Як здійснити реверс електродвигуна постійного та змінного струму

Реверс двигуна - це зміна обертання ротора на протилежне. Змінити напрямок обертання можна у електродвигуна постійного струму, асинхронного і колекторного двигуна змінного струму. Складно уявити собі пристрій, в якому не застосовується реверсивне обертання електродвигуна. Без зміни обертання неможливо уявити роботу тельфера, кран-балки, лебідок, вантажопідйомних механізмів, ліфтів, засувок і т.п. Виняток становлять такі пристрої, як заточувальні верстати, витяжки і т.д. У цій статті ми розповімо читачам сайту Сам Електрик, як здійснити реверс електродвигунів різних типів.

Реверсивне включення двигунів постійного струму

Найбільш просто здійснити реверс двигуна постійного струму, у якого статор з постійними магнітами. Досить змінити полярність харчування, щоб ротор почав обертатися у зворотний бік.

Складніше здійснити реверсування двигуна з електромагнітним збудженням (послідовним, паралельним). Якщо просто поміняти полярність напруги живлення, то напрямок обертання ротора не зміниться. Щоб змінити напрямок обертання, досить поміняти полярність тільки в обмотці збудження або тільки на щітках ротора.

Для здійснення реверса двигунів великої потужності полярність слід міняти на якорі. Розрив обмотки збудження на працюючому моторі може привести до несправності, тому що що виникає ЕРС має підвищену напругу, яке здатне зашкодити ізоляцію обмоток. Що призведе до виходу електродвигуна з ладу.

Для здійснення зворотного напрямку обертання ротора застосовують мостові схеми на реле, контакторах або транзисторах. В останньому випадку можна і регулювати швидкість обертання.

На малюнку представлена ​​схема на транзисторах. В якості ілюстрації роботи транзистори замінені контактами перемикача. Аналогічно виконуються мостові схеми не на біполярних, а на польових транзисторах.

ККД такої схеми значно вище, ніж на транзисторах. Управління здійснюється мікроконтролером або простими логічними схемами, що запобігають одночасну подачу сигналів.

Зміна напрямку обертання ротора асинхронного двигуна

Найбільшого поширення в промисловості отримали асинхронні двигуни, які живляться від трифазної напруги 380 вольт. Для того щоб здійснити реверс, досить поміняти дві будь-які фази.

Набула поширення схема підключення, виконана на двох магнітних пускателях. Власне для двигунів постійного струму вона аналогічна, але використовуються двополюсні контактори або пускачі. Цю схему так і називають «схема реверсивного пускача» або «реверсивна схема пуску асинхронного трифазного електродвигуна».

При включенні пускача КМ1 кнопкою «Пуск 1», відбувається пряма подача напруги на обмотки і блокується кнопка «Пуск 2» від випадкового включення, за допомогою розмикання нормально-замкнутих контактів КМ1. Двигун обертається в одну сторону.

Після відключення пускача КМ1 кнопкою «Стоп» або повним зняттям напруги, можна включити КМ2 кнопкою «Пуск 2». В результаті через контакти лінія L2 подається безпосередньо, а L1 і L3 міняються місцями. Кнопка «Пуск 1» заблокована, так як нормально-замкнуті контакти пускача КМ2 наводяться в рух і розмикаються. Двигун починає обертатися в іншу сторону.

Схема застосовується повсюдно і донині для підключення трифазного двигуна в трифазній мережі. Простота схемного рішення і доступність комплектуючих - її вагомі переваги.

Найбільшого поширення знаходять електронні системи управління. Комутаційні схеми, яких зібрані на тиристорах без пускачів. Хоча пускачі можуть бути і встановлені для дистанційного включення або виключення в цьому ланцюзі.

Вони складніше, але і надійніше пристроїв на контакторах. Для управління використовується системи імпульсно-фазного управління (СІФУ), системи частотного управління. Це багатофункціональні пристрої, з їх допомогою можна не тільки здійснювати реверс асинхронного електродвигуна, а й регулювати частоту обертання.

У домашніх умовах виникає необхідність підключення двигуна 380В на 220 з реверсом. Для цього необхідно провести перемикання обмоток зірка трикутник.

Однак, якщо передбачається підключення трифазного електродвигуна до однофазної мережі, то для цього застосовується конденсатор, який підключається за наведеною нижче схемою.

При цьому щоб здійснити реверс, досить перемкнути провід мережі з В на клему А, а конденсатор від'єднати від А і під'єднати до клеми В. Зручно це зробити за допомогою 6-контактного тумблера. Це типове включення асинхронного електродвигуна до мережі 220В з конденсатором.

Схема підключення колекторного двигуна з реверсом

Щоб здійснити реверс колекторного двигуна, необхідно знати:

  1. Чи не на кожному коллекторному моторі можна здійснити реверс. Якщо на корпусі вказана стрілка обертання, то його не можна застосовувати в реверсивних пристроях.
  2. Всі двигуни, що мають високі обороти призначені для обертання в одну сторону. Наприклад, у електродвигуна, що встановлюється в болгарках.
  3. У двигуна, який має невеликі обороти, обертання може здійснюватися в різні боки. Такі мотори змонтовані в електроінструментах, наприклад, електродриль, шуруповертах, пральних машинах і т.п.

На малюнку представлена ​​схема універсального колекторного двигуна, який може працювати як від постійного, так і змінного струму.

Щоб змінилося обертання ротора, достатньо поміняти полярність напруги на обмотці ротора або статора, як і в двигунах постійного струму, від яких універсальні машини практично не відрізняються.

Якщо просто змінити полярність підводить напруги на колекторному двигуні, напрямок обертання ротора не зміниться. Це необхідно враховувати при підключенні електродвигуна до мережі.

Також слід знати, що в моторах великої потужності коммутируют обмотку якоря. При перемиканні обмоток статора виникає напруга самоіндукції, яке досягає величин, здатних вивести двигун з ладу.

Конструктора-любителі в своїх виробах застосовують різні типи двигунів. Найчастіше вони використовують щітковий електродвигун від пральної машинки автомат. Це зручні моторчики, які можна підключати безпосередньо до мережі 220 вольт. Вони не вимагають додаткових конденсаторів, а регулювання оборотів можна легко робити за допомогою стандартного підсвічування. На Клемник виводяться шість або сім висновків.

Залежить від типу двигуна:

  • Два йдуть на щітки колектора.
  • Від таходатчіка на колодку приходить пара проводів.
  • Обмотки збудження можуть мати два або три дроти. Третій служить для зміни швидкості обертання.

Щоб виконати реверс двигуна від пральної машини, слід поміняти місцями висновки обмотки збудження. Якщо є третій висновок, то його не використовують.

Схема реверсу електродвигуна на Ардуіно

У конструюванні моделей або робототехніці часто застосовуються невеликі щіткові електродвигуни постійного струму, для управління якими використовується програмований мікроконтролер Ардуіно.

Якщо обертання двигуна передбачається тільки в одну сторону, і потужність електродвигуна невелика, а напруга живлення від 3,3 до 5 вольт, то схему можна спростити і живити безпосередньо від Ардуіно, але так роблять рідко.

У моделях з дистанційним управлінням, де необхідно використовувати реверс моторів з напругою понад 5В, застосовують ключі, зібрані по бруківці схемою. У цьому випадку схема підключення двигуна з реверсом на Ардуіно буде виглядати подібно до того що зображено нижче. Таке включення застосовується найчастіше.

У мостовій схемі можуть застосовуватися польові транзистори або спеціальне пристрій, що погодить - драйвер, за допомогою якого підключаються потужні моторчики.

На закінчення відзначимо, що збирати схему реверсу електродвигуна повинен підготовлений фахівець. Однак, при самостійному підключенні необхідно дотримуватися умови техніки безпеки, вибрати відповідну схему з'єднання і підібрати необхідні комплектуючі, суворо дотримуючись інструкції по монтажу. В цьому випадку у конструктора не виникне труднощів у підключенні і експлуатації електродвигуна.

Тепер ви знаєте, що таке реверс електродвигуна і які схеми підключення для цього використовують. Сподіваємося, надана інформація була для вас корисною і цікавою!

Матеріали по темі:

Додати коментар


Захисний код
Оновити