3x150 A

1PP

5PP 1PP

5S

1PP

4PP 1PP

4S

PKR

6PP

3PP 1PP

3S

2S 1PP

2PP 1PP

1PP

PI

1S

Z W 8PP 1S

0

R

4S 4S

A

5S 5S

220 V ∼

3WR

H

A

M

A

I PI

R_H

U_w

3S 3S

1S 1S 1S

I₁

1 WR

R S T

2S 2S

2PP

2S

3S

3PP

4PP

4S

5S

5PP

---