DALJINSKO UKLJUČIVANJE I ISKLJUČIVANJE TROFAZNOG ASINKRONOG MOTORA POMOĆU TIPKALA

Daljinsko uključivanje i isključivanje trofaznog asinkronog motora pomoću tipkala omogućuje učinkovito i sigurno upravljanje motorom na daljinu. Ova metoda široko se primjenjuje u industrijskim postrojenjima radi jednostavnijeg upravljanja i osiguravanja sigurnosti na radnom mjestu.

Slika 1: Daljinsko uključivanje i isključivanje trofaznog asinkronog motora

Slika 1 prikazuje daljinsko uključivanje i isključivanje trofaznog asinkronog motora pomoću tipkala. Lijevi dio sheme prikazuje energetski dio, odnosno trofazni strujni krug glavnih napojnih vodova, dok desni dio prikazuje upravljački strujni krug. Osim simbola, prikazane su i slike stvarnih komponenti strujnog kruga. Motor (M1M) uključuje se i isključuje pomoću tipkala. Trofazni asinkroni motor može biti spojen u zvijezdu ili trokut. Nazivna struja motora mora biti poznata kako bi se pravilno podesio bimetalni relej (F2F), koji štiti motor od preopterećenja. Za zaštitu od kratkog spoja koriste se tri osigurača (F1F), iako se može koristiti i tropolni automatski prekidač karakteristike C kako bi se izbjegla neželjena okidanja tijekom pokretanja. Na shemi su prikazani fazni vodiči L1, L2 i L3, dok PE označava žuto-zeleni zaštitni vodič jer motor mora biti uzemljen. K1 je sklopnik, elektromehanički sklopni uređaj koji omogućuje daljinsko priključivanje motora na električnu mrežu. Sklopnik mora biti kategorije uporabe AC-3 jer mora podnijeti veće struje pokretanja.

Pogledajmo ponovno zasebni upravljački strujni krug prikazan na slici 2.

Slika 2: Upravljački strujni krug sa slikama stvarnih komponenti

Upravljački osigurač F3F (ili automatski prekidač) štiti upravljački strujni krug od kratkog spoja. Pogledajmo kako se povezuje upravljački strujni krug. Od faznog vodiča L1 povezivanje se izvodi prema upravljačkom osiguraču (ili automatskom prekidaču) F3F, a zatim prema normalno zatvorenom (NC) kontaktu 95,96 bimetalnog releja F2F. Taj se kontakt često naziva mirnim kontaktom (NC). Od kontakta 95,96 povezivanje se nastavlja prema normalno zatvorenom (NC) kontaktu 11,12 tipkala S1. Tipkalo S1 služi za zaustavljanje motora i crvene je boje. Zatim se povezuje tipkalo S2, koje služi za pokretanje motora i zelene je boje. Koristi se normalno otvoreni (NO) kontakt 13,14. Tipkala obično imaju dva kontakta (jedan NO i jedan NC), a potrebno je odabrati odgovarajući kontakt. Od normalno otvorenog (NO) kontakta 13,14 tipkala S2 vodič se povezuje s priključkom A1 pobudne zavojnice sklopnika, dok se priključak A2 povezuje s neutralnim vodičem. Pobudna zavojnica predviđena je za izmjenični napon od 230 V, iako se često koriste i pobudne zavojnice za istosmjerni napon od 24 V. Ako normalno otvoreni (NO) kontakt 13,14 sklopnika K1 nije povezan, sklopnik će ostati uključen samo dok je pritisnuto zeleno tipkalo S2. Zbog toga je strujni krug bez kontakta 13,14 sklopnika K1 praktički neupotrebljiv za predviđeni način rada.

Sada ćemo normalno otvoreni (NO) pomoćni kontakt 13,14 sklopnika K1 povezati paralelno s kontaktom 13,14 tipkala S2. Što se događa? Kada se pritisne tipkalo S2 (zeleno), pobudna zavojnica (A1-A2) sklopnika K1 dobiva napon od 230 V. Glavni radni kontakti sklopnika K1 zatvaraju se, priključuju motor na trofazno izmjenično napajanje i pokreću motor. Istodobno se zatvara i normalno otvoreni (NO) kontakt 13,14 sklopnika K1. Taj kontakt održava sklopnik uključenim čak i nakon otpuštanja tipkala S2, zbog čega se naziva kontaktom samodržanja. Preko tog kontakta pobudna zavojnica A1-A2 sklopnika K1 ostaje pod naponom, čime se omogućuje neprekidan rad motora (vidi sliku 1).

A što je s energetskim dijelom? Slika 3 prikazuje energetski dio odvojeno od upravljačkog dijela.

Slika 3: Energetski dio ili shema glavnog trofaznog strujnog kruga

Od triju faza L1, L2 i L3 vodiči prolaze kroz osigurače F1F (ili automatske prekidače karakteristike C) do sklopnika K1, zatim do bimetalnog releja F2F, koji štiti motor od preopterećenja, te na kraju do trofaznog asinkronog motora. Bimetalni relej mora biti podešen na nazivnu struju motora. Trofazni asinkroni motor također mora biti uzemljen, dok neutralni vodič nije potreban.

Pritiskom na zeleno tipkalo S2 motor se uključuje, a pritiskom na crveno tipkalo S1 isključuje. Objasnimo što se događa pri preopterećenju motora. Pretpostavimo da motor pokreće kružnu pilu koja tijekom rezanja naiđe na čvor u drvu, što uzrokuje preopterećenje. Struja premašuje nazivnu vrijednost motora, što može skratiti njegov vijek trajanja ili ga čak oštetiti. Normalno zatvoreni (NC) kontakt 95,96 bimetalnog releja F2F (slika 4) otvara se i odmah zaustavlja motor. Bimetalni releji mogu biti izvedeni s ručnim ili automatskim resetiranjem. Ručno resetiranje znači da se relej nakon okidanja mora ručno vratiti u početno stanje, čak i nakon hlađenja. Kod automatskog resetiranja relej bi se samostalno vratio u početno stanje, što bi moglo uzrokovati neočekivano ponovno pokretanje motora. Zbog sigurnosti je u takvim slučajevima poželjno koristiti relej s ručnim resetiranjem.

Slika 4: Bimetalni relej

Slika 5 prikazuje I-t karakteristiku (karakteristiku okidanja) bimetalnog releja, iz koje je vidljivo da pri većim strujama preopterećenja relej brže okida. Primjerice, ako je relej podešen na 10 A, a struja preopterećenja je 50 % veća, relej će okinuti za nešto više od 2 minute. Ako je relej već zagrijan, okinut će još brže.

Danas se kombinacija osigurača i bimetalnog releja često zamjenjuje motornim zaštitnim prekidačem, dok daljinsko upravljanje pomoću tipkala ostaje nepromijenjeno.

Slika 5: I-t karakteristika bimetalnog releja