Construcția și funcționarea circuitului de pornire direct online

Direct Online Starter sau DOL este un sistem electromecanic simplu conceput pentru comutarea și protecția motoarelor cu inducție.

Știm cu toții că motoarele consumă electricitate îngrozitor și acest consum ridicat de energie este rezultatul curentului generat de înfășurarea motorului. Deci, cu cât este mai mare curentul tras de motor, cu atât va fi mai mare puterea consumată de acesta și mai mare va fi căldura generată. Această căldură va fi de obicei disipată în mediu prin radiații sau prin conducere directă de contact. Dar, în unele cazuri în care nu există o ventilație adecvată sau mediul este fierbinte, atunci înfășurarea armăturii poate arde din cauza căldurii excesive.

Deci, curentul de înfășurare a motorului trebuie monitorizat îndeaproape pentru a evita debitul mare de curent pentru perioade lungi de timp. Deci, pentru a evita fluxul de curenți mari pentru perioade lungi de timp, motoarele sunt de obicei prevăzute cu sisteme de protecție de diferite tipuri.

De obicei, aceste sisteme de protecție sunt necesare pentru motoarele industriale trifazate care acționează sarcini mari de putere. Iar Direct Online Starter este un mecanism care oferă protecție la suprasarcină pentru motoarele trifazate cu cușcă de veveriță cu inducție.

Principalele funcții oferite de Direct Online Starter către motorul cu inducție trifazat sunt:

• Protecție la supracurent sau protecție la scurtcircuit.
• Protecție la suprasarcină.
• Configurare de comutare a motorului izolată.

Protecție la supracurent sau protecție la scurtcircuit: demarorul DOL constă din MCCB (întrerupător) și configurarea siguranței pentru a deconecta motorul de la sursă în cazul unui scurtcircuit.

Protecție la suprasarcină: starterul DOL constă dintr-o configurare electromecanică care va deconecta motorul de la sursa de alimentare dacă motorul este supraîncărcat sau motorul atrage curent mai mult decât valoarea nominală.

Configurare izolată a comutării motorului: Deoarece motoarele de mare putere sunt periculoase, demaroarele DOL sunt proiectate într-un mod care permite clientului să pornească și să oprească motorul indirect.

Cele trei caracteristici menționate mai sus sunt importante pentru motoarele cu inducție de putere mică și medie utilizate în industrii. Deci, starterele DOL sunt populare și utilizate pe scară largă.

Direct Online Starter de lucru

Pentru a evita confuzia, vom dezasambla starterul DOL original și vom discuta despre fiecare dintre secțiunile sale.

Structura internă a circuitului de pornire direct online pe care o discutăm mai jos este doar pentru înțelegerea principiului de funcționare, designul original al starterului poate fi diferit.

Secțiunea MCCB (Molded Case Circuit Breaker) și secțiunea FUSE:

Figura de mai sus prezintă conexiunile circuitului dintre MCCB, siguranțe și motor. Funcția de bază a acestei secțiuni a starterului DOL este de a proteja motorul de defecțiuni și scurtcircuite.

MCCB aici va fi selectat pentru a se potrivi cu valorile nominale ale motorului și în cazul oricărei defecțiuni la conexiuni sau înfășurări ale motorului, acest MCCB se va declanșa imediat deconectând întregul sistem de la linia principală de alimentare. MCCB este de obicei primul strat de protecție pentru întregul sistem așa cum se arată mai sus. Acestea sunt instalate și în casele noastre pentru siguranță.

Siguranțele din circuit sunt prezente aici pentru a proteja motorul și alte dispozitive de un scurtcircuit. Aceste siguranțe vor exploda imediat în cazul unui scurtcircuit și vor deconecta motorul de la linia de alimentare. De asemenea, valoarea siguranței trebuie aleasă cu precizie pentru a evita explozii neregulate în timpul funcționării. Acest lucru se poate întâmpla în cazul curentului de pornire masiv în timpul pornirii motorului, deci este important să alegeți siguranțele corespunzătoare. Aflați mai multe despre diferite tipuri de circuite de protecție aici.

Secțiunea contactorului electromagnetic:

În figura de mai sus, este prezentată structura internă a configuratorului contactorului, care este prezentă într-un starter online trifazat și este conectată la un motor cu inducție.

Aici puterea trifazată este conectată la motor prin trei contacte metalice deschise în mod normal și anume „C1”, „C2” și „C3”. Deci, în condiții de repaus, nu circulă curent în circuit și motorul rămâne oprit. Tot în acest moment, butonul „ON” va fi deschis și nu va curge curent prin bobină.

Acum, dacă apăsăm butonul „ON”, atunci bobina de aici va fi magnetizată din cauza fluxului de curent așa cum se arată mai jos.

Deoarece bobina generează un câmp magnetic aici, blocul metalic suspendat cu un arc va fi atras de bobină și se deplasează spre ea. Acum că blocul metalic se mișcă, întreaga configurație a contactorului se va deplasa împreună cu el, așa cum se arată în figură.

Ca urmare a acestei mișcări, contactele metalice C1, C2 și C3 vor scurtcircuita terminalele deschise prezente între linia de alimentare și terminalele statorului, pornind astfel motorul. În termeni mai simpli, după ce butonul este apăsat monetar, motorul va obține energie de la sursă din cauza mișcării contactorului trifazat. De asemenea, odată cu mișcarea contactorului trifazat, arcul va fi întins și va exercita o forță asupra blocului metalic pentru al pune înapoi pe poziția sa inițială.

După apăsarea momentană a butonului ON și eliberarea acestuia, curentul din bobină, care ar trebui să fie zero, va continua să curgă, deoarece va exista o altă cale pentru curentul să curgă după ce contactorul trifazat se mută în poziția finală. Puteți vedea în figură un circuit închis format pentru ca curentul să curgă prin contactul metalic „SW”.

Deci, după o singură apăsare a butonului „ON”, contactorul trifazat se auto-blochează cu ajutorul contactului metalic „SW” și păstrează conexiunea între puterea trifazată și motor.

Acum, pentru a opri motorul, va trebui să adăugăm un alt buton la circuitul de mai sus ca mai jos.

Aici „BUTONUL OFF” va acționa ca un scurtcircuit în poziție de repaus și astfel nu va exista nicio modificare a funcționării circuitului pe care l-am discutat mai sus. Dar odată apăsat butonul „OFF”, bucla circuitului formată între linia de alimentare și bobină va fi ruptă, ceea ce duce la curentul care curge prin bobină pentru a deveni zero. Acum, când curentul prin bobină este zero, bobina va începe să se demagnetizeze singură și odată ce bobina își pierde magnetizarea complet, contactorul trifazat se deplasează înapoi la poziția sa inițială din cauza forței exercitate de arcul întins. Evident, acum că contactorul trifazat sa mutat înapoi în repaus, tensiunea de alimentare a motorului va fi întreruptă, rezultând oprirea mișcărilor rotorului.

Chiar și după ce butonul de oprire este eliberat, contactorul trifazat va rămâne în repaus până când butonul de pornire este apăsat din nou pentru a magnetiza bobina. Prin urmare, putem concluziona că folosind această setare, putem porni motorul pentru totdeauna apăsând un buton și opri motorul pentru totdeauna apăsând celălalt buton.

Secțiunea de protecție la suprasarcină:

Partea cheie a secțiunii de protecție la suprasarcină sunt cele trei bobine G1, G2 și G3 așa cum se arată în figură. Aceste trei bobine transportă același curent ca înfășurarea armăturii, deoarece sunt în serie cu motorul cu inducție trifazat. Deci, ori de câte ori motorul extrage puterea de la linia de alimentare, aceste trei înfășurări sunt magnetizate. Și ori de câte ori se magnetizează, inelele metalice fixate pe arbore vor fi atrase de bobine. În mod normal, aceasta nu va fi o problemă, dar va deveni proeminentă odată ce motorul este supraîncărcat.

Deci, pentru a înțelege funcția acestei secțiuni, să considerăm că motorul a fost pornit cu ceva timp în urmă și este supraîncărcat. Acum, cu motorul încărcat puternic, înfășurarea armăturii va atrage curenți grei de la sursa de alimentare și astfel magnetizând bobinele G1, G2 și G3 puternic indirect. În prezența acestui câmp magnetic greu, inelele metalice vor depăși opoziția arcului pentru a se alinia cu bobinele lor respective. Și odată ce inelele metalice trec la poziția finală, „contactul OL” se va deplasa și cu ele pentru a rupe bucla „COIL-L”.

Deci, rezultatul final al încărcării mari a motorului este ruperea buclei de curent formată între linia electrică și „COIL-L”. Putem vedea aici că acest lucru funcționează practic la fel ca și apăsarea butonului de oprire menționat mai sus. Rezultatele finale în ambele cazuri sunt OPRIT pentru totdeauna motorul.

Prin urmare, supraîncărcarea motorului va duce la deconectarea liniei de alimentare și oprirea motorului.

Circuit de control direct al starterului online

Până acum, am studiat cele trei secțiuni, fiecare oferind o funcție specială. Și trebuie să ne alăturăm acestor secțiuni pentru a forma un starter DOL.

(…)

Aici puteți vedea structura internă finală a Direct Online Starter.

În concluzia finală:

• Secțiunea MCCB-FUSE oferă protecție la scurtcircuit și defecțiune a motorului.
• Configurarea trifazată a contactorului va asigura o comutare simplă și sigură a motorului.
• Configurarea contactorului OL va proteja motorul împotriva arderii la suprasarcină.

Avantajele Direct Online Starter

• Cel mai economic și mai ieftin demaror: Dintre toate demaroarele prezente pentru motorul cu inducție trifazat, demarorul DOL este cel mai ieftin și mai economic.
• Ușor de utilizat: Starterul are doar două butoane pentru PORNIT și OPRIT și un buton pentru setarea siguranței la suprasarcină, ceea ce îl face ușor de operat.
• Întreținere ușoară: Deoarece structura internă a demarorului este simplă, inginerii pot găsi cu ușurință defecțiuni și le pot remedia.
• Deoarece nu există protecție la pornire, motorul fixat cu starterul DOL oferă un cuplu de pornire de 100%.
• Dimensiunile DOL sunt mici, ceea ce îl face compact și fiabil.

Dezavantaje ale Direct Online Starter

• Deoarece nu există protecție la pornire, dispozitivul de pornire DOL nu limitează curentul de pornire.
• Cuplu de pornire ridicat inutil în timpul pornirii motorului.
• Potrivit numai pentru motoare cu putere redusă și medie.
• Deoarece nu există protecție la pornire, linia de alimentare pe care este conectat motorul va experimenta scăderi de tensiune în timpul pornirii motorului. Această fluctuație a tensiunii poate dăuna altor echipamente electrice care se alimentează cu aceeași sursă de alimentare.
• Motorul este supus stresului termic care afectează durata de viață a motorului.
• Stresul mecanic pe motor este crescut din cauza cuplului ridicat de pornire inutil în timpul pornirii motorului.