Как происходит реверсирование асинхронного двигателя

Реверсирование асинхронного двигателя.

Рисунок. Переключение обмотки статора при реверсировании.

Реверсирование асин­хронных двигателей достигается изменением поряд-

ка следования фаз на зажимах обмотки статора. На рисунке представлена схема реверсирования двигателя переключателем П. При изменении поло­жения пере-

ключателя меняется порядок следования фаз на зажи­мах двигателя (А – В- С на А- С — В), что приводит к изме­нению направления вращения магнитного поля, а следовательно, и к изменению направления вращения ротора.

Устройство и принцип действия двигателя постоянного тока.

Основные части машины постоянного тока. Листы из которых набирают магнитную цепь ротора: а – с открытыми пазами,

б – с полузакрытыми пазами.

Состоит из ротора, статора. Сердечник набирается из листов стали и на него наматывается обмотка – обмотка возбуждения на которую подается напряжение. Якорь или ротор представляет из себя цилиндр, набранный из листовой стали. Концы обмоток выводятся на коллектор, расположенный на валу двигателя. Коллектор контактирует с щетками, через которое подается напряжение на обмотку якоря.

По виду возбуждения двигатели постоянного тока делятся на 2 группы:

1 группа – двигатели с независимым возбуждением, когда на обмотки якоря и на обмотки возбуждения подается напряжение от различных источников:

2 группа – двигатели с самовозбуждением, которые подразделяются:

а) Двигатель с параллельным возбуждением:

б) Двигатель с последовательным возбуждением:

в) Двигатель со смешанным возбуждением:

Двигатели постоянного тока с параллельным возбуждением.

Машина постоянного тока может также работать в качестве двигателя, т. е. преобразовывать электрическую энергию в меха­ническую.

Если к зажимам неподвижной машины постоянного тока с па­раллельным возбуждением (рис.) подвести извне постоянное напряжение U, то в обмотке якоря начнет протекать ток 1я, а в об­мотке возбуждения — ток I_в. Благодаря коллектору токи в стерж­нях якорной обмотки, расположенных под северным полюсом, будут направлены в одну сторону, а в стержнях, находящихся под южным полюсом, — в противоположную сторону.

В результате взаимодействия токов, протекающих в стержнях якоря, с магнитным потоком Фв обмотки возбуждения на стержни будут действовать электромагнитные силы F, направление которых определяется по правилу левой руки. Эти силы создают электро­магнитный вращающий момент

под действием которого якорь машины начнет вращаться. Электро­магнитный момент М будет преодолевать момент сопротивления М_с, приложенный к валу, — электрическая машина начнет работать в режиме двигателя.

При вращении якоря стержни пересекают магнитные линии, поэтому в обмотке якоря индуктируется э. д. с. Е == спФ.

Пользуясь правилом правой руки, нетрудно убедиться, что э. д. с., индуктируемая в каждом стержне, направлена против про­текающего в нем тока. Э. д. с. Е якорной обмотки двигателя оказы­вается направленной против, внешнего напряжения U. Поэтому эта э. д. с. получила название противоэлектродвижущей силы.

Создание вращающего момента двигателя постоянного тока.

Учитывая противоположные направления U и Е, можно написать следующее выражение для тока в цепи двигателя:

Формулу можно представить в виде : U=E+I_я r_я,

Напряжение U, приложенное к зажимам двигателя, уравнове­шивает противо-э.д.с. и компенсирует падение напряжения в со­противлении r_я обмотки якоря. В отличие от генератора э.д.с. Е двигателя меньше напряжения U на его зажимах. При нормальной работе двигателя величина I_я r_я сравнительно мала и противо-э.д.с. Е составляет примерно 90—95% от напряжения U.

У двигателя с параллельным возбуждением общий ток I, по­требляемый из сети, равен сумме токов, протекающих в обмотке якоря и в обмотке возбуждения (рисунок по теме):

У двигателя с параллельным возбуждением ток I_в составляет 2—5% от номинального тока двигателя I_н.

Что такое реверс асинхронного двигателя?

Асинхронные двигатели — это эффективный способ преобразования электрической энергии в механическую, который применяется уже более 100 лет. Стандартная работа электромотора подразумевает вращение в одну сторону, но для работы некоторых машин может потребоваться вращение в другую сторону — реверс.

Реверсивный ход — это изменение направления вращения вала электродвигателя, например для первоначального вращения вала по часовой стрелки, реверсивным будет вращение против часовой стрелки. Провести реверс асинхронного двигателя можно, сменив полярность питающего напряжения, приходящего на якорь двигателя.

Существует несколько типов механизмов, где требуется использование реверса двигателя. В некоторых случаях этот процесс должен быть автоматическим, в других — запускается вручную при необходимости.

Реверс асинхронного двигателя необходим:

1. Первая группа — реверсивный ход требуется постоянно для работы механизма. Это грузоподъемные механизмы: лебедки, краны, лифты, а также запирающие механизмы и приводы задвижек.
2. Вторая группа — оборудование, где реверсивный ход двигателя используется, как временная функция. Включает конвейерные ленты, насосы, эскалаторы. В таких механизмах реверс используется редко, чаще всего в аварийных ситуациях или при торможении.

Как работает реверс двигателя?

Реверсивный ход электродвигателя устанавливается в автоматическом или ручном режиме.

Рассмотрим основные методы реверсирования:

• Реверс трехфазного электродвигателя. Принцип работы заключается в изменении фазировки напряжения питания двигателя, которое питает обмотку статора. Схема реверса включает два магнитных пускателя, при срабатывании одного из них на двигатель поступает напряжение разной фазировки.
• Реверс с помощью информации, передающейся по полевой шине. Данный вариант используется в большинстве регуляторов, которые применяются в цепях переменного тока, в качестве стандартной функции.
• Статический метод. Меняется полярность на выходе преобразователя обмотки якоря. Другим вариантом является смена направления прохождения тока возбуждения.
• Реверс с применением магнитного пускателя. Во время торможения механизма, который обладает высоким моментом инерции нагрузки, производимую энергию необходимо возвращать в основную электросеть. В процессе торможения регулятор служит инвертором, а производимая энергия будет иметь отрицательный заряд. В данном случае регулятор может выполнять две функции: реверс и рекуперативное торможение. Регулятор оснащен 2 мостами с встречно-параллельным подключением. Мосты позволяют инвертировать ток и напряжение.

Для асинхронных двигателей реверсивный ход может выполняться при помощи преобразователей частот.

Как запустить двигатель в обратную сторону?

Смена направления вращения электродвигателя переменного тока производится путем изменения магнитного поля, которое приводит к движению в обратную сторону. В магнитном поле каждый провод имеет подключение к отрицательному и положительному току, то замена пускового и основного проводов приведет к запуску вращения в обратную сторону. Этот способ самый простой и действенный, так как при переключении проводов меняется полярность магнитного поля.

Для запуска реверса трехфазного двигателя необходимо поменять фазы, обычно меняют крайние фазы.

1. Отключить якорь от электросети.
2. Выполнить переключение двигателя в режим торможения.
3. Переключение якоря происходит при торможении или при полной остановке двигателя.
4. Выполняется запуск механизма, при этом вращение уже будет происходить в обратную сторону.

Реверс электродвигателя в моделях с последовательным возбуждением проводится в том же порядке. В механизмах со смешанным возбуждением производится переключение последовательной и параллельной обмотки вместе или якоря.

Запуск, торможение и пуск электродвигателя должны обязательно проводится согласно технологическим требованиям и правилам техники безопасности.

Как осуществить реверс электродвигателя и зачем он нужен?

Реверсивный ход асинхронного электродвигателя — это вращение вала двигателя в обратную сторону. Большинство механизмов оснащается функцией реверсивного хода. В некоторых случаях эта функция используется постоянно в автоматическом режиме для таких механизмов, как: лифты, краны и лебедки.

В других случаях реверсивный ход используется для аварийных ситуаций или выполнения торможения, например, конвейерные ленты, эскалаторы и насосы.

Для изменения направления вращения вала двигателя нужно изменить последовательность фаз питающего напряжения. В зависимости от напряжения сети 220 В или 380 В должны подбираться соответствующие контакторы и катушки для соответствующего напряжения.

Компания Техносфера — эксклюзивный представитель завода “Промышленные силовые машины” предлагает асинхронные электродвигателей разного типа, частотные преобразователи, редукторы и мотор-редукторы, а также дизельные генераторы от ведущих брендов. Оборудование отличается прекрасным качеством, официальной гарантией и сервисным обслуживанием. Заказывайте двигатели у лучших производителей.

Реверсивное подключение однофазного асинхронного двигателя своими руками

Перед выбором схемы подключения однофазного асинхронного двигателя важно определить, сделать ли реверс. Если для полноценной работы вам часто нужно будет менять направление вращения ротора, то целесообразно организовать реверсирование с использованием кнопочного поста. Если одностороннего вращения вам будет достаточно, то подойдет самая простая схема без возможности переключения. Но что делать, если после подсоединения по ней вы решили, что направление нужно все же поменять? Однофазный двигатель 220В — как поменять направление вращения?

Однофазный двигатель 220В — постановка задачи

Предположим, что у уже подсоединенного с использованием пускозарядной емкости асинхронного однофазного двигателя изначально вращение вала направлено по часовой стрелке, как на картинке ниже (однофазный двигатель 220В)

Схема подключения однофазного двигателя

Уточним важные моменты:

• Точкой А отмечено начало пусковой обмотки, а точкой В – ее окончание. К начальной клемме A подсоединен провод коричневого, а к конечной – зеленого цвета.
• Точкой С помечено начало рабочей обмотки, а точкой D – ее окончание. К начальному контакту подсоединен провод красного, а к конечному – синего цвета.
• Направление вращения ротора обозначено с помощью стрелок.

Ставим перед собой задачу – сделать реверс однофазного двигателя без вскрытия его корпуса так, чтобы ротор начал вращаться в другую сторону (в данном примере против движения стрелки часов). Ее можно решить тремя способами. Рассмотрим их подробнее.

Вариант 1: переподключение рабочей намотки (однофазный двигатель 220В)

Чтобы изменить направление вращения двигателя, можно только поменять местами начало и конец рабочей (постоянной включенной) обмотки, как это показано на рисунке. Можно подумать, что для этого придется вскрывать корпус, доставать намотку и переворачивать ее. Этого делать не нужно, потому что достаточно поработать с контактами снаружи:

1. Из корпуса должны выходить четыре провода. 2 из них соответствуют началам рабочей и пусковой намоток, а 2 – их концам. Определите, какая пара принадлежит только рабочей обмотке.
2. Вы увидите, что к этой паре подсоединяются две линии: фаза и ноль. При отключенном двигателе произведите реверс путем перекидывания фазы с начального контакта намотки на конечный, а нуля – с конечного на начальный. Или наоборот.

В результате получаем схему, где точки С и D меняются между собой местами. Теперь ротор асинхронного двигателя будет вращаться в другую сторону.

Вариант 2: переподключение пусковой намотки (однофазный двигатель 220В)

Второй способ организовать реверс асинхронного мотора 220 Вольт – поменять местами начало и конец пусковой обмотки. Делается это по аналогии с первым вариантом:

1. Из четырех проводов, выходящих из коробки мотора, выясните, какие из них соответствуют отводкам пусковой намотки.
2. Изначально конец В пусковой обмотки соединялся с началом С рабочей, а начало А подключалось к пускозарядному конденсатору. Сделать реверс однофазного двигателя можно, подключив емкость к выводу В, а начало С с началом А.

Переподключение пусковой намотки

После описанных выше действий получаем схему, как на рисунке выше: точки А и В поменялись местами, значит ротор стал обращаться в противоположную сторону.

Вариант 3: смена пусковой обмотки на рабочую, и наоборот

Организовать реверс однофазного мотора 220В теми способами, что описаны выше, можно только при условии, что из корпуса выходят отводки от обеих обмоток со всеми началами и концами: А, В, С и D. Но часто встречаются моторы, в которых производитель намеренно оставил снаружи только 3 контакта. Этим он обезопасил устройство от различных «самоделок». Но все же выход есть.

Смена пусковой обмотки на рабочую, и наоборот

На рисунке выше изображена схема такого, «проблемного», мотора. У него выходят из корпуса только три провода. Они помечаются коричневым, синим и фиолетовым цветами. Зеленая и красная линии, соответствующие концу В пусковой и началу С рабочей намотки, соединены между собой внутри. Доступ к ним без разборки двигателя мы получить не сможем. Поэтому изменить вращение ротора одним из первых двух вариантов не представляется возможным.

В этом случае поступают так:

1. Снимают конденсатор с начального вывода А;
2. Подсоединяют его к конечному выводу D;
3. От проводов А и D, а также фазы, пускают отводки (можно сделать реверс с использованием ключа).

Схема подключения однофазного двигателя

Посмотрите на рисунок выше. Теперь, если подключить фазу к отводку D, то ротор вращается в одну сторону. Если же фазный провод перекинуть на ветку A, то можно изменить направление вращения в противоположную сторону. Реверс можно осуществлять, вручную разъединяя и соединяя провода. Облегчить работу поможет использование ключа.

Важно понимать

Важно! Последний вариант реверсивной схемы подключения асинхронного однофазного мотора неправильный. Его можно использовать, только если соблюдаются условия:

• Длина пусковой и рабочей намоток одинакова;
• Площадь их поперечного сечения соответствует друг другу;
• Эти провода изготавливаются из одного и того же материала.

Все эти величины влияют на сопротивление. Оно у обмоток должно быть постоянным. Если вдруг длина или толщина проводов отличаются друг от друга, то после того, как вы организуете реверс, окажется, что сопротивление рабочей намотки станет таким же, как было раньше у пусковой, и наоборот. Это может стать и причиной того, что мотор не сможет запуститься.

Внимание! Даже если длина, толщина и материал обмоток совпадают, работа при измененном направлении вращения ротора не должна быть продолжительной. Это чревато перегревом и выходом из строя двигателя. КПД при этом тоже оставляет желать лучшего.

Осуществить реверс асинхронного мотора 220В просто, если концы обмоток отводятся из корпуса наружу. Сложнее его организовать, когда выводов всего три. Рассмотренный нами третий способ реверсирования подходит только для кратковременного включения двигателя в сеть. Если работа с обратным вращением обещает быть продолжительной, то мы рекомендуем вскрыть коробку для переключения методами, описанными в 1 и 2 варианте: так безопасно для агрегата, и сохраняется КПД.

О реверсе асинхронного двигателя

При эксплуатации асинхронных двигателей, реверс двигателя является неотделимой составляющей, которая встречается в 80% от всех встречающихся схем.
Для того чтобы полностью понимать суть вопроса, необходимо уяснить, что же такое реверс, и как он связан с двигателем. По сути реверс — это какое-либо изменение некоторого процесса, действия на обратное — противоположное.

В случаи асинхронного двигателя, реверс — это изменение направления вращения ротора двигателя. Например, если вал двигателя вращался по часовой стрелке, то после реверса, он будит вращаться против часовой стрелки.

Для чего нужен реверс двигателя

В большинстве механических устройств, которые приводятся в движение благодаря асинхронным двигателям, возникает потребности в изменении направления движения или вращения в зависимости от самого устройства.
В некоторых случаях реверс является необходимой и обязательной для его работы, а в некоторых лишь как временная функция.
К первому типу устройств можно отнести все краны, лебедки, лифты и другие грузоподъемные механизмы, привода задвижек, запирающих устройств. А вот ко второму типов механизмов, используемых реверс только в редких случаях, относят конвейерные ленты, эскалаторы, насосы. В этих механизмах, реверс двигателя может применятся лишь в особых случаях, чаще всего аварийных. Так же реверс двигателя могут использовать в целях торможения, так при отключении двигателя от сети, ротор обладая инерцией продолжает свое вращение. При кратковременном включении реверса в этот момент вызовет затормаживание. Такой способ торможения реверсом называют противо включением.

Как производится реверс асинхронного двигателя

Для смены направления вращения ротора двигателя, необходимо поменять местами две из трех фаз статорной обмотки. После этого вращающееся магнитное поле статора изменит свое направление вращения, но ротор вращаясь в прежнем направлении и обладая инерцией под действием магнитного поля статора начнет затормаживаться до полной остановки, а затем начнет вращаться в новом направлении.

revers dvigatela

Схемы реверса двигателя выполняются и собираются в основном на магнитных пускателях, как в прямом пуске асинхронного двигателя, но при реверсе присутствует два магнитных пускателя или контактора, а еще две пусковые кнопки вместо одной.