Как осуществить реверс электродвигателя постоянного и переменного тока

Реверсивное включение двигателей постоянного тока

Самый простой способ перевернуть двигатель постоянного тока с постоянным магнитом в статоре. Просто поменяйте полярность, чтобы ротор вращался в противоположном направлении.

При электромагнитном возбуждении (последовательно, параллельно) реверсировать двигатель сложнее. Если просто поменять полярность питающего напряжения, направление вращения ротора не изменится. Для изменения направления вращения достаточно изменить полярность только в обмотке возбуждения или щетках ротора.

Для реверсирования двигателей большой мощности необходимо поменять полярность якоря. Отсоединение обмотки возбуждения при работающем двигателе может вызвать отказ, поскольку изоляция обмотки возбуждения может быть повреждена из-за генерируемого высокого напряжения. Это может повредить изоляцию обмоток и привести к отказу двигателя.

Мостовые схемы с реле, контакторами или транзисторами используются для реализации обратного направления вращения ротора. В последнем случае также можно регулировать скорость.

На рисунке показана транзисторная схема. Для иллюстрации работы транзисторы были заменены переключающими контактами. Аналогичным образом вместо биполярных транзисторов изготавливают мостовые схемы с полевыми транзисторами.

КПД такой системы намного выше, чем у транзисторов. Управление осуществляется с помощью микроконтроллера или простых логических схем, предотвращающих одновременную отправку сигналов.

Изменение направления вращения ротора асинхронного двигателя

Наиболее распространены в промышленности асинхронные двигатели с трехфазным напряжением 380 В. Достаточно поменять местами любые две фазы, чтобы изменить направление вращения.

Широкое распространение получила схема подключения на основе двух магнитных пускателей. Собственно, для двигателей постоянного тока это аналогично, но используются контакторы или двухполюсные пускатели. Эта схема также называется «инвертирующей схемой пуска» или «инвертирующей схемой пуска асинхронного трехфазного электродвигателя».

При включении пускателя КМ1 кнопкой «Пуск 1» напряжение подается непосредственно на обмотки, а кнопка «Пуск 2» блокируется от случайного включения путем размыкания замыкающих контактов КМ-1. Двигатель вращается в одном направлении.

После отключения стартера КМ1 нажатием кнопки «Стоп» или полного отключения напряжения можно запустить КМ2 кнопкой «Пуск 2». Это приводит к тому, что L2 пропускается напрямую через контакты, а L1 и L3 меняются местами. Кнопка «Пуск 1» заедает потому, что нормально замкнутые контакты пускателя КМ2 находятся под напряжением и разомкнуты. Двигатель начинает вращаться в обратную сторону.

Эта схема сегодня широко применяется для подключения трехфазного двигателя в трехфазную сеть. Важным преимуществом является простота схемотехники и легкая доступность компонентов.

Чаще всего используются электронные системы управления. Цепи переключения смонтированы на тиристорах без пускателей. Хотя пускатели могут быть установлены для удаленного включения или выключения в этой цепи.

Они более сложные, но и более надежные, чем устройства на основе контакторов. Для управления используются системы импульсно-фазового регулирования (СФУ), системы частотного регулирования. Это многофункциональные устройства, они могут не только реверсировать асинхронный электродвигатель, но и регулировать скорость.

В домашних условиях необходимо подключить мотор 380В на 220В с реверсом. Для этого переключите обмотку звезда-треугольник. Более подробно различия этих схем мы рассмотрели в статье, ранее размещенной на сайте: https://samelectrik.ru/chto-takoe-zvezda-i-treugolnik-v-elektrodvigatele.html.

Однако, если трехфазный электродвигатель должен быть подключен к однофазной сети, для этой цели используется конденсатор, который подключается согласно схеме ниже.

Просто переключите сетевой кабель с B на клемму A, отключите конденсатор от A и подключите его к клемме B, чтобы изменить направление. Это типичное подключение двигателя.асинхронный электрический до сети 220В с конденсатором.

Схема подключения коллекторного двигателя с реверсом

Чтобы реверсировать коллекторный двигатель нужно знать:

  1. Не каждый коллекторный двигатель можно реверсировать. Если на корпусе есть стрелка вращения, ее нельзя использовать на реверсивных устройствах.
  2. Все высокоскоростные двигатели предназначены для вращения в одном направлении. Например, электродвигатель, который установлен в надрессорных балках.
  3. Двигатель с низкой скоростью вращения может вращаться в разных направлениях. страниц. Такие моторы устанавливаются в электроинструменты, такие как электродрели, шуруповерты, стиральные машины и т. Д.

На рисунке показана принципиальная схема универсального коллекторного двигателя, который может работать как с постоянным, так и с переменным током.

Чтобы изменить вращение ротора, достаточно изменить полярность напряжения на обмотке ротора или статора, как в двигателях постоянного тока, от которых универсальные машины практически не отличить.

Если изменить полярность напряжения, подаваемого на коллекторный двигатель, направление вращения ротора не изменится. Это необходимо учитывать при подключении электродвигателя к электросети.

Также следует помнить, что в двигателях большой мощности переключают обмотку якоря. Во время переключения обмоток статора возникают самоиндуктивные напряжения, которые достигают значений, которые могут привести к остановке двигателя.

Строители-любители используют в своих ремеслах разные типы двигателей. Часто используют щеточный мотор от стиральной машины. Это удобные моторы, которые можно подключать напрямую к сети 220 В. Они не требуют дополнительных конденсаторов, а скорость легко регулируется с помощью штатного диммера. На клеммной колодке шесть или семь клемм.

Это зависит от типа двигателя:

  • Две идут на коллекторные щетки.
  • От тахометра пара проводов идет к клеммной колодке.
  • Обмотка возбуждения может иметь два или три вывода. Третий используется для изменения скорости вращения.

Чтобы реверсировать мотор стиральной машины, поменяйте местами провода обмотки возбуждения. Если есть третий провод, он не используется.

Схема реверса электродвигателя на ардуино

При создании моделей или робототехнике часто используются небольшие щеточные двигатели постоянного тока, которые управляются программируемым микроконтроллером Arduino.

Если двигатель должен вращаться только в одном направлении, а мощность двигателя небольшая, а напряжение питания составляет от 3,3 до 5 вольт, вы можете упростить схему и запустить ее непосредственно от Arduino, но это делается редко.

В моделях с дистанционным управлением, где необходимо реверсировать направление вращения двигателей с напряжением более 5В, следует использовать переключатели, собранные по мостовой схеме. Вы можете подключить реверсивный двигатель к ардуино по мостовой схеме. Это соединение используется чаще всего.

В мостовой схеме можно использовать полевые транзисторы или специальное согласующее устройство — драйвер, с которым связаны мощные двигатели.

В заключение отметим, что установка реверсивной цепи электродвигателя должна выполняться обученным специалистом. Однако в случае самостоятельного подключения соблюдайте условия безопасности, выберите соответствующую схему подключения и выберите необходимые компоненты, строго соблюдая инструкции по монтажу. В этом случае у конструктора не возникнет затруднений с подключением и управлением электродвигателем.

Теперь вы знаете, что такое обратный электродвигатель и какие схемы подключения для этого приложения. Надеемся, информация была для вас полезной и интересной!