Реверс электродвигателя: Реверс электродвигателя — полное описание функций реверсирования

Содержание

Реверс электродвигателя — полное описание функций реверсирования

Реверс – это изменение направления вращения электродвигателя. Выполнить реверс можно изменив полярность приходящего на пускатель, питающего напряжения. Это могут быть регуляторы, используемые для двигателей постоянного тока.

Реверс можно выполнить, используя перемену чередования фаз в сети переменного тока. Это действие  выполняется в автоматическом режиме при замене полярности сигнала задания, или после поступления определенной команды на нужный логический вход.

Реверс можно осуществить при помощи информации, которая передается по полевой шине, эта возможность входит в определенный набор стандартных функциональных способностей и свойственна большинству современных регуляторов, используемых в цепях переменного тока.

 

Рис№1. Тезус U(магнитный пускатель) с реверсивным блоком

Функция реверсирования

 

Для изменения направления двигателя изменяется полярность напряжения приходящего на якорь двигателя.

 

Основные методы реверсирования

В настоящее время, уже достаточно редко, используется контакторный способ.

Существует статический способ, он заключается в изменении полярности на выходе преобразователя в обмотке якоря или при изменении направления прохождения тока возбуждения. Для этого способа свойственно наличие большой постоянной времени обмотки возбуждения, что не всегда удобно.

 

Рис. №2. Реверсирование двигателя с помощью магнитного пускателя.

При управляемом торможении механизмов, обладающих высоким моментом инерции нагрузки, необходимо вырабатываемую электрической машиной энергию, возвращать обратно в основную электрическую сеть.

Используя процесс торможения регулятор выступает в качестве инвертора, производимая энергия обладает отрицательным зарядом.. таким образом регулятор может осуществить две операции одна – реверс, другая – рекуперативное торможение.

Регулятор оснащается двумя мостами, которые подключены встречно-параллельно.

Используемые мосты инвертируют напряжение и ток.

 

Рис.№3. Реверс асинхронного электродвигателя с прямым частотным преобразователем; а) скорость и составляющие вектора статорных токов АД, б) фазные напряжения электрической сети и ток нагрузки.

 

Реверс может осуществляться преобразователем частоты, используемым для асинхронных электрических двигателей.

Управление реверсированием выполняется с помощью векторного управления в замкнутой системе с использованием  датчика обратной связи. С его помощью производится независимое управление составляющими тока Id и Iq, они служат для определения потока и вращающегося момента двигателя. Управление асинхронным двигателем аналогично проведению операций по управлению и регулированию  двигателем постоянного тока.

 

 

Рис.4. Функциональная схема регулятора скорости с векторным управлением и датчиком обратной связи.

 

Для осуществления функции реверса, на логическом входе регулятора предназначенного для выполнения этой команды появляется внешний сигнал. Он изменяет порядок коммутации силовых ключей инвертора и реверса двигателя. Реверс можно выполнять в нескольких вариантах.

  • Вариант №1: осуществление действия с помощью противовключения, при стремительном изменении очередности переключения транзисторных ключей
    .

При изменении чередования фаз на двигателе, находящемся в работе, происходит изменение вращения поля. В результате этого появляется большое скольжение, что создает резко-нарастающее тока ПЧ (преобразователя частоты) до самого большого значения (внутреннее ограничение тока ПЧ). При большом скольжении малый тормозной момент и внутренний регулятор ПЧ уменьшат задание скорости. При достижении электродвигателем нулевой скорости, происходит осуществление реверса, который соответствует кривой разгона. Лишняя энергия, не затраченная на трение и на нагрузку, рассеивается в роторе.

  • Вариант №2: изменение направления вращения электрического поля с управлением периода скорости замедления и без него.

Вращающий момент механизма прямо противоположен моменту двигателя и превышает его по модулю, то есть естественное замедление происходит быстрее во много раз, чем кривая замедления, которую установил регулятор. Значение скорости постепенно снижается и происходит смена направления вращения.

При вращающем моменте, когда естественное торможение меньше установленного регулятором, двигатель начинает работать в состоянии рекуперативного торможения и возвращает энергию преобразователю. Диодные мосты не дают энергии пройти в сеть, конденсаторы фильтра заряжаются, величина напряжения увеличивается и включается устройство безопасности, предохраняющее от выделения энергии.

Для того чтобы предотвратить перенапряжение, через тормозной ключ присоединяют тормозное сопротивление к конденсаторному блоку.

Тормозной момент ограничивается емкостью в звене постоянного тока преобразователя, значение скорости падает и происходит смена вращения. Разные модификации резисторов на разные номиналы обеспечивают соответствие мощности двигателя и рассеиваемой энергии. В подавляющем большинстве случаев тормозной ключ в моделях расположен в самом регуляторе.

Наличие тормозного резистора свойственно для регуляторов, предназначенных для обеспечения управляемого торможения, этот метод относится к самым экономически выгодным. С его помощью двигатель может замедлять вращение до самой остановки движения, не меняя  направление рабочего вращения.

  • Вариант №3: длительный период работы в режиме торможения.

Этот вариант характерен для испытательных стендов. Выделяющаяся энергия обладает слишком большой величиной, резисторы не могут справиться с ее рассеиванием, потому что произойдет повышение температуры. Для этого предусмотрены системы, которые дают возможность вернуть энергию обратно в электрическую сеть.

В этом случае диодный мост не используется, вместо него применяют полупроводниковый мост, изготовленный из IGBT-транзисторов. Выполнение рабочих функций определено с помощью многоуровневого управления, оно дает возможность получить токовую характеристику, приближенную к форме чистого синуса.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Похожее

Реверс электродвигателя — ElectrikTop.ru

Для электродвигателя режим работы с периодическим изменением направления вращения (реверсирование) является наиболее благоприятным. По той причине, что ликвидируется паразитное намагничивание, вызывающее перегрев и потерю мощности электрической машиной. Кроме того, схемы реверсивного пуска намного проще, чем механические трансмиссии, состоящие из системы зубчатых шестерней. Наибольшее число вопросов вызывает способ изменения направления вращения двигателей переменного тока, ведь изменить полярность питающего напряжения невозможно.

В этой статье мы представим вам основные схемные решения для запуска асинхронных и коллекторных электродвигателей, в которых предусмотрена возможность их реверсирования.

Реверс трехфазных асинхронных машин

Направление движения вращающегося магнитного поля асинхронных электродвигателей зависит от порядка подачи фаз, независимо от того как соединены его статорные обмотки – звездой или треугольником. Например, если фазы A, B, C подать на входные клеммы 1, 2 и 3 соответственно, то вращение пойдет (предположим) по часовой стрелке, а если на клеммы 2, 1, и 3, то против нее. Схема подключения через магнитный пускатель избавит вас от необходимости откручивать гайки в клеммной коробке и производить физическую перестановку проводов.

Трехфазные асинхронные машины на 380 вольт принято подключать магнитным пускателем, в котором три контакта находятся на одной раме и замыкаются одновременно, подчиняясь действию так называемой втягивающей катушки – магнитного соленоида, работающего как от 380, так и от 220 вольт. Это избавляет оператора от близкого контакта с токоведущими частями, что при токах свыше 20 ампер может быть небезопасно.

Для реверсивного пуска используется пара пускателей. Клеммы питающего напряжения на входе соединяются по прямой схеме: 1–1, 2–2, 3–3. А на выходе встречно: 4–5, 5–4, 6–6. Чтобы избежать короткого замыкания при случайном одновременном нажатии двух кнопок «Пуск» на пульте управления, напряжение на втягивающие катушки подается через дополнительные контакты противоположных пускателей. Так, чтобы при замкнутой основной группе контактов линия, которая идет на соленоид соседнего прибора, была разомкнута.

На пульте управления устанавливается трехкнопочный пост с однопозиционными – одно действие за одно нажатие – кнопками: одна «Стоп» и две «Пуск». Разводка проводов в нем следующая:

  • один фазный провод подается на кнопку «Стоп» (она всегда нормально замкнута) и перемычками с нее на кнопки «Пуск», которые всегда нормально разомкнуты.
  • С кнопки «Стоп» два провода на дополнительные контакты пускателей, которые при их срабатывании замыкаются. Так обеспечивается блокировка.
  • С кнопок «Пуск» перекрестно по одному проводу на дополнительные контакты пускателей, которые при их срабатывании размыкаются.

Подробнее о схемах подключения магнитных пускателей для  трехфазных электродвигателей читайте здесь.

Реверс однофазных синхронных машин

Для запуска этим моторам необходима вторая обмотка на статоре, в цепь которой включен фазосдвигающий элемент, обычно бумажный конденсатор. Реверсировать можно только те, у которых обе статорных обмотки равнозначны – по диаметру провода, числу витков, а также при условии, что одна из них не отключается после набора оборотов.

Суть схемы реверсирования в том, что фазосдвигающий конденсатор будет подключаться то к одной из обмоток, то к другой. Для примера рассмотрим асинхронный однофазный двигатель АИРЕ 80С2 мощностью 2,2 кВт.

В его клеммной коробке шесть резьбовых выводов, обозначенных литерами с цифрами W2 и W1, U1 и U2, V1 и V2. Чтобы двигатель вращался по часовой стрелке, коммутация производится следующим образом:

  • Сетевое напряжение подается на клеммы W2 и V1.
  • Концы одной обмотки соединяются с клеммами U1 и U2. Чтобы ее запитать, они соединяются перемычками по схеме U1–W2 и U2–V1.
  • Концы второй обмотки подключают к клеммам W2 и V2.
  • Фазосдвигающий конденсатор подключают к клеммам V1 и V2.
  • Клемма W1 остается свободной.

Чтобы вращение происходило против часовой стрелки, изменяют положение перемычек, они ставятся по схеме W2–U2 и U1– W1. Схема автоматического реверса строится так же на двух магнитных пускателях и трех кнопках – двух нормально разомкнутых «Пуск» и одной нормально замкнутой «Стоп».

Реверс коллекторных двигателей

Схема включения его обмоток аналогична той, что используется в двигателях постоянного тока с последовательным возбуждением. Одна токоснимающая щетка коллектора подключается к обмотке статора, а питающее напряжение подается на другую щетку и второй вывод статорной обмотки.

При изменении положения штепсельной вилки в розетке происходит одновременная переполюсовка магнитов ротора и статора. Поэтому направление вращения не изменяется. Так же, как это происходит в двигателе постоянного тока при одновременном изменении полярности питающего напряжения на обмотке возбуждения и якоря. Изменить порядок следования фаза – ноль надо только в одном элементе электрической машины – коллекторе, который обеспечивает не только пространственное, но электрическое разделение проводников – обмотки якоря изолированы друг от друга. На практике это выполняется двумя способами:

  1. Физической переменой места установки щеток. Это нерационально, поскольку связано с необходимостью внесения изменений в конструкцию устройства. Кроме того, приводит к преждевременному выходу щеток из строя, поскольку форма выработки на их рабочем конце не совпадает с формой поверхности коллектора.
  2. Изменением положения перемычки между щеточным узлом и обмоткой возбуждения в клеммной коробке, а также точки подключения сетевого провода. Можно реализовать с помощью одного многопозиционного выключателя или двух магнитных пускателей.

Не забудьте, что все работы по перестановке перемычек в клеммной коробке или подключению схемы реверсирования должны проводиться при полностью снятом напряжении.

Как сделать реверс асинхронного двигателя через кнопку ПНВ? | ASUTPP

При использовании электродвигателей, реверс движка считается неотъемлемой функцией, которая необходима для 85% схем применяемого электрооборудования. Реверс электродвигателя — это перемена вращения ротора в обратном направлении. Поменять направление движения возможно у любого электродвигателя, как постоянного тока, так и асинхронного, работающего с использованием переменного тока.

Для чего нужен реверс двигателя?

Многие механические действия в бытовых и промышленных устройствах, осуществляются с помощью асинхронного движка. В связи, с чем часто возникает необходимость изменения направления движения, исходя из выполняемых задач. Иногда функция реверса для механизма является постоянной, а иногда — временной.

  1. К первой разновидности относятся все грузоподъемные механизмы краны, электроприводы запорно-регулирующих устройств и исполнительных механизмов, работающих в режиме «открыть/закрыть».
  2. К другой разновидности реверса, относят механизмы, в которых данная функция используется очень редко, обычно в аварийных случаях: конвейеры, эскалаторы, насосные агрегаты.

Функцию реверса в электродвигателе иногда используют для торможения, поскольку при отсоединении его от электросети, ротор, располагая значительной инерционностью, продолжает свою работу. Такой кратковременный пуск реверса вызывает процесс торможения движка. Данный способ еще называют противовключением.

Принцип реверсивного движения

Чтобы изменить направление вращения электродвигателя переменного тока, нужно изменить магнитные поля, вызывающие движение в противоположном направлении. Поскольку в магнитных полях каждый провод подключен к положительному и отрицательному току, замена основного и пускового проводов заставит двигатель вращаться в обратном направлении. Это простой метод переключения проводов действует, поскольку полярность магнитного поля меняется на противоположную.

Как реализовать схему реверса?

Для перемены направленности вращения ротора, нужно поменять местами 2 из 3 фазы его обмотки. Тогда электромагнитное поле статора меняет свою направленность движения, при этом ротор в первоначальный период времени, двигаясь по инерции, станет притормаживаться, пока окончательно не остановится. И только потом он будет крутиться в другом направлении.

Замену полярности электро-пусковой обмотки возможно сделать с управляющим тумблером по схеме. Его можно подобрать с 2 или 3 зафиксированными положениями и 6 выходами. Выбирать такое устройство нужно по токовой нагрузке и разрешенному напряжению.

Пропускать ток на тумблер предпочтительнее от вспомогательной обмотки, которая работает непродолжительно. Перечисленное, даст возможность значительно увеличить рабочий ресурс контактной группы.

Реверс асинхронного двигателя с конденсаторным запуском лучше выполнять по следующей схеме:

  • При тяжелом пуске параллельно к главному конденсатору, используя средний контакт с самовозвратом ПНВ, подсоединяют добавочный конденсатор.
  • В таком примере переключают тумблер реверса только при заторможенном роторе, и никак не при его вращении.
  • Случайная перемена направленности работы мотора под напряжением, сопряжена с огромными скачками тока, что истощает его мото-ресурс. По этой причине посадочное место тумблера реверса на оборудовании нужно подбирать таким образом, чтобы сделать невозможным случайное включение его во время работы. Лучше установить его в каком-то углубленном месте конструкции.

Если электродвигатель не работает должным образом после сборки схемы, потребуется дважды перепроверить, что провода идут к правильным клеммам переключателя. И также удостоверится, что проводка не ослаблена или не повреждена.

Рекомендуется использовать увеличительное стекло, чтобы убедиться, что соединения выполнены правильно и даже самая тонкая нить провода случайно не касается другого проводка или клеммы.

О реверсе асинхронного двигателя — white-santa.ru

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.

Реверс асинхронного двигателя — white-santa.ru

Так вышло, что трех фазные асинхронные электродвигатели, а так же их реверс стали самой распространенной электрической машиной. 

В зависимости от механизма, который приводится во вращение этим электродвигателем, может возникнуть необходимость в изменении направления вращения механизмов, а, следовательно, и вала двигателя, в нашем случаи трех фазного асинхронного электродвигателя.

Все наверняка известна вот эта схема:

shema puska ad

Теоретически, для изменения направления вращения вала (реверса) электродвигателя необходимо всего на всего поменять местами две фазы. Стоит отметить, что не имеет значения какие фазы мы будим менять, но на будущее принято менять две крайние фазы, то есть фазу «А» с фазой «В».

Для выполнения таких манипуляций с электродвигателем, выше предоставленной схеме необходимо видоизменить – переделать, доработать. Для этого понадобится еще один магнитный пускатель, или же контактор (зависит от мощности), а также кнопочная станция, состоящая из трех кнопок, или же три кнопочных контакта два нормально разомкнутых (замыкающих), и один нормально разомкнутый.

Эта схема  будит выглядеть следующим образом. Реверс.

revers dvigatela

 Для наглядности каждая фаза выделена своим цветом: желтым фаза «А», зеленым фаза «В» и красным фаза «С», синим цветом выделена цепь управления. Так же линии, окрашенные в черный цвет, не находятся под напряжением.

Как вы уже заметили это схема реверса  существенно не отличается от простой схемы пуска асинхронного двигателя. Все изменения сводятся к магнитному пускателю КМ2, нормально разомкнутому контакту кнопки SB2. Стоит отметить и наличие электрической блокировки, которая выражается блок контактами магнитных пускателей, включенных в цепь управления.  

elektriceskaia-blokirovka

Как и элементарная схема пуска асинхронного двигателя, схема этого же двигателя состоит из следующих элементов (устройств):

  • Вводной автомат АВ1 – через него подается трехфазное напряжение силовой цепи и цепи управления;
  • Два магнитных пускателя КМ1 и КМ2 через силовые контакты которых, подается питание на статор. Их блок контакты включены в цепь управления для выполнения подхвата и электрической блокировки. Катушки этих пускателей также включены в цепь управления. Нужно сказать, что каждый из магнитных пускателей отвечает за определенное вращение ротора . Например, питание подаётся через магнитный пускатель КМ1, то вал электродвигателя будит вращаться по часовой стрелке (вперед), если же питание подаётся через силовые контакты магнитного пускателя КМ2, то вал асинхронного двигателя будит вращаться против часовой стрелки (назад).

В данной схеме используются катушки магнитных пускателей, рассчитанные на линейное напряжение 380В. Если же катушки магнитных пускателей были рассчитаны на фазное напряжение сети 220В, то схема  выглядела следующим образом:

revers dvigatela katuschka 220 volt
  • Тепловое реле КК – биметаллические пластины, которого включены последовательно в цепь статора, а блок контакт вцепи управления. Служит для защиты от перегрузки.
  • Двухполюсный автомат АВ2 – подает питание в цепь управления. Также совместно с автоматом или без него может устанавливаться ключ бирка.
  • Нормально разомкнутые контакты SB1 и SB2 – это кнопки пуск, каждая из которых соответствует направлению вращения вала электродвигателя (вперед и назад).
  • Нормально замкнутый контакт SB3 – кнопка стоп.
  • Ну и сам трех фазный асинхронный двигатель Д;

 

Работа схемы

Для того, чтобы привести схему в готовность к пуску, необходимо включить вводной автомат АВ1 и автомат в цепи управления АВ2.  

АВ2 zamknut

В таком состоянии схема реверса асинхронного двигателя готова к пуску. При этом напряжение в силовой цепи подается через вводный автоматический выключатель АВ1 на верхние губки магнитных пускателей КМ1 и КМ2, а в цепи управления, через автомат АВ2, через нормально замкнутый контакт кнопки SB3 подаётся напряжение на нормально разомкнутые контакты кнопок SB1 и SB2, а также на нормально разомкнутые блок контакты магнитных пускателей КМ1 и КМ2.

SB1 zamknut

Для запуска  необходимо нажать одну из кнопок пуск SB1 или SB2 (допустим была нажата кнопка SB1). 

После замыкания контакта кнопки SB1, напряжение через замкнутый блок контакт блокировки магнитного пускателя КМ2, через катушку магнитного пускателя КМ1, через блок контакт КК, через автоматы АВ2 и АВ1 выйдет на фазу «С». Образуется замкнутая цепь, по которой начнет протекать переменный ток. Проходя через катушку магнитного пускателя КМ1, она образует магнитное поле, которое втянет якорь магнитного пускателя КМ1, при этом его силовые контакты замкнутся, вследствие чего асинхронный электродвигатель получит питание, по его обмоткам начнет протекать ток, и он запустится, ротор будит вращаться. При срабатывании магнитного пускателя, его разомкнутый контакт в цепи управления замкнется, он шунтирует кнопку SB1, то есть ток будит протекать параллельно пусковой кнопки, так что при отпускании пусковой кнопки машина не остановится не остановится. Так же в цепи пусковой кнопки SB2 разомкнется блок контакт магнитного пускателя КМ1, этим исключит возможность срабатывания второго магнитного пускателя КМ2, что вызовет межфазное короткое замыкание. Все перечисленное происходило при нажатии кнопки «Пуск», замыкания контакта SB1.

Чтобы остановить двигатель, необходимо нажать кнопку «Стоп», то есть разомкнуть контакт кнопки SB3.

SB3 razomknut

  Вследствие чего цепь, в которую включены катушки будит разомкнута, электрический ток не будит по ним протекать. Магнитный пускатель разомкнет свои силовые контакты, из-за чего двигатель потеряет питание и остановится. При этом нормально разомкнутый блок контакт КМ1 (подхват) разомкнется, это приведет к тому, что при возврате кнопки SB3 двигатель не запуститься снова. Так же нормально замкнутый блок контакт электрической блокировки КМ1 в цепи катушки магнитного пускателя КМ2 замкнется, обеспечивая возможность включения обратного хода. Схема вернется в состояние готовности очередному пуску двигателя.

Если же мы замкнем контакт SB2, произойдут те же действия что и при замыкании контакта SB1, но с другим магнитным пускателем КМ2, и направление вращения вала асинхронного двигателя будит обратным. Мы видим, что магнитный пускатель КМ2 включен в цепи так, что фазы «А» и «С» поменяны местами, это и гарантирует изменение направления вращения вала. Для остановки необходимо так же разомкнуть контакт кнопки SB3.

Эта схема сложнее схемы обычного пуска асинхронного двигателя, я посоветую для начала разобраться в более легкой, а затем приступать к этой.

Главной особенностью данной схемы управления двигателем является — минимум сложных манипуляций.

Схемы управления реверсом электродвигателей различных типов » ЭЛМАШ

В зависимости от вида питающего тока электрические двигатели промышленного назначения можно разделить на две большие группы: электрические машины постоянного и переменного тока. Соответственно схемы реверса для различных типов электродвигателей реализованы по-разному. Рассмотрим наиболее распространенные схемы реверсирования разных видов электрических двигателей.

Схемы управления и реверса двигателей постоянного тока

Для смены направления вращения вала в электрических машинах постоянного тока необходимо изменить полярность напряжения на обмотке возбуждения или якоре электродвигателя. На практике для реверсирования двигателей со смешанным параллельным и независимым возбуждением чаще применяют второй способ, так как при коммутации цепи обмотки ток в ней многократно возрастает, что увеличивает вероятность ее перегрева.

В данной схеме управления двигателем постоянного тока с параллельным возбуждением реверс реализован при помощи магнитных пускателей. При нажатии кнопки Sв на катушку пускателя KM 1 подается напряжение, нормально разомкнутые контакты К 1 замыкаются, нормально замкнутые размыкаются, ток проходит по цепи ”плюс” питающей сети – силовой нормально разомкнутый контакт K 1 – якорь электродвигателя – нормально замкнутый контакт K2 –“минус” питающей сети.
При нажатии кнопки Sс цепь питания катушки КМ 1 разрывается, контакт К1 в силовой цепи размыкается, двигатель останавливается. При нажатии кнопки Sн ток протекает по цепи “плюс” питающей сети – силовой контакт К2 – якорь двигателя – нормально замкнутый контакт К 1 – минус питающий сети. Таким образом, изменяется направление тока в цепи якоря, он вращается в обратную сторону.
В схемах управления и реверса двигателей постоянного тока широко распространены бесконтактные коммутирующие устройства, тиристорные и транзисторные ключи, смонтированные в составе широтноимпульсных преобразователей.

При подаче питающего напряжения на трехфазный выпрямитель постоянный ток с него подается на транзисторы Т 1 и Т 2, которые открываются и закрываются управляющими сигналами U 1 и U 2. Обмотка возбуждения и якорь двигателя подключены между транзисторами и нулевым проводником питающей сети. Подачей напряжения U 3 на катушку реле отключается динамическое торможение электродвигателя. При подаче управляющего напряжения U 1 на транзистор T 1 осуществляется пуск двигателя. Подачей отпирающего сигнала U 2 осуществляется реверс.

Схемы реверсирования двигателей переменного тока


Наиболее распространенными типами электрических машин переменного тока являются однофазные и трехфазные электродвигатели. Изменение направления вращения вала последних достигается реверсом магнитного поля статора. Для этого необходимо изменить порядок подключения 2-х фаз питания статорной обмотки.
Реверсивные магнитные пускатели получили наибольшее распространение, эта схема проста и надежна. Элементы схемы дешевы, при поломке их легко купить и заменить.

При замыкании контакта Sв на катушку KM 1 подается питание, в силовой части схемы замыкаются КМ1, двигатель запускается. При нажатии кнопки Sc цепь, питающая катушки пускателей разрывается, контакты в силовой цепи размыкаются, двигатель останавливается. Для реверса двигателя необходимо нажать кнопку Sн. Цепь питания пускателя KМ 2 замыкается, его контакты KМ 2 в силовой цепи двигателя замыкаются, порядок фаз меняется. Двигатель вращается в обратном направлении.
Реверс однофазных двигателей переменного тока реализуется изменением направления тока пусковой или рабочей обмотки.

Для пуска двигателя включается тумблер Sa 1. Ток протекает по цепи: силовой диод VD 1 – пусковой конденсатор C 1, а так же параллельно подключенные резистор R 1 и рабочий конденсатор C 2 – обмотка двигателя. Изменение направления тока, питающего обмотку, достигается переключением тумблера Sa 2. Ток поступает на пусковой конденсатор C 4, резистор R 2, рабочий конденсатор C 3 и обмотку. Двигатель вращается в обратную сторону.
В многофункциональных устройствах управления электродвигателями переменного тока на базе частотных и широтноимпульсных преобразователей для реверса используют бесконтактные коммутирующие элементы: симисторы, транзисторы. Однако, принцип реверса остается таким же: изменение порядка подключения фаз для трехфазных двигателей и изменение направления тока в обмотках для однофазных.

Отправить заявку или сообщение Вы можете через   форму обратной связи, или позвонить +7 (495) 545-44-32.

Другие новости по теме:

Вернуться

Как настроить реверс на преобразователе частоты Danfoss — Статьи

14-22 Режим работы (сброс параметров на заводские) [2] Initialisation — инициализация, после установки значения выключить и затем включить ПЧ (сбросится в 0).
1-20* Номинальная мощность ## кВт — с шильдика (паспортной таблички двигателя)
1-22* Номинальное напряжение ## В — с шильдика (паспортной таблички двигателя)
1-23* Номинальная частота ## Гц — с шильдика (паспортной таблички двигателя)
1-24* Номинальный ток ## А — с шильдика (паспортной таблички двигателя)
1-25* Номинальный скорость ## Об/мин — с шильдика (паспортной таблички двигателя)
1-29 Автоматическая адаптация двигателя [2] Enable AMT — Для запуска адаптации установите [2] на пульте «Hand on» по завершении — «Ok» Знач. сбросится [0]
4-12* Мин. скорость вращения [0] Гц — в зависимости от применения (реком. для вентиляторов)
4-14* Макс. скорость вращения [50] Гц — рекомендуется установить номинальную скорость
3-41 Время разгона [3] с — зависит от применения
3-42 Время замедления [3] с — зависит от применения 
Проверьте правильность направления вращения механизма, в ручном режиме нажав на панели «Hand on» (далее потенциометром панели или стрелками), по окончании нажмите «Auto on»*
3-15 Источник задания 1 [21] — Задание частоты с панели оператора LCP
3-16 Источник задания 2 [0] No function — нет
Вариант 1    Запуск реверса на остановленном   электродвигателе
5-10 Функция цифр. вх. 18 [8] — ПУСК
5-11 Функция цифр. вх. 19 [11] -Запуск реверса (не допускается одновременная подача сигналов пуска)
Вариант 2 Изменение направления вращения  вала электродвигателя в рабочем состоянии
5-10 Функция цифр. вх. 18 [9] — Импульсный запуск
5-11 Функция цифр. вх. 19 [10] — Реверс (сигнал реверса воздействует только на направление вращения вала, не приводит к запуску двигателя)
5-12 Функция цифр. вх. 27 [6] — Инверсный останов

Как реверсировать электродвигатель

Возможно, вы только что установили заменяющий двигатель, или, может быть, вы устанавливаете новую силовую передачу. Вы включаете электродвигатель и … он вращается не в том направлении! Что, черт возьми, происходит? Есть ли что-то, что вы можете сделать, чтобы перевернуть мой электродвигатель?

Ответ — да, в большинстве случаев есть. Первый шаг к выяснению того, как решить проблемы с вращением, — это определить, является ли это двигателем переменного или постоянного тока. Оттуда решение зависит от того, с каким именно двигателем вы работаете.

Асинхронный двигатель переменного тока

Если у вас асинхронный двигатель переменного тока, вам необходимо определить, является ли он трехфазным или однофазным, прежде чем пытаться изменить направление вращения.

Двигатели трехфазные

Трехфазные асинхронные двигатели переменного тока являются наиболее часто используемым типом двигателей в промышленности. Это в первую очередь потому, что они очень эффективны и, по сравнению с однофазными, стоят потерь.

Трехфазные двигатели переменного тока имеют вращающееся магнитное поле, которое заставляет ротор вращаться в определенном направлении.Если двигатель вращается в неправильном направлении, это означает, что он не в правильной последовательности фаз. Это простое решение: все, что вам нужно сделать, это поменять местами любые два провода питания, чтобы перевернуть / перевернуть магнитное поле, и наиболее распространенной практикой является переключение линий 1 и 3. Как только это будет сделано, двигатель должен быть работает в правильном направлении. Если у вас более 3-х отведений, может потребоваться немного больше. Обратите внимание на схемы подключения, прилагаемые к устройству.

Двигатели однофазные

Однофазные двигатели переменного тока имеют только одну форму волны напряжения, подаваемую на двигатель.Они не так эффективны, как их трехфазные аналоги, но все еще широко используются. Как и трехфазные асинхронные двигатели, направление вращающегося магнитного поля определяет направление вращения двигателя.

Однако однофазные асинхронные двигатели переменного тока немного сложнее исправить, если они работают в неправильном направлении. Чтобы изменить / реверсировать это направление, вам нужно поменять полярность пусковой обмотки.

Вы можете найти инструкции от производителя о том, как это сделать для вашего конкретного случая — если ваш двигатель не обозначен как нереверсивный.В этом случае дело не в том, что полярность пусковой обмотки нельзя изменить, а в том, что провода, к которым вам нужен доступ, находятся внутри двигателя. Если вы не разбираетесь в двигателях переменного тока, лучше доверить эту задачу профессионалам.

Двигатели постоянного тока

Существует три основных типа двигателей постоянного тока: с параллельной обмоткой, с последовательной обмоткой и со сложной обмоткой. Хотя их направление можно изменить довольно просто, лучше всего знать, с каким типом двигателя постоянного тока вы работаете, прежде чем приступить к работе.

Двигатели с параллельной обмоткой

В шунтирующем двигателе постоянного тока (или просто шунтирующем двигателе постоянного тока) обмотки возбуждения шунтируются (соединяются параллельно) с обмоткой якоря. Из-за этого на якорь и обмотку возбуждения действует одно и то же напряжение питания, и часть тока проходит через обмотку возбуждения, а другая часть — через обмотку якоря. Поток магнитного поля в этих двигателях практически постоянен, поэтому их называют двигателями с постоянным магнитным потоком, и они могут регулировать свою собственную скорость так, чтобы она была почти постоянной.

Электродвигатели с обмоткой серии

Двигатели постоянного тока с обмоткой серии

, как следует из названия, имеют обмотки возбуждения и обмотки якоря, соединенные внутри последовательно, так что они оба получают одинаковый ток. В результате такой конструкции обмотки возбуждения в этих двигателях получают больший ток, чем в других типах двигателей постоянного тока.

Что делает эти двигатели особенными, так это высокий крутящий момент, который они не могут обеспечить. Такой высокий крутящий момент делает их полезными в качестве стартеров, часто работающих в течение короткого периода времени.В отличие от двигателя постоянного тока с параллельной обмоткой, двигатель с последовательной обмоткой не может регулировать свою скорость.

Электродвигатели с комбинированной обмоткой

Двигатель постоянного тока с комбинированной обмоткой сочетает в себе конструкцию как параллельных, так и последовательных двигателей постоянного тока. Результат — хорошее регулирование скорости и высокий пусковой момент. Однако скорость регулируется не так хорошо, как у двигателя с параллельной обмоткой, а крутящий момент не такой высокий, как у двигателя с последовательной обмоткой.

Существует два основных типа двигателей постоянного тока с составной обмоткой: с длинной шунтирующей составной обмоткой и с короткой шунтирующей составной обмоткой.Длинный шунтирующий двигатель имеет шунтирующую обмотку возбуждения, соединенную параллельно якорю и последовательной обмотке возбуждения. В этом случае регулировка скорости лучше.

Короткий шунтирующий двигатель немного отличается: шунтирующая обмотка возбуждения подключена параллельно только через обмотку якоря. Кроме того, на катушку последовательного возбуждения поступает весь ток питания, прежде чем он будет разделен на токи возбуждения шунта и якоря. Это приводит к лучшему пусковому крутящему моменту.

Устранение проблем с вращением для двигателей постоянного тока

Двигатели

постоянного тока, как и двигатели переменного тока, могут быть настроены на вращение в любом направлении.Их направление можно легко контролировать, инвертируя полярность приложенного напряжения якоря, меняя местами выводы якоря. Это работает с шунтирующими, последовательными и составными двигателями постоянного тока.

С другой стороны, вы также можете поменять местами провода возбуждения, но это рискованно: это может повлиять на стабильность вашего двигателя постоянного тока.

Заключение

Электродвигатель, работающий в неправильном направлении, — это еще не конец света. Для двигателей постоянного тока изменение направления просто связано с реверсированием выводов якоря.Для трехфазного двигателя переменного тока вам необходимо поменять местами любые два провода питания (обычно выбираются 1 и 3), а для однофазного двигателя вам нужно будет обратиться к инструкциям производителя или обратиться за помощью к сертифицированному специалисту. электромотор техник. Мы просто знаем о мастерской по ремонту электродвигателей, которая может помочь.

Контактная информация: Автор, Хантер Шилдс [email protected]

Самый простой способ изменить направление вращения электродвигателя

Большая часть этого веб-сайта посвящена активным полупроводникам и электронике, управляющим двигателями постоянного тока.Например, у многих роботов есть микроконтроллеры, которые определяют направление вращения двигателя через транзисторный H-мост. Однако иногда вам нужно очень простое решение, в котором человек может напрямую управлять двигателем одним щелчком переключателя. Это легко сделать.

Список деталей:

  • Клейкая лента или клейкая бумага для заметок.

Испытательные детали

Первое, что вам нужно проверить, это аккумулятор и мотор.Это устранит любые проблемы с ними, прежде чем вы усложняете схему одного или нескольких переключателей. Эти тесты проще всего выполнить с зажимами из крокодиловой кожи, если они у вас есть.

Схема подключения двигателя и аккумулятора вперед и назад. Показан красный провод, потому что белый провод не отображается на белом фоне.

  1. Переверните провода от аккумулятора к двигателю, чтобы убедиться, что двигатель вращается в другом направлении (белый провод от положительного конца аккумулятора к отрицательному полюсу двигателя, черный провод от отрицательного конца аккумулятора. к положительной клемме + двигателя).

Если мотор не вращается, проверьте соединения. Также может быть, что напряжение батареи слишком низкое или батарея разряжена. Если двигатель вращается слишком быстро, замените батарею на более низкое напряжение или приобретите двигатель с редуктором.

Прежде чем продолжить, у вас должны быть мотор и аккумулятор, которые прошли этапы 2 и 3 теста.

Подключение центрального выключателя DPDT

Очевидно, вам не захочется каждый раз перепрограммировать мотор, чтобы выключить его или изменить направление.Мы позволим переключателю сделать это. Внутри переключателя есть металлические полоски, которые либо соединяют провода, либо разъединяют их, при этом рычаг переворачивается вперед и назад.

Электропроводка и тумблер.

Вот назначение проводов:

  • Желтый: положительный полюс двигателя.
  • Синий: отрицательный полюс двигателя.
  • Белый: положительный полюс аккумулятора.
  • Черный: отрицательный полюс аккумуляторной батареи.

Припаяйте белые (плюсовые) провода к переключателю DPDT.

1. Подключите белый провод (положительное питание) к переключателю DPDT, как показано выше. Вам понадобится один длинный провод, идущий от батареи к первой клемме переключателя. И вам понадобится меньший кусок провода, идущий от первой клеммы переключателя к противоположной клемме, как показано.

Припаяйте черные (отрицательные) провода к переключателю DPDT.

2.Подключите черный провод (отрицательное напряжение) к переключателю DPDT, как показано выше. Вам понадобится один длинный провод, идущий от аккумулятора к нижней клемме переключателя. И вам понадобится меньший кусок провода, идущий от нижней клеммы переключателя к противоположной клемме, как показано.

Припаяйте желтый и синий провода двигателя к переключателю DPDT.

3. Подключите желтый и синий провода от двигателя к центральным клеммам переключателя DPDT, как показано выше.

4. Подсоедините желтый и синий провода к клеммам двигателя.

5. Перед подключением аккумулятора убедитесь, что переключатель находится в центральном (выключенном) положении.

6. Подключите белый и черный провода к аккумулятору.

Печатная плата вместо проводов

Электропроводка может быть немного неудобной. Вместо этого вы можете использовать небольшую печатную плату (особенно если вы собираетесь подключить более одного переключателя).

Плата переключателя двигателя DPDT


Управление двунаправленным переключателем двигателя

Давайте рассмотрим, что происходит, когда вы нажимаете переключатель вверх, в центр и вниз …

Отсутствие соединений в переключателе DPDT, приводящее к выключенному двигателю.

Когда рычаг переключателя находится в среднем положении, двигатель выключен, потому что металл внутри переключателя не соединяет провода от средних клемм (двигателя) с какими-либо внешними клеммами (источник питания).Это то же самое, как если бы вы просто отключили провода от аккумулятора. Ничего не случится. Энергия не используется.

Соединения в переключателе DPDT, приводящие в движение двигатель.

Когда рычаг переключателя находится в верхнем положении, двигатель вращается вперед. Если ваш двигатель вращается в противоположном направлении, чем вы ожидали или хотели, просто переориентируйте переключатель в руке так, чтобы рычаг был обращен вниз, а затем переведите рычаг в верхнее положение.В качестве альтернативы вы можете поменять местами провода на или клеммах батареи, или клеммах двигателя.

Внутри переключателя рычаг имеет металлические полосы, так что провода двигателя на средней клемме электрически соединяются с одной парой внешних клемм, ведущих к батарее. Термин «двухполюсный» относится к тому факту, что этот переключатель имеет пару выводов, которые он подключает или отключает одновременно. Если нам нужно было подключить или отключить только один провод, мы могли бы использовать однополюсный (SP) переключатель.

Подключения в переключателе DPDT, приводящие к вращению двигателя в обратном направлении.

Когда рычаг переключателя находится в нижнем положении, двигатель вращается назад.

Внутри переключателя рычаг имеет металлические полосы, так что провода двигателя на средней клемме электрически соединены с другой парой внешних клемм, ведущих к батарее. Обратите внимание на то, что черный и белый провода батареи находятся на противоположных сторонах на верхней и нижней клеммах переключателя.Вот почему мотор вращается в обратном направлении.

Термин «двойной бросок» относится к тому факту, что этот переключатель можно бросить вверх и бросить вниз (два разных броска). Если бы нам нужно было только, чтобы двигатель двигался вперед или выключался, мы могли бы использовать одинарный переключатель (ST).

Устранение неисправностей

Если ваш двигатель не работает должным образом, дважды проверьте, что провода идут к правильным клеммам переключателя.Также убедитесь, что проводка не ослаблена и не сломана. Используйте увеличительное стекло, чтобы убедиться, что даже крошечная жила провода случайно не коснется другого провода или клеммы.

Альтернативное управление двигателем с автоматическим ограничителем хода

Полезно иметь возможность напрямую управлять двигателем. Но иногда вы не обращаете внимания, и элемент, подключенный к двигателю, врезается в преграду или иным образом выходит за пределы своего максимального положения.

Было бы неплохо добавить пару дополнительных переключателей для автоматической остановки двигателя, когда он зашел слишком далеко, но по-прежнему позволяйте оператору вернуть двигатель в разрешенное положение.

Схема подключения двигателя, подключенного к DPDT, плюс два переключателя мгновенного действия для управления пользователем с помощью концевых упоров.

Схема подключения выше аналогична показанной ранее. Были вставлены два дополнительных переключателя. Один переключатель подключает (или отключает) белый провод на нижней клемме. Другой переключатель подключает (или отключает) черный провод на верхней клемме.

Переключатели мгновенного действия нашли хорошее применение в моем роботе Flip-Flop.Если вы не знакомы с переключателями этих типов, взгляните на изображения и посмотрите видео.

Идея состоит в том, что каждый переключатель мгновенного действия подключен таким образом, чтобы соответствующий провод был нормально подключен (NC), как это было на более ранних схемах. Это позволяет переключателю DPDT пользователя работать в обычном режиме.

Однако, когда что-то нажимает на переключатель мгновенного действия, он отключает провод, отключая питание только в этом направлении.Если пользователь поворачивает рычаг в противоположном направлении, другой переключатель мгновенного действия не прижимается, и, таким образом, он позволяет двигателю реверсировать.

Если вы установили моторизованное устройство на линейную (прямую) дорожку и поместили каждый переключатель мгновенного действия на противоположных концах дорожки, вы можете повернуть переключатель в одном направлении, и устройство автоматически остановится, когда достигнет конца трека. Затем вы можете повернуть переключатель в противоположном направлении, и устройство переместится на другой конец дорожки, прежде чем остановиться.

Точно так же вы можете добавить к диску штифт или рычаг, который будет давить на переключатель мгновенного действия, когда вал двигателя вращается на желаемый угол.

Куда идти дальше?

В этой статье показано, как изменить направление на небольшом двигателе от источника потребительской батареи с помощью переключателя центрального положения DPDT. Есть много вариантов использования и вариаций такой схемы.

Можно использовать более мощные двигатели и более мощные источники энергии.Самым большим ограничением будет поиск физического переключателя, способного выдерживать достаточный ток и напряжение. Вы должны быть уверены, что производитель оценивает коммутатор как минимум на максимальную мощность, которую вы собираетесь использовать.

Фактически, лучше всего было бы подключить переключатель с низким номиналом и слабым источником питания к реле с более мощным источником питания. Реле — это магнитно-активируемый переключатель, который действует как прокси, повторяя то, что пользователь делает с переключателем с низким энергопотреблением.

Со временем выключатель, подключенный к большому двигателю или источнику питания, перегорит из-за электрической дуги при замыкании или разрыве электрических соединений. Еще одна проблема с большими двигателями (особенно когда они подключены к оборудованию) — это внезапный запуск и остановка. Импульс может быть убийцей. Управление скоростью или методы цифровой широтно-импульсной модуляции позволяют плавно увеличивать или уменьшать обороты мощных двигателей.

В целом, самая серьезная проблема с большими двигателями или значительными источниками питания (например, розетками переменного тока) — это безопасность.Вот почему эти вещи следует оставить на усмотрение профессионального оборудования с надлежащими корпусами, резервными датчиками пределов и независимыми сертифицированными испытаниями.

При этом этот переключатель DPDT должен комфортно работать с небольшими двигателями постоянного тока и источниками батарей, например, в моделях, игрушечных поездах и роботах-хобби. Чтобы узнать об интеллектуальном управлении двигателем с использованием полупроводников (транзисторов), см. Главы 9 и 10 Руководства по созданию роботов промежуточного уровня или просмотрите множество статей на этом сайте.


Реверсивные двигатели постоянного тока? — Прецизионные микроприводы

Проще говоря, двигатели постоянного тока могут вращаться в любом направлении (по или против часовой стрелки), и ими можно легко управлять, инвертируя полярность приложенного напряжения.

Строго говоря, двигатели могут создавать силу в любом направлении. Мы делаем это важное различие, потому что некоторые приложения, такие как тактильная обратная связь, используют «торможение» для управления двигателем без его фактического вращения в противоположном направлении.Если двигатель уже находится в движении, подаваемое напряжение может быть инвертировано, и двигатель быстро замедлится и в конечном итоге остановится. Если напряжение продолжает подаваться, двигатель снова начнет вращаться в соответствии с полярностью напряжения.

Правило левой руки Флеминга и двигатели постоянного тока

Правило левой руки Флеминга показывает направление силы на токопроводящем проводе в магнитном поле

Направление силы и, следовательно, вращения объясняется с помощью правила левой руки Флеминга для двигателей.

Во-первых, мы будем использовать (очень) упрощенную модель двигателя — представим два магнита с противоположными полюсами (N и S), разделенными небольшим воздушным зазором, с проводом между ними, по которому проходит электрический ток. По сути, именно так устроен двигатель, хотя в этом упрощенном примере мы представляем однополюсные магниты бесконечной длины, чтобы избежать таких сложностей, как коммутатор. Эта концепция отлично подходит для объяснения важной части теории.

Трехмерный вид двух противоположных полюсов магнита и токопроводящего провода в коротком воздушном зазоре

Когда проводу позволяют свободно двигаться и пропускать ток через магнитное поле, на провод действует сила, заставляющая его двигаться.В двигателе катушки могут быть прикреплены к ротору, поэтому, когда сила действует на проволоку, она вызывает вращение вала. На нашей упрощенной схеме мы можем сказать, что провод, движущийся влево, эквивалентен вращению двигателя против часовой стрелки, а движение вправо — по часовой стрелке.

Правило левой руки Флеминга показывает направление силы на токопроводящем проводе в магнитном поле

Теперь применим правило левой руки Флеминга, чтобы определить направление силы. Результирующая сила перпендикулярна как магнитному полю, так и направлению тока .Используя положение руки на изображении вверху статьи, вы можете расположить левую руку , чтобы воспроизвести изображение ниже. Вы можете подождать, пока вы останетесь одни в офисе, потому что вы будете выглядеть довольно странно!

  • Ваш первый палец представляет собой магнитное поле, направленное прямо в пол.
  • Ваш средний палец представляет собой ток, указывающий на экран компьютера.
  • Ваш большой палец представляет результирующую силу, направленную влево.

Если мы знаем направление магнитного поля и тока в проводе, мы можем увидеть направление результирующей силы

Это показывает нам, что ток, протекающий через провод «в» экран компьютера, вызовет силу, толкающую влево, в нашей модели это эквивалентно вращению двигателя против часовой стрелки.

Теперь нас больше всего беспокоит то, как мы изменяем силу, чтобы проволока двигалась в противоположном направлении, заставляя наш двигатель вращаться «в обратном направлении».Мы можем снова использовать правило левой руки Флеминга с тем же магнитным полем, но на этот раз большими пальцами указываем вправо, а не влево. В результате ваш средний палец теперь должен указывать на себя, показывая, что ток течет за пределы экрана.

Изменяя направление тока, мы создаем силу в противоположном направлении

Это показывает, что для того, чтобы двигатель вращался по часовой стрелке, мы должны обратить поток тока (т.е. изменение потока тока изменяет направление силы на 180 градусов).

Конечно, направление тока контролируется полярностью напряжения. Таким образом, чтобы изменить направление вращения, мы можем просто изменить напряжение на противоположное, заставив ток течь в противоположном направлении, изменив силу на 180 градусов и двигатель будет вращаться «в обратном направлении».

Практическое применение — Как изменить напряжение

Если вы не знакомы с электроникой, изменение полярности напряжения может показаться более сложным, чем есть на самом деле.Фактически, вы, скорее всего, столкнетесь с логикой управления — которая решает и приказывает, когда менять полярность. Вы можете легко управлять двигателем в любом направлении с помощью одного чипа, однако это зависит от вашего приложения.

Давайте возьмем два примера приложений, которые приводят в движение двигатель в любом направлении, блокирующий механизм и устройство тактильной обратной связи.

В запирающем механизме используется мотор-редуктор, который приводится в движение в любом направлении, чтобы запереть или отпереть дверь.Когда двигателю необходимо вращаться как по часовой, так и против часовой стрелки, одна из самых популярных микросхем для привода называется Н-мост. Это дискретные компоненты, которые содержат 4 транзистора, действующих как переключатели, одна пара переключателей используется для управления двигателем в одном направлении, а два других используются в обратном направлении. Управление направлением двигателя (часто простые сигналы GPIO) отделено от напряжения привода, которое управляет скоростью, поэтому вы можете изменять их независимо друг от друга.

И наоборот, устройства тактильной обратной связи реализуют «активное торможение», которое используется для более быстрой остановки двигателя и повышения четкости эффектов.Здесь двигатель фактически не вращается в противоположном направлении в любой точке, вместо этого мы используем эффекты обратного напряжения для управления двигателем с большей точностью. Многие тактильные микросхемы по умолчанию реализуют активное торможение либо как настройку в микросхеме, либо как часть предварительно запрограммированной формы сигнала, что упрощает реализацию.

Если вас интересуют некоторые из доступных H-мостов и тактильных драйверов, то найдите список рекомендуемых в нашем бюллетене по ресурсам для драйверов здесь.

Электродвигатели

| HowStuffWorks

Как мы уже говорили, генератор преобразует механическую энергию в электричество. Двигатель работает по тем же принципам, но в противоположном направлении — он преобразует электрическую энергию в механическую. Для этого двигателю нужен особый магнит, известный как электромагнит . В простейшей форме это железный стержень, обернутый катушкой из проволоки. Если пропустить через провод электрический ток, в железном стержне образуется магнитное поле, и он становится магнитом с определенными северным и южным полюсами.Выключите ток, и магнитные свойства исчезнут.

Сами по себе электромагниты полезные вещи. Вы можете использовать их, чтобы поднимать металлические предметы, переносить их куда-нибудь, а затем бросать их, просто выключив питание. Например, кровельщики используют их, чтобы подбирать гвозди, случайно упавшие во двор домовладельца. А на ремонтных площадках есть краны со встроенными электромагнитами, достаточно сильными, чтобы поднимать и перемещать целые автомобили.

Электромагниты особенно полезны, когда они размещены на оси между двумя неподвижными магнитами.Если южный полюс электромагнита расположен напротив южного полюса одного неподвижного магнита, а его северный полюс — напротив северного полюса другого стационарного магнита, электромагнит будет вращаться, пока противоположные полюсы не выровняются. Это было бы не очень полезно, за исключением того, что полярность электромагнитов зависит от направления тока. Пропустите электрический ток в одном направлении, и северный полюс магнита окажется с одной стороны; измените направление тока, и северный полюс окажется на противоположной стороне.В двигателях устройство, известное как коммутатор , меняет направление потока электрического тока на обратное. Поскольку полюса электромагнита вращаются вперед и назад, магнит может вращаться без перерыва. Это, конечно, краткое объяснение, поэтому вы можете прочитать «Как работают электрические двигатели», чтобы узнать все подробности.

Оказывается, механическая энергия, создаваемая электродвигателем, может найти хорошее применение в самых разных машинах. Многие инструменты в вашем гараже, бытовая техника в вашем доме и игрушки, с которыми играют дети, полагаются на моторы.Некоторым из этих двигателей для работы требуется большой ток. Другим, например, небольшим двигателям постоянного тока, используемым в роботах и ​​моделях, для эффективной работы требуется очень небольшое напряжение или ток. Мы продолжим наш разговор о напряжении и токе в следующем разделе.

Электродвигатели прямого и обратного хода премиум-класса для легких и тяжелых задач

Замечательно. Электродвигатели прямого и обратного хода , выставленные на продажу на Alibaba.com, предоставляют отличную возможность для различных организаций, от частных лиц до крупных организаций, повысить свою производительность.Они доступны в огромном количестве. электродвигатели прямого и обратного хода различных форм, размеров и производительности. Такое разнообразие гарантирует, что все покупатели, заинтересованные в этих инновационных товарах, найдут наиболее подходящие для удовлетворения их потребностей.

На сайте Alibaba.com есть функции, обеспечивающие высочайшую производительность и надежность. электродвигателя прямого и обратного хода производителей, которые поставляют бесспорно первоклассную продукцию. Они изготовлены из прочных материалов, которые выдерживают внешние и внутренние силы, такие как механические удары, химическое воздействие и тепло, среди прочего.В этом смысле они впечатляюще долговечны, а их производительность безупречна. Они просты в установке и обслуживании благодаря своей креативной форме и дизайну, которые позволяют оптимизировать работу с другими компонентами в более крупной системе. Это делает их удобными и популярными среди многих пользователей.

При покупке. Электродвигатели прямого и обратного хода можно найти на сайте, покупатели могут получить продукцию высочайшего качества. Они поставляются ведущими мировыми брендами и производителями, которые соблюдают строгие стандарты качества и нормативные требования в энергетическом секторе.Возможность вторичной переработки и биоразлагаемость их материалов увеличивает их популярность среди пользователей, поскольку они поддерживают экологическую устойчивость. Они идеально подходят для людей и организаций, которые выступают за экологически чистую энергию и экологически чистые методы.

Изучение Alibaba.com обнаруживает непреодолимые скидки на эти товары. Все покупатели найдут для себя самое подходящее. электродвигатели прямого и обратного хода варианты по мощности и бюджету. Благодаря своим высочайшим характеристикам эти предметы стоят всех денег, которые покупатели вкладывают в них.

Как работают электродвигатели?

Щелкните выключателем и мгновенно получите власть — как бы любили наши предки электродвигатели! Вы можете найти их во всем, начиная с электропоезда с дистанционным управлением автомобили — и вы можете быть удивлены, насколько они распространены. Сколько электрических моторы сейчас есть в комнате с тобой? Наверное, два в вашем компьютере для начала, один круто ездить, а еще один питает охлаждающий вентилятор.Если вы сидите в спальне, вы найдете моторы в фенах и многих игрушки; в ванной — вытяжки и электробритвы; На кухне моторы есть практически во всех устройствах, от стиральных и посудомоечных машин до кофемолок, микроволновых печей и электрических консервных ножей. Электродвигатели зарекомендовали себя среди лучших изобретения всех времен. Давайте разберемся и узнаем, как они работай!

Фото: Даже маленькие электродвигатели на удивление тяжелые.Это потому, что они набиты туго намотанной медью и тяжелыми магнитами. Это мотор от старой электрической газонокосилки. Вещь медного цвета в сторону В передней части оси с прорезями находится коммутатор, удерживающий двигатель вращение в том же направлении (как описано ниже).

Как электромагнетизм заставляет двигатель двигаться?

Основная идея электродвигателя действительно проста: вы помещаете в него электричество с одного конца, а ось (металлический стержень) вращается на другом конце, давая вам возможность управлять машина какая то.Как это работает на практике? Как именно ваш преобразовать электричество в движение? Чтобы найти ответ на этот вопрос, у нас есть вернуться во времени почти на 200 лет.

Предположим, вы берете кусок обычного провода, превращаете его в большую петлю, и положите его между полюсами мощной постоянной подковы магнит. Теперь, если вы подключите два конца провода к батарее, провод будет прыгать кратко. Удивительно, когда видишь это впервые. Это прямо как по волшебству! Но есть совершенно научный объяснение.Когда электрический ток начинает течь по проводу, он создает магнитное поле вокруг него. Если разместить провод рядом с постоянным магнит, это временное магнитное поле взаимодействует с постоянным поле магнита. Вы знаете, что два магнита расположены рядом друг с другом. либо притягивать, либо отталкивать. Таким же образом временный магнетизм вокруг провода притягивает или отталкивает постоянный магнетизм от магнит, и это то, что заставляет проволоку подпрыгивать.

Правило левой руки Флеминга

Вы можете определить направление, в котором будет прыгать провод, используя удобная мнемоника (вспомогательная память), называемая правилом левой руки Флеминга (иногда называется Motor Rule).

Вытяните большой, указательный и второй пальцы левой руки. рука так, чтобы все три были под прямым углом. Если вы укажете вторым пальцем в направлении Течения (который течет от положительного к положительному отрицательная клемма АКБ), а Первая палец в направление поля (которое течет с севера на южный полюс магнит), ваш thuMb будет показать направление, в котором провод Движется.

Это …

  • Первый палец = Поле
  • SeCond палец = текущий
  • ЧтМб = Движение

Несколько слов о текущем

Если вас смущает то, что я говорю, что ток течет с положительного на отрицательный, это просто историческая конвенция.Такие люди, как Бенджамин Франклин, помогли разобраться тайна электричества еще в 18 веке, считали, что это поток положительных зарядов, так что она перетекала с положительного на отрицательный. Мы называем эту идею условным током. и до сих пор используют его в таких вещах, как правило левой руки Флеминга. Теперь у нас есть лучшие идеи о том, как электричество работает, мы склонны говорить о токе как о потоке электронов от отрицательного к положительному в направлении , противоположном направлению по отношению к обычному току.Когда вы пытаетесь вычислить вращение двигателя или генератора, обязательно помните, что ток означает обычный ток , а не поток электронов.

Как работает электродвигатель — теоретически

Фото: Электрик ремонтирует электродвигатель. на борту авианосца. Блестящий металл, который он использует, может выглядеть как золото, но на самом деле это медь, хороший проводник, который намного дешевле. Фото Джейсона Якобовица любезно предоставлено ВМС США.

Связь между электричеством, магнетизмом и движением изначально была открыт в 1820 году французским физиком Андре-Мари Ампер (1775–1867), и это фундаментальная наука, лежащая в основе электродвигателя. Но если мы хотим превратить это удивительное научное открытие в более практическое Немного технологий для питания наших электрических косилок и зубных щеток, мы должны пойти немного дальше. Изобретателями, которые сделали это, были англичане Майкл Фарадей (1791–1867). и Уильям Стерджен (1783–1850) и американец Джозеф Генри (1797–1878).Вот как они пришли к своему гениальному изобретению.

Предположим, мы сгибаем нашу проволоку в квадратную U-образную петлю, так что эффективно два параллельных провода, проходящие через магнитное поле. Один из них отводит электрический ток от нас по проводам, а другой один возвращает ток обратно. Поскольку ток течет в в противоположных направлениях проводов, Правило левой руки Флеминга говорит нам о том, что два провода будут двигаться в противоположных направлениях. Другими словами, когда мы включите электричество, один из проводов двинется вверх и другой будет двигаться вниз.

Если бы катушка с проволокой могла продолжать двигаться вот так, она бы вращалась непрерывно — и мы будем на пути к созданию электрического мотор. Но этого не может произойти с нашей нынешней настройкой: провода будут быстро запутаться. Не только это, но если бы катушка могла вращаться далеко хватит, что-нибудь еще случится. Как только катушка достигла вертикали положение, он перевернется, и электрический ток будет течь через него в противоположном направлении. Теперь силы на каждого сторона катушки перевернется.Вместо непрерывного вращения в в том же направлении, он двинется назад в том же направлении, в котором только что пришел! Представьте себе электропоезд с таким двигателем: он будет держать перетасовки назад и вперед на месте, даже не идя где угодно.

Как работает электродвигатель — на практике

Есть два способа решить эту проблему. Один из них — использовать своего рода электрический ток, который периодически меняет направление, что известно как переменный ток (AC). В виде небольших батарейных двигатели, которые мы используем дома, лучшее решение — добавить компонент назвал коммутатором концы катушки.(Не беспокойтесь о бессмысленных технических имя: это немного старомодное слово «коммутация» немного похоже на слово «добираться до работы». Это просто означает изменение взад и вперед в одном и том же путь, который ездит на работу, означает путешествовать туда и обратно.) В простейшей форме Коммутатор представляет собой металлическое кольцо, разделенное на две отдельные половины и его задача — реверсировать электрический ток в катушке каждый раз, когда катушка вращается на пол-оборота. Один конец катушки прикреплен к каждая половина коммутатора. Электрический ток от аккумулятора подключается к электрическим клеммам двигателя.Они подают электроэнергию в коммутатор через пару незакрепленных разъемы, называемые щетками, сделали либо из кусочков графита (мягкий уголь, похожий на карандаш «свинец») или тонкие отрезки упругого металла, который (как название предполагает) «задела» коммутатор. С коммутатор на месте, когда электричество течет по цепи, катушка будет постоянно вращаться в одном и том же направлении.

Художественное произведение: упрощенная схема деталей в электрическом мотор. Анимация: как это работает на практике.Обратите внимание, как коммутатор меняет направление тока каждый раз, когда катушка поворачивается. наполовину. Это означает, что сила на каждой стороне катушки всегда толкая в том же направлении, что позволяет катушке вращаться по часовой стрелке.

Такой простой экспериментальный двигатель, как этот, не может большая мощность. Мы можем увеличить усилие поворота (или крутящий момент) что мотор может творить тремя способами: либо у нас может быть больше мощный постоянный магнит, или мы можем увеличить электрический ток протекает через провод, или мы можем сделать катушку так, чтобы в ней было много «витки» (петли) очень тонкой проволоки вместо одного «витка» толстой проволоки.На практике двигатель также имеет постоянный магнит, изогнутый в круглой формы, так что он почти касается катушки с проволокой, которая вращается внутри него. Чем ближе друг к другу магнит и катушка, тем большее усилие, которое может создать двигатель.

Хотя мы описали несколько различных частей, вы можете думать о двигателе как о двух основных компонентах:

  • По краю корпуса двигателя находится постоянный магнит (или магниты), который остается статичным, поэтому его называют статором двигателя.
  • Внутри статора находится катушка, установленная на оси, которая вращается с высокой скоростью, и это называется ротором. Ротор также включает в себя коммутатор.

Универсальные двигатели

Такие двигатели постоянного тока

отлично подходят для игрушек с батарейным питанием (таких как модели поездов, радиоуправляемые автомобили или электробритвы), но вы не найдете их во многих бытовых приборах. Мелкие бытовые приборы (например, кофемолки или электрические блендеры) обычно используют так называемые универсальные двигатели , которые могут работать от переменного или постоянного тока.В отличие от простого двигателя постоянного тока, универсальный двигатель имеет электромагнит вместо постоянного магнита, и он получает питание от источника постоянного или переменного тока, который вы питаете:

  • Когда вы питаетесь постоянным током, электромагнит работает как обычный постоянный магнит и создает магнитное поле, которое всегда направлено в одном направлении. Коммутатор меняет направление тока катушки каждый раз, когда катушка переворачивается, как в простом двигателе постоянного тока, поэтому катушка всегда вращается в одном и том же направлении.
  • Однако, когда вы подаете переменный ток, ток, протекающий через электромагнит, и ток, протекающий через катушку , как , меняют направление, точно синхронно, поэтому сила, действующая на катушку, всегда в одном и том же направлении, а двигатель всегда вращается либо по часовой стрелке. или против часовой стрелки.А как насчет коммутатора? Частота тока изменяется намного быстрее, чем вращается двигатель, и, поскольку поле и ток всегда синхронизированы, на самом деле не имеет значения, в каком положении находится коммутатор в любой данный момент.

Анимация: Как работает универсальный двигатель: Электроснабжение питает как магнитное поле, так и вращающуюся катушку. С источником постоянного тока универсальный двигатель работает так же, как и обычный двигатель постоянного тока, как указано выше. При питании от сети переменного тока и магнитное поле, и ток в катушке меняют направление каждый раз, когда ток питания меняется на противоположное.Это означает, что сила, действующая на катушку, всегда направлена ​​в одну сторону.

Фото: Внутри типичного универсального двигателя: основные части внутри среднего двигателя от кофемолки, которая может работать как от постоянного, так и от переменного тока. Серый электромагнит по краю — это статор (статическая часть), и он питается от катушек оранжевого цвета. Обратите внимание на прорези в коллекторе и прижимающиеся к нему угольные щетки, которые обеспечивают питание ротора (вращающейся части). Асинхронные двигатели в таких устройствах, как электрические железнодорожные поезда, во много раз больше и мощнее этого, и всегда работают с использованием переменного тока высокого напряжения (AC) вместо постоянного тока низкого напряжения (DC) или переменного тока умеренно низкого напряжения в домашних условиях. который приводит в действие универсальные двигатели.

Электродвигатели прочие

В простых двигателях постоянного тока и универсальных двигателях ротор вращается внутри статора. Ротор представляет собой катушку, подключенную к источнику электропитания, а статор представляет собой постоянный магнит или электромагнит. Большие двигатели переменного тока (используемые в таких вещах, как заводские машины) работают немного по-другому: они пропускают переменный ток через противоположные пары магнитов, чтобы создать вращающееся магнитное поле, которое «индуцирует» (создает) магнитное поле в роторе двигателя, вызывая это вращаться.Подробнее об этом вы можете прочитать в нашей статье об асинхронных двигателях переменного тока. Если вы возьмете один из этих асинхронных двигателей и «развернете» его так, чтобы статор фактически превратился в длинную непрерывную дорожку, ротор может катиться по нему по прямой. Эта гениальная конструкция известна как линейный двигатель, и вы найдете ее в таких вещах, как заводские машины и плавучие железные дороги «маглев» (магнитная левитация).

Еще одна интересная конструкция — бесщеточный двигатель постоянного тока (BLDC). Статор и ротор эффективно меняются местами, при этом несколько железных катушек статичны в центре и постоянный магнит вращается вокруг них, а коммутатор и щетки заменяются электронной схемой.Вы можете прочитать больше в нашей основной статье о мотор-редукторах. Шаговые двигатели, которые вращаются на точно контролируемые углы, представляют собой разновидность бесщеточных двигателей постоянного тока.

Переворачивание вилки и торможение вилкой

Поскольку ротор всегда пытается догнать вращающееся поле, его можно быстро реверсировать, просто поменяв местами любые два провода питания. Переключение обычно достигается с помощью двух отдельных 3-полюсных контакторов, один для прямого и один для обратного. Эта процедура известна как перестановка пробки или установка пробки и проиллюстрирована на Рисунке 6.16.

Первоначально предполагается, что двигатель работает с легким ходом (и, следовательно, с очень небольшим положительным скольжением), как показано точкой A на пунктирной кривой крутящий момент-скорость на Рисунке 6.16 (a). Затем два подводящих провода меняют местами, тем самым меняя направление поля на противоположное и вводя в действие кривую крутящего момента-скорости в зеркальном отображении, показанную сплошной линией. Скольжение двигателя сразу после реверсирования составляет примерно 2, как показано точкой B на сплошной кривой. Таким образом, крутящий момент отрицательный, и двигатель замедляется, скорость проходит через ноль в точке C, а затем увеличивается в обратном направлении, прежде чем установится в точке D, чуть ниже синхронной скорости.

График зависимости скорости от времени показан на Рисунке 6.16 (b). Мы можем видеть, что замедление (то есть градиент графика скорости-времени) достигает максимума, когда двигатель проходит через точку пикового крутящего момента (отрыва), но после этого конечная скорость приближается постепенно, когда крутящий момент сужается до точки D.

При закупорке возможно очень быстрое реверсирование; например, двигатель мощностью 1 кВт обычно переключается с полной скорости менее чем за 1 с. Но большая клетка

Рисунок 6.16 Кривые «крутящий момент-скорость» и «скорость-время» для реверсирования включения двигателя с сепаратором
Двигатели

можно подключать только в том случае, если источник питания может выдерживать очень высокие токи, которые даже больше, чем при пуске из состояния покоя. Частое засорение также вызовет серьезный перегрев, потому что каждое реверсирование включает в себя «сброс» в четыре раза накопленной кинетической энергии в виде тепла в обмотках.

Забивание также может использоваться для быстрой остановки ротора, но, очевидно, в этом случае необходимо отключить питание, когда ротор остановится, иначе он разгонится до скорости в обратном направлении.Поэтому установленный на валу детектор обратного вращения используется для отключения контактора обратного вращения при достижении нулевой скорости.

Следует отметить, что, в то время как в регенеративном режиме (обсуждавшемся в предыдущем разделе) скольжение было отрицательным, позволяя преобразовывать механическую энергию нагрузки в электрическую и возвращать ее в сеть, включение в сеть является полностью диссипативным процессом. вся кинетическая энергия превращается в тепло в двигателе.

Читать здесь: Торможение впрыском

Была ли эта статья полезной?

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *