DALJINSKI VKLOP IN IZKLOP TRIFAZNEGA ASINHRONSKEGA  MOTORJA S TIPKALI

Daljinsko vklapljanje in izklapljanje trifaznega asinhronskega motorja s tipkali omogoča učinkovito in varno upravljanje motorja na daljavo. Ta metoda se pogosto uporablja v industriji za povečanje praktičnosti in zagotavljanje varnosti pri delu.

Slika 1: daljinski vklop in izklop trifaznega asinhronskega motorja

Slika 1 prikazuje daljinski vklop in izklop trifaznega asinhronskega motorja s tipkali. Levi del načrta prikazuje močnostni del oziroma tripolno shemo glavnih tokokrogov, desni del pa je krmilni načrt. Poleg simbolov so tudi slike realnih gradnikov vezja. Motor (M1M) bomo vklapljal oziroma izklapljali s pomočjo tipkal. 3 fazni asinhronski motor je lahko zvezan v vezavo zvezda ali trikot. Poznati moramo nazivni tok motorja, saj  moramo nastaviti  bimetalni rele (F2F). Bimetalni rele služi za zaščito motorja pred preobremenitvami. Za zaščito pred kratkimi stiki imamo 3 taljive varovalke (F1F), lahko pa bi imeli tudi tripolni inštalacijski odklopnik tipa C, da ni nepotrebnega izklopa pri zagonu. V načrtu so L1, L2, L3 fazni vodniki, PE pa je rumeno zeleni zaščitni vodnik, saj mora biti motor ozemljen. K1 pa je kontaktor, ki kot elektromehanski stikalni aparat poskrbi, da se motor daljinsko priključi na omrežje. Kontaktor mora biti tipa AC3, saj imamo opravka z večjimi zagonskimi tokovi.

Poglejmo si še enkrat ločeno krmilni načrt, ki ga prikazuje slika 2.

Slika 2: krmilni načrt vezja z slikami realnih gradnikov

Krmilna varovalka F3F (lahko bi bil tudi inštalacijski odklopnik) je zaščita krmilnega tokokroga pred kratkimi stiki. Razmislimo, kako bi  zvezali krmilni del načrta. Gremo iz izvora L1 na krmilno varovalko (ali inštalacijski odklopnik) F3F iz nje pa na odpiralni kontakt 95,96 bimetalnega releja F2F. Temu kontaktu pogosto rečemo normalno zaprt - angleško normal closed (NC) kontakt. Iz kontakta 95,96  gremo na normalno zaprt (normal closed NC) kontakt 11,12 tipkala S1. To tipkalo S1 služi za izklop in je rdeče barve. Potem gremo na  tipkalo S2, ki pa je  tipkalo za vklop in je zelene barve. Uporabimo zapiralni kontakt 13,14 (normalno odprt – normal open NO kontakt). Tovarniško imajo tipkala dva kontakta (enega NO, enega NC) uporabimo pa tistega, ki ga potrebujemo. Iz tega NO kontakta tipkala S2, 13,14, gremo na vzbujalno tuljavo kontaktorja A1 in  iz A2 na nevtralni vodnik. Naša vzbujalna tuljava je grajena za 230 voltov izmenične napetosti. Zelo pogosto so vzbujalne tuljave grajene za 24 voltov enosmerne napetosti. Razmislimo, kaj se zgodi,  če bi naredili preizkus brez vezave normalno odprtega (NO) kontakta 13 14 kontaktorja K1 (glej sliko 1). Kontaktor je vključen samo, dokler držim zeleno tipkalo S2. Vse se takoj izključi, ko tipkalo S2 spustim, tako da je  to vezje (brez 13,14 kontakta K1) dejansko neuporabno.

Sedaj pa bomo vzporedno  kontaktu 13, 14 tipkala S2 povezali normalno odprt (NO) pomožni kontakt 13,14 kontaktorja K1. Kaj se zgodi? Ko vklopim tipkalo S2 (zelena tipka), vzbujalna tuljava (A1-A2) kontaktorja K1 dobi napetost 230 V. Glavni, delovni kontakti kontaktorja K1 se zaprejo, motor je priključen na trifazno izmenično napetost in deluje, istočasno pa se zapre tudi normalno odprt (NO) kontakt 13,14 kontaktorja K1.  Kontaktor  tako sam sebe vzbuja, zato temu kontaktu rečemo samodržni kontakt. Preko tega kontakta, tudi potem, ko kontakt 13,14 tipkala S2 skoči ven, kontaktor sam sebe  drži vzbujenega oziroma  sam sebe drži sklenjenega, saj vzbujalna tuljava A1 A2 kontaktorja ne ostane brez napetosti (slika 1).

Kaj pa močnostni del. Slika 3 prikazuje ločen močnostni del od krmilnega.

Slika 3: močnostni del oziroma tripolna shemo glavnih tokokrogov

Iz 3 faz L1, L2, L3 so priključene taljive varovalke F1F (lahko tudi inštalacijski odklopniki tipa C). Iz varovalk F1F gremo na kontaktor K1, od tam pa na bimetalni rele F2F, ki služi za zaščito motorja pred preobremenitvami. Iz bimetalnega releja pa gremo na trifazni asinhronski motor. Bimetalni rele mora biti  nastavljen na nazivni tok motorja. Trifazni asinhronski motor  moramo tudi ozemljiti, nevtralnega vodnika pa ne potrebujemo.

Z vklopom tipke S2 - zelene barve, tako motor vključimo, z vklopom tipke S1 - rdeče barve pa motor izključimo. Razložimo še, kaj se zgodi v primeru preobremenitve motorja: Predpostavimo, da motor poganja krožno žago, pridemo na grčo,  motor je preobremenjen, tok je večji od nazivnega toka motorja.  To pa ni v redu, saj lahko krajšamo življenjsko dobo motorja ali celo uničimo motor. Odpiralni kontakt  (NC) 95 96 bimetalnega releja F2F (slika 4) se odpre, in motor se v trenutku ustavi. Bimetalni releji  so lahko s samo zaporo ali brez samo zapore. Samo zapora pomeni, da mora po reagiranju bimetalnega releja, kljub ohladitvi le tega,  električar bimetalni rele ročno ponovno vključiti. Brez samo zapore bi se to naredilo avtomatsko. V našem primeru to ne bi bil problem, ker imamo krmiljenje s tipkali, če pa bi imeli krmiljenje s stikalom pa bi se lahko motor nenadzorovano sam vključil po ohladitvi, zato je boljše – varnejše uporabiti rele s  samo zaporo.

Slika 4: bimetalni rele 

Slika 5 prikazuje I-t karakteristiko (izklopilno karakteristiko) bimetalnega releja, kjer se lepo vidi, da v primeru večjega preobremenitvenega toka, rele hitreje  prekine.  Če imamo nastavitveni tok 10 A, preobremenitveni tok pa je  50 % večji, bo izklop v dobrih 2 minutah, v primeru predhodno toplega stanja releja pa bo izklop še malce hitrejši.

Danes kombinacijo varovalka+bimetalni rele pogosto zamenjuje motorsko zaščitno stikalo, daljinsko krmiljenje pa ostaja enako.

Slika 5:  I-t karakteristika bimetalnega releja