Щит управления электродвигателем своими руками

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 08.09.2024

Сборка электрощита для частного дома напряжением 380 В и мощностью до 15 кВт требует соответствующего подхода и наличия следующего инструмента:

плоскогубцы;
плоская и фигурная отвёртки;
обжимные клещи;
монтажный нож с набором сменных лезвий.

Все работы начинаются с планирования, а если хозяин дома предпочитает обратиться в электротехническую компанию, то перед началом монтажа составляется проект и предварительная схема. Также следует подготовить составляющие щита и расходные материалы (опрессовочные наконечники, термоусадку, DIN-рейку, дюбели).

Из каких элементов состоит электрический щит

Закупать составляющие электрощита необходимо сразу, чтобы впоследствии не терять время и не ездить по несколько раз за день в электротехнический магазин. Мощность щита определена, она составляет 15 кВт, это означает, что максимальная потребляемая мощность не превысит 15 кВт/ч.

Электрощит частного дома, перечень элементов:

Автоматические выключатели. Подбирать ампераж следует исходя из нагрузки потребителя, о чём будет рассказано далее. . Защищает бытовые электроприборы от скачков напряжения. Многие пользователи устанавливают реле, но оно не является обязательным элементом. Также сейчас получило широкое применение устройство защиты от импульсных скачков (УЗИП). Например, при ударе молнии в воздушную ЛЭП, напряжение в доме достигнет высоких пределов, что станет губительным для всей техники. УЗИП вовремя отключит сеть, но, как и реле напряжения, устанавливают его не часто.
Измерительные приборы. Также являются необязательным элементом электрощита. К измерительным приборам относятся амперметры и вольтметры, часто комбинируемые в одно изделие.

Какие автоматические выключатели подобрать для электрощита

Основной вопрос, затрагивающий многих пользователей: как определиться с автоматами? Расчёт номинального тока автоматического выключателя производится исходя из такого параметра как нагрузка потребителя или его мощность.

Для примера. Номинальная мощность одновременно включённых электроприборов и осветительной сети составит 15 кВт. Существует формула: P=UxI, где P-мощность, U — напряжение, I — сила тока. Если P=15000 Вт, то сила тока составит (округлив) 68 А. Это означает, сумма номинальных значений автоматов не должна превысить 68 А. Но следует помнить, что к щиту подводят трёхфазную сеть, поэтому номинальный амперах необходимо поделить на 3, что даст приблизительно 23 А. Это означает, что входной автомат следует устанавливать в 25 А.

Для осветительных сетей использует автоматы на 6.3 или 10 А. Это общепринятые стандарты, к которым удобно прибегать для экономии времени. Если всё же появилось свободное время, то можно рассчитать ампераж автомата на свет, используя вышеприведённую формулу, только P будет равно сумме мощностей всех ламп, используемых в отдельной или общей осветительной линии.

Ампераж автоматов для силовых цепей не должен быть менее 16 А. Именно такое номинальное значение позволит на протяжении длительного времени пользоваться электрическими приборами бесперебойно. Если установить автоматический выключатель с меньшим номинальным порогом, то включение бытового прибора будет восприниматься устройством как короткое замыкание на линии и автомат отключит напряжение.

Также в доме могут присутствовать и более мощные электроприборы: варочные поверхности, духовые шкафы, холодильные камеры. И если несколько розеток можно объединить в одну группу, то для таких приборов потребуется установка отдельного автомата со значением не менее 25 А. Мощность современной электрической панели может достигать 7 кВт и выше.

Последовательность правильного монтажа электрического щита

Для того, чтобы электрощит в доме был смонтирован правильно, следует использовать только качественные электротехнические изделия, а также расходные материалы. Только после окончания монтажа, в щиток подводят рабочее напряжение.

Правильная сборка трёхфазного электрощита имеет следующую последовательность:

Установка вводного автомата. Номинал устройства должен охватывать максимально потребляемую мощность. Так как в дом будут заведены 3 фазы, напряжение между которыми составит 380 В, то необходимо устанавливать трёхполюсный автоматический выключатель. Не рекомендуется для экономии средств монтировать 3 однополюсных автомата и соединять их специальной планкой. Вводной автомат устанавливается в левом верхнем углу щита и соответственно маркируется.
После вводного автомата необходимо установить УЗО. Номинал устройства должен соответствовать номиналу вводного выключателя. Также следует обратить внимание на ток отсечки — чем меньше этот показатель, тем быстрее УЗО отключит сеть. Существуют дифференциальные автоматы, включающие в себя защитные функции от короткого замыкания и отключение сети при возникновении тока утечки (УЗО и стандартный выключатель). Использовать такое изделие проще, но его стоимость достаточно высока.
Правее УЗО, на небольшом расстоянии, монтируют нулевую шину. Современные шины предусматривают между медной планкой и корпусом щита пластиковый диэлектрик. Выполняется это для того, чтобы в случае отгорания нуля и попадания на него фазы, электрический щиток не оказался под опасным для жизни напряжением.
На планке с вводным автоматом, УЗО и нулевой шиной также могут быть размещены измерительные приборы и реле напряжения. Если монтировать вольтметр и амперметр в трёхфазную сеть, то необходимо выбирать изделия, отображающие как линейную, так и фазную нагрузку. А также способные показывать данные на каждой фазе отдельно.
На нижней DIN-рейке расположены автоматические выключатели силовых и осветительных линий. Чтобы не запутаться и постоянно не смотреть на номинал автоматов, изделия осветительной линии следует расположить на небольшом расстоянии от силовых выключателей.

После сборки щита его можно монтировать к стене и подключать провода от потребителей к автоматам. Пример схемы электрощита, количество автоматов может меняться в зависимости от желания хозяина.

Если щит учёта электроэнергии напряжением в 380 В расположен не на улице, то перед вводным автоматом монтируют сначала его. Но установка прибора контроля за расходом электроэнергии в доме неудобно, так проверяющие лица (для экономии времени и отсутствии хозяев) должны снимать показания на улице.

Несколько полезных советов по сборке щита

При сборке электрического щита необходимо использовать только качественную и надёжную электротехническую продукцию. Не стоит обращать внимание на более дешёвые китайские аналоги, личная безопасность гораздо важнее.

Для подключения проводов к автоматам лучше всего применять специальные наконечники для опрессовки. Конечно тогда придётся приобрести и клещи, с помощью которых выполняется обжим, но их стоимость не слишком высокая.

Использование изолирующей ленты уже не актуально, многие электрики используют исключительно термоусадочные трубки. Такой расходный материал удобен и надёжен и не обязательно приобретать строительный фен, можно воспользоваться обыкновенной зажигалкой.

Для удобства эксплуатации все элементы электрического шкафа должны быть промаркированы. Только тогда можно будет быстро и легко отключить напряжение в определённой комнате. Можно делать пометки на корпусе устройства или сделать небольшие таблички и закрепить их на изделии с помощью скотча.

Электроприводами насосов, вентиляторов и компрессоров, работающих на переменном токе в основном являются асинхронные короткозамкнутые электродвигатели. При малой и средней мощности эти двигатели запускаются в работу прямым включением в сеть, без каких-либо ограничивающих устройств.

Так работают максимальная защита и нулевое блокирование, исключающие самопроизвольный повторный пуск.

При чрезмерном снижении напряжения питания контактор К не в состоянии удержать свой якорь притянутым. Отпускание якоря приводит к отключению электродвигателя. Так срабатывает минимальная защита.

На рис. 1, б показана схема электропривода переменного тока, управляемая с помощью реверсивного магнитного пускателя.

Для уменьшения пусковых токов и получения более плавного процесса пуска применяют схемы пуска с понижением напряжения.

На рис. 2 показаны схемы главного тока, обеспечивающие более низкое напряжение на двигатель в момент пуска с последующим переключением на полное напряжение сети. Цепи управления не показаны.

При замыкании контактов К (см. рис. 2, а) начинается пуск с введенным пусковым резистором Rп. Двигатель получает пониженное напряжение. После разгона размыкаются контакты К и замыкаются контакты ускорения КУ — теперь двигатель включен на полное напряжение.

При использовании автотрансформаторов (см. рис. 2, б) в момент пуска (замкнуты контакты К) двигатель получает также пониженное напряжение. По истечении некоторого времени контакты К размыкаются и замыкаются контакты КУ.

В рассмотренных схемах переключение контактов К и КУ осуществляется автоматически, реже—ручным управлением.

Электродвигатели постоянного тока менее приспособлены к пуску (прямым включением в цепь питания. Такой пуск допустим только для электродвигателей мощностью не более 1 кВт. Для пуска электродвигателей большей мощности применяют пусковые (рис. 3) и пускорегулировочные реостаты.

С маховичком реостата связана контактная щетка КЩ. Пуск начинается после перемещения контактной щетки на вывод 1. При этом для катушки контактора К обеспечена цепь питания: Л1 — вывод 1 — щетка КЩ — контактный сегмент КС1 — катушка К — контакт РМ — Л2. Контактор К срабатывает, и теперь он обеспечивает себе цепь питания независимо от положения контактной щетки: Л1 — замкнувшийся контакт К — резистор экономический Rэ, — катушка К — контакт РМ — Л2. Из схемы следует, что в цепь контактора К включен резистор Rэ, он уменьшает напряжение на катушке К и тем самым уменьшает ее нагрев (после срабатывания контактора напряжение на нем можно понизить).

После срабатывания контактора К начинается пуск электродвигателя. Цепь питания якоря: Л1 — контакт К — сегмент КС2 — пусковой резистор Rп— катушка реле максимального тока РМ — якорь двигателя М — обмотка СОВ — Л2. Цепь питания обмотки возбуждения: Л1—К— ШОВ — Л2. Полностью включенный резистор Rп в цепь якоря в момент пуска обеспечивает плавность трогания электродвигателя. Для вывода электродвигателя на номинальную частоту вращения следует контактную щетку КЩ плавно перемещать вправо (положения 2, 3, 4, 5 и 6). При этом величина пускового резистора Rп, введенного в цепь якоря, постепенно уменьшается до нуля, а частота вращения двигателя растет.

После окончания процесса пуска цепь якоря: Л1—К—КС2—КЩ — вывод 6 — РМ—М—СОВ— Л2. Резистор Rп не предназначен для длительной работы, поэтому нельзя контактную щетку КЩ оставлять в промежуточном положении, ее следует плавно повернуть в крайнее правое положение.

Пусковой реостат имеет максимальную защиту по току нагрузки. При перегрузках двигателя по цепи якоря (и, конечно, по катушке РМ) протекает недопустимый ток. Этот ток заставляет сработать реле максимального тока РМ, его контакт в цепи контактора К разомкнется.

Контактор К отпустит свой якорь, и его разомкнувшийся контакт К отключит электродвигатель от питания. Повторный пуск электродвигателя возможен только после постановки КЩ в положение 1. Таким образом исключается возможность самопроизвольного пуска при снятии перегрузки и возврате РМ в исходное положение. Эта защита называется нулевой (или нулевым блокированием).

Контактор К обеспечивает минимальную защиту по напряжению. При снижении напряжения ниже установленной нормы контактор К отпускает свой якорь и отключает электродвигатель.

Электродвигатели насосов и вентиляторов обычно работают в длительном режиме, и реле РМ настраивается на ток срабатывания Iср= 1,25 Iном.

Схемы автоматизированного управления

На рис. 4 показана схема управления электроприводом поршневого пожарно-балластного насоса. Привод выполнен с помощью электродвигателя со смешанным возбуждением постоянного тока и магнитной станции управления типа СУ-6011-5121. В магнитную станцию входит вся электроаппаратура схемы, кроме резисторов R1—R4. Мощность электродвигателя 29,5 кВт, пуск автоматизирован. Для уменьшения пусковых токов в режиме пуска в цепь якоря включены резисторы R1—R4.

При подаче питания на схему, еще до начала работы двигателя, срабатывают электромагнитные реле времени РУ1, РУ2, РУ3 (реле ускорения). Их замыкающие контакты РУ1, РУ2, РУ3 разомкнутся. Все контакторы ускорения У1, У2, У3 обесточены, их контакты разомкнуты, поэтому в цель якоря включены пусковые резисторы R1—R4.

При нажатии на кнопку КнП получают питание линейные контакторы Л1, Л2 и своими контактами подсоединяют электродвигатель к сети. Начинается разгон через ограничивающие резисторы R1—R4. Одновременно блок-контакт Л1 размыкается и обесточивает реле РУ1. Но реле не сразу отпускает свой якорь, это произойдет после истечения выдержки времени.

Отпущенный якорь реле РУ1 замыкает свой контакт РУ1 в цепи контактора ускорения У1, последний включается и своим контактом шунтирует резисторы R1—R2; теперь двигатель разгоняется на резисторах R2—R4. Одновременно контактор У1 своим блок-контактом отключает реле РУ2. После реализации его выдержки времени это реле отпускает свой якорь и замыкает свой контакт РУ2 — включается контактор У2 и резистор R2—R3 выводится из цепи якоря электродвигателя. Разгон продолжается на резисторах R3 — R4. Одновременно контактор У2 размыкает свой блок-контакт в цепи катушки РУ3. Это реле после окончания выдержки времени отпускает свой якорь и замыкает контакт РУ3 — включается контактор У3. Теперь все резисторы зашунтированы и двигатель вышел на номинальную частоту вращения.

Схемой предусмотрено дальнейшее увеличение скорости путем ослабления магнитного потока. Если ползунок реостата возбуждения R передвигать, то в цепь обмотки ШОВ будет вводиться резистор. Ток и магнитный поток электродвигателя уменьшаются, а частота вращения увеличивается. С ползунком реостата Rв связан конечный выключатель в цепи КнП. Причем этот конечный выключатель замкнут только при полностью зашунтированном резисторе Rв (номинальная чистота вращения). При движении ползунка вправо Rв сразу размыкается, но это на работу двигателя не влияет, так как контакторы Л1, Л2 получают питание через экономический резистор R_э1 и блок-контакт Л2.

Для остановки двигателя нажимают на кнопку КнС. Повторный пуск кнопкой КнП возможен при замкнутом в ее цепи контакте Rв, что соответствует положению ползунка Rв справа. Так исключается возможность пуска при ослабленном потоке (сразу на повышенную скорость).

При перегрузках реле максимального тока РМ срабатывает и своим контактом выключает Л1, Л2.

На рис. 5 показана схема автоматического управления электродвигателем насоса в функции давления. По такой схеме выполняют электроприводы санитарных и других насосов, которые должны включаться при снижении уровня жидкости в цистернах и выключаться при их наполнении. Электродвигатель насоса — асинхронный, имеет небольшую мощность, поэтому его пуск прямой. Схема предусматривает ручное и автоматическое управление.

Переключение осуществляется одним переключателем, имеющим контакты Kl, К2, К3. При ручном управлении эти контакты находятся в нижнем положении. Нажатием на кнопку КнП включают контактор Л и запускают двигатель. При автоматическом управлении контакты K1, К2, К3 переключателя переводятся в верхнее (на схеме) положение. На рис. 4 положение переключателя соответствует автоматическому управлению.

При снижении уровня жидкости в расходной цистерне ниже минимального замыкается реле РДmin. Получает питание цепь линейного контактора: Л2—К1—РДmin—РДmax—К3—РТ1—Л—РТ2—Пр—Л3. Насос начинает работать, уровень жидкости повышается, и через некоторое время контакт РДmin размыкается. Однако электродвигатель из-за этого не отключится — линейный контактор Л после срабатывания получит питание через собственный блок-контакт, помимо контакта РДmin.

При достижении заданного уровня реле снова сработает и разомкнет контакт РДmax. Электродвигатель в связи с этим остановится, а схема управления возвратится в исходное состояние, будучи готовой к новому циклу работы.

Для управления применяют двухпозиционное реле давления с контактами РДmin, РДmax или поплавковое реле. При перегрузках в режиме ручного или автоматического управления срабатывает одно из тепловых реле РТ1 или РТ2, что приводит к отключению электродвигателя.

Схема управления автоматизированного электропривода копрессора

На рис. 6 показана схема управления автоматизированного электропривода компрессора. Схема предусматривает управления: ручное — кнопками управления КУП и КУС; автоматическое — в функции давления в баллонах.

При нажатии на кнопку КУП срабатывает контактор К и начинает работать компрессор и через клапаны ЭМП выдувает скопившийся конденсат. Одновременно с началом вращения компрессора блок-контакт К включает реле времени РВ1, которое по истечению 15 с размыкает свой контакт в цепи клапана продувания ЭМП. Клапан закрывается, и продувание прекращается — теперь компрессор нагнетает воздух в баллоны.

Второй контакт РВ1 через 15 с включает сигнальное реле Р2, его замкнувшийся контакт может вызвать срабатывание тревожной сигнализации, но к этому времени насос, навешенный на компрессор, успевает создать нужное давление в системе смазки, и реле давления масла РДМ размыкается, обрывая цепь тревожной сигнализации. Если же давление в системе смазки компрессора упадет, то замкнется контакт РДМ, создастся замкнутая цепь тревожной сигнализации и сработает звонок (на схеме не показан).

При повышении давления воздуха в баллонах выше 6 кгс/см 2 контакт РДmin размыкается, но реле Р1 продолжает получать питание через свой блок-контакт Р1, шунтирующий реле РДmin. При достижении давления воздуха в баллонах 8 кгс/см 2 размыкается контакт реле РДmax, что приводит к остановке компрессора. При падении давления ниже 8 кгс/см 2 контакт РДmax замыкается, но пуск компрессора произойдет только после того, как снизится давление воздуха до 6 кгс/см 2 и замкнется контакт реле РДmin.

Cхема электропривода холодильной фреоновой установки

На рис. 7 показана схема электропривода холодильной фреоновой установки системы кондиционирования воздуха. Электродвигатели насосов охлаждающего M1 и рассольного М2 запускают вручную. Для этого включают автоматы управления АУ1, АУ2 и замыкают кнопки пуска КнП1, КнП2. Срабатывают контакторы ВК1, ВК2, двигатели начинают работать.

Одновременно включаются блокировочные реле Р, Р1, замыкаются их контакты в схеме пуска компрессора.

Если не работает охлаждающий или рассольный насос, то пуск компрессора невозможен (контакт Р или Р1 разомкнут в цепи контактора пуска компрессора ВК3).

После запуска двигателя M1 должны установиться нормальные параметры рассола и охлаждающей воды, о чем сигнализируют контакты: ДТР (датчик температуры рассола); РР (реле расхода рассола); РД (реле давления, размыкает свой контакт в том случае, если давление в магистрали слишком понизится или повысится).

После включения автомата компрессора АУ3 при нормальных параметрах рассола и охлаждающей воды включаются защитные реле Р3, Р4, Р5, их контакты в цепи промежуточного реле Р6 замыкаются. Теперь нажатием на кнопку КВ можно включить реле Р6. Его контакт замкнется в цепи контактора ВК3. Только теперь возможен пуск компрессора вручную.

При перегрузке любого из двигателей схемы срабатывают тепловые реле РТ1—РТ6, что приводит к остановке электродвигателей. При автоматическом режиме работы, как и при ручном, в случае недопустимого изменения параметров рассола или охлаждающей воды теряет питание одно из реле Р3, Р4 или Р5, выключается реле Р6 и пуск компрессора невозможен.

Рассмотренная схема, по сравнению с действительной, упрощена, не показаны элементы сигнализации.

Рис. 8. Принципиальная схема электропривода балластного насоса самовыгружающегося балкера "Ambassador"

Из этой части руководства по монтажу откатных ворот вы узнаете про сборку электрической схемы управления своими руками. Мы расскажем, как подключить разные типы двигателей и собрать пусковое оборудование, а также раскроем секреты плавного пуска и остановки автоматических откатных ворот.

В зависимости от выбранного типа двигателя, вы можете использовать разные способы подключения. Отличаться будет не только схема электрических соединений, но и допустимые параметры тока.

Внимание! При работе с электрической частью не забывайте о мерах предосторожности: приварите к стационарной раме болт, который будет использован для подключения к заземляющему контуру.

Подключение электродвигателя

Если вы пытаетесь подключить трехфазный двигатель к однофазной сети, отдайте предпочтение емкостному способу. При этом используйте пусковой конденсатор заведомо завышенной емкости (в 2–3 раза) и добавьте пару компенсирующих конденсаторов для двух оставшихся обмоток в рабочую сборку, либо предусмотрите отключение пускового конденсатора с помощью реле времени.

Емкость рабочего конденсатора подбирается из расчета 70–80 мкФ на 1 кВт мощности, а номинал составляет 450 В.

Однофазный конденсаторный двигатель имеет в сборке четыре провода, то есть по два конца пусковой и рабочей обмотки. Стандартная маркировка выводов клеммной колодки такова:

Клеммы U1 и U2 (или B1 и B2) — основная обмотка.
Клеммы W2 и V2 (или С1 и С2) — пусковая обмотка.
Клеммы V2 и V1 — пусковой конденсатор.

Подключение пусковой обмотки остается постоянным, в то время как полярность питания рабочей обмотки можно изменить для смены направления вращения.

Примечание: полярность определяется положением перемычек на клеммной планке двигателя, замыкание которых будет выполняться дистанционно через контактор.

Пусковая аппаратура

Для сборки электрической схемы понадобится два магнитных пускателя IEK КМИ 1121 с напряжением питания катушек 230 В, либо один реверсивный пускатель ПМЛ 2561 (преимущество последнего в наличии механической блокировки). Основных контактов должно быть три.

Подключите входные контакты двух пускателей параллельно, подав на них фазу и ноль от сети 220 В через защитный автомат. С обратной стороны пускателей подключите два провода питания пусковой обмотки.

На примере двигателя АИРЕ 80, питание нужно подавать на клеммы V1 и W2. Учтите, что полярность остается неизменной вне зависимости от того, какой пускатель включен. Выводы U1 и U2 принадлежат концам рабочей обмотки и должны быть подключены к двум пускателям в разной последовательности.

Питание на катушки каждого пускателя нужно подавать через собственные нормально открытые и нормально закрытые контакты второго пускателя. Это обеспечит самоподхват и удержание катушки во включенном состоянии, а также обеспечит электрическую блокировку встречного пуска.

Кнопочные посты и концевые выключатели

Чтобы привод сам и своевременно выключался, когда ворота достигают крайних точек открывания и закрывания, электрическую схему нужно дополнить концевыми выключателями. Подойдут выключатели ВПК-2112 или МЕ 8104 с одним нормально закрытым контактом. Рекомендуется использовать изделия, оснащенные роликом.

Концевые выключатели нужно жестко закрепить на стационарной раме ворот таким образом, чтобы ролик находился в 1–2 мм от любого продольного элемента ворот. Это может быть несущая рама или рельсовая направляющая, главное, чтобы боковая поверхность была абсолютно ровной. Ворота нужно поставить сначала в открытом, затем в закрытом положении и отметить места контакта с роликами.

Примечание! Поскольку массивные ворота продолжают движение по инерции, рекомендуется сместить метки на несколько сантиметров в обратную сторону, чтобы концевик срабатывал с небольшим упреждением.

По нанесенным меткам нужно наварить небольшие выступы, высота которых будет достаточной для уверенного срабатывания выключателя. Также важно, чтобы метка имела достаточную длину и удерживала ролик, а не проскакивала через него, кратковременно включая концевик. Выключатель должен находиться в положении срабатывания вплоть до начала движения в обратную сторону, когда он сойдет с метки и снова замкнет цепь.

Электрическое подключение концевых выключателей можно выполнить двумя способами.

Схема подключения кнопочных постов и концевых выключателей

Способ № 2. Подразумевает независимое включение концевиков в цепи удерживания катушек каждого пускателя. Нормально закрытый контакт выключателя расположен по схеме между нормально открытым дополнительным контактом пускателя и клеммой катушки. Также допускается ставить выключатель в цепь электрической блокировки: между катушкой одного и нормально закрытым контактом второго пускателя. Таким образом, выключатели работают независимо друг от друга, а значит, не требуется задержка времени при включении привода.

Управление воротами через преобразователь частоты

Поскольку преобразователи частоты в последнее время становятся все более доступными и популярными, их уместно использовать для управления приводом ворот, тем более что для этого имеется не один повод:

Поскольку преобразователь частоты подает на привод трехфазное напряжение, вы экономите, покупая более распространенный двигатель меньшей мощности.
Частота вращения двигателя не имеет значения.
Исключены трудности с подключением трехфазного мотора.
Вы избегаете проблем с пуском привода под нагрузкой.
Преобразователь плавно, но быстро разгоняет и останавливает ворота, открывание происходит за считанные секунды.
Не нужно покупать и устанавливать редуктор.
Нет необходимости в пускателях, простая электрическая схема.
Существенно увеличивается срок службы двигателя.

Средняя стоимость аппарата с выходной мощностью 2–2,5 кВт составляет $250–300, поэтому его приобретение вполне оправдано с учетом отказа от покупки редуктора и пускателей.

Преобразователь частоты CFM-240 — это бюджетный вариант устройства, он также имеет наиболее распространенную схему подключения и управления. По его примеру вы легко сможете разобраться с аналогичными устройствами.

Подключение преобразователя частоты

Клеммы L и N используются для подачи, соответственно, фазы и нуля от сети 220 В, здесь важно соблюдать полярность. Клеммы U, V и W дают выходное напряжение для питания трехфазного асинхронного двигателя на напряжение 380/220 В, обмотки которого соединены в треугольник. Управление происходит путем замыкания одного из управляющих контактов DI1-DI3 на общую клемму GND. Соответственно, при замыкании DI1 и GND происходит пуск двигателя, DI2 и GND запустят привод в обратном направлении, а DI3 и GND остановят его.

Принцип настройки преобразователя частоты

К примеру, вал двигателя может сдвигать ворота на 25 см за один оборот, а энкодер, закрепленный на валу, выдает за один оборот 200 импульсов. Это значит, что на каждые 1000 мм, заданных в значении параметра 62, будет приходиться по 800 импульсов датчика, устанавливаемых в значении параметра 63.

Номинальная скорость вращения двигателя задается значением выходной частоты (Гц) в главном меню программы. Вы можете изменять ее в режиме реального времени и увеличивать до тех пор, пока механизм передачи сохраняет стабильную работу. Не забывайте также, что слишком большой разгон не позволит преобразователю эффективно снизить скорость в конце пути. Время разгона привода до максимальной скорости задается значением в секундах параметра 10.

Настройка торможения ворот при помощи преобразователя частоты

Слишком массивные ворота нуждаются в торможении приводом. Для этого в преобразователе частоты предусмотрена функция, включаемая параметром 21. Сила торможения и время, за которое выполняется полная остановка, задаются соответственно параметрами 27 и 28. При торможении приводом нужно использовать компенсацию нагрузки. Для этого к силовым клеммам Br нужно подключить силовые резисторы сопротивлением не менее 70 Ом и мощностью свыше 350 Вт (их также можно заменить связкой из 4–5 последовательно соединенных ламп накаливания).

Теперь вы располагаете несколькими вариантами подключения двигателя и можете выбрать способ, который подойдет именно под ваши потребности. Каждый способ подключения может иметь дистанционную схему управления, о которой мы расскажем в следующей статье.

При сборке схемы автоматического ввода резерва можно выбрать три варианта. Два более простых и один посложнее.

Рассмотрим каждый из вариантов схемы поподробнее.

Простейшая схема АВР для двух однофазных вводов собирается всего лишь на одном магнитном пускателе. Для этого понадобится контактор с двумя парами контактов:

Если таковых в вашем контакторе не оказалось, можно использовать специальную приставку.

Только учтите, что контакты у большинства из них не рассчитаны на большие токи. А если вы решите подключать через АВР нагрузку всего дома, то уж точно не стоит этого делать, используя блок контакты расположенные по бокам стандартных пускателей.

Для этих целей лучше выбирать аппаратуру, изначально в своей конструкции имеющую именно силовые замкнутые и разомкнутые контакты. Подойдут такие марки как VS 463-33 или ESB-63-22, МК-103 от DeKraft, КМ ИЭК.

Вот самая простая схема АВР:

Катушка магнитного пускателя подключается на один из вводов. В нормальном режиме напряжение поступает на катушку, она замыкает контакт КМ1-1, а контакт КМ1-2 размыкается.

SF1 и SF2 в схеме – это однополюсные автоматические выключатели.

Напряжение через контактор поступает к потребителю. Дополнительно в схеме могут быть подключены сигнальные лампы. Они визуально будут показывать какой из вводов в данный момент подключен. Немного измененная схемка с лампочками:

Если напряжение на первом вводе исчезло, контактор отпадает. Его контакты КМ1-1 размыкаются, а КМ2-1 замыкаются. Напряжение начинает поступать к потребителю с ввода №2.

Если вам в нормальном режиме просто нужно проверить работоспособность схемы, то выключите автомат SF1 и смотрите как реагирует сборка. Все ли работает исправно.

Самое главное здесь изначально проконтролировать на какой ток рассчитаны эти самые нормально замкнутые и разомкнутые контакты.

При этом обратите внимание, что эту простейшую схему можно собрать двумя способами:

Без разрыва можно применять в том случае, если у вас есть две независимые линии эл.передач или кабельных ввода, от которых вы собственно и подключаете весь дом. А вот когда резервной линией является какой-то автономный источник энергии – ИБП или генератор, то здесь придется разрывать как фазу, так и ноль.

Так как основная сеть в 90% случаев выполнена с глухозаземленной нейтралью, а от генератора или ИБП идет с изолированной. Здесь объединять нулевой рабочий проводник от сети, с нулем от генератора нельзя.

Естественно, что все контакторы подключаются после счетчика kWh. QF – это модульные автоматы в щитке дома.

Если у вас второй источник питания подает напряжение не автоматически, например бензиновый генератор без пусковой аппаратуры. Который нужно сначала вручную завести, прогреть и только потом переключиться, то схемку можно немного изменить, добавив туда одну единственную кнопку.

За счет нее не будет происходить автоматического переключения. Вы сами выберите для этого нужный момент, нажав ее когда потребуется. Монтируется эта кнопка SB1 параллельно катушке контактора.

Когда у вас напряжение на основном вводе не исчезает на долго, а периодически пропадает и появляется (причины могут быть разными), в этом случае не желательны постоянные переключения контакторов туда-обратно. Здесь целесообразно использовать специальную приставку к контактору типа ПВИ-12 с задержкой времени.

Трехфазная схема практически аналогична однофазной.

Только особо следите за правильной фазировкой АВС. Она должна совпадать на вводе-1 с вводом-2. Иначе 3-х фазные двигатели после переключения будут крутиться в обратную сторону.

Вторая схема немного посложнее. В ней используется уже два магнитных пускателя.

Допустим, у вас есть два трехфазных ввода и один потребитель. В схеме применены магнитные пускатели с 4-мя контактами:

Катушка пускателя КМ1 подключается через фазу L3 от первого ввода и через нормально замкнутый контакт КМ2. Таким образом, когда вы подаете питание на ввод №1, катушка первого пускателя замыкается и вся нагрузка подключается к источнику напряжения №1.

Второй контактор при этом отключен, так как нормально замкнутый разъем КМ1, будет в этот момент размокнут, и питание на катушку второго пускателя поступать не будет. При исчезновении напряжения на первом вводе, отпадает контактор-1 и включается контактор-2. Потребитель остается со светом.

Самый главный плюс этих схем – их простота. А минусом является то, что подобные сборки называть схемами автоматизации можно с очень большой натяжкой.

Стоит лишь исчезнуть напряжению на той фазе, которая питает катушку включения и вы легко можете получить встречное КЗ.

Можно конечно усовершенствовать всю систему, выбрав катушку контактора не на 220В, а на 380В. В этом случае будет осуществлен контроль уже по двум фазам.

Но на 100% вы все равно себя не обезопасите. А если учесть момент возможного залипания контактов, то тем более.

Кроме того, вы никак не будете защищены от слишком низкого напряжения. Пускатель №1 может отключиться, только если U на входе будет ниже 110В. Во всех остальных случаях, ваше оборудование будет продолжать получать не качественную электроэнергию, хотя казалось бы, рядом и есть второй исправный ввод.

Чтобы повысить надежность, придется усложнять схему и включать в нее дополнительные элементы:

Поэтому в последнее время, для сборки схем АВР, все чаще стали применяться специальные реле или контроллеры - ”мозги” всего устройства. Они могут быть разных производителей и выполнять функцию не только включения резервного питания от одного источника.

Вдруг перед вами стоит более сложная задача. Например, нужно чтобы схема управляла сразу двумя вводами и вдобавок еще генератором. Причем генератор должен запускаться автоматически.

Алгоритм работы здесь следующий:

1.При неисправном вводе №1 происходит автоматическое переключение на ввод №2.
2.При отсутствии напряжения на обоих вводах осуществляется запуск генератора и переключение всей нагрузки на него.

Как и на чем реализовать подобный ввод резерва? Здесь можно применить схему АВР на базе AVR-02 от компании ФиФ Евроавтоматика.

На сегодняшний день, стоимость таких устройств сопоставима с ценой хорошего корпуса эл.шкафа от ABB. Но там вы получите пустую железную коробку, а здесь умные мозги, которые будут управлять и защищать всю ваше домашнюю электросеть.

В принципе есть смысл один раз потратиться и защитить себя и свое оборудование раз и навсегда.

Данное устройство является многофункциональным и с помощью него можно построить 8 разных схем АВР. Чаще всего применяются три из них:

Читайте также: