直接在線啟動(dòng)電路的操作

直接在線啟動(dòng)器或 DOL是一種簡(jiǎn)單的機(jī)電系統(tǒng)，設(shè)計(jì)用于感應(yīng)電機(jī)的開關(guān)和保護(hù)。

眾所周知，電機(jī)非常耗電，而這種高功耗是電機(jī)繞組吸收電流的結(jié)果。因此，電機(jī)消耗的電流越高，它消耗的功率就越高，產(chǎn)生的熱量也越高。這種熱量通常會(huì)通過(guò)輻射或直接接觸傳導(dǎo)散發(fā)到環(huán)境中。但在某些沒有適當(dāng)通風(fēng)或環(huán)境炎熱的情況下，電樞繞組可能會(huì)因過(guò)熱而燃燒。

因此需要嚴(yán)密監(jiān)控電機(jī)繞組電流，避免大電流長(zhǎng)時(shí)間流過(guò)。因此，為避免大電流長(zhǎng)時(shí)間流過(guò)，電機(jī)通常配備各種類型的保護(hù)系統(tǒng)。

通常，驅(qū)動(dòng)大功率負(fù)載的三相工業(yè)電機(jī)需要這些保護(hù)系統(tǒng)。而直接在線啟動(dòng)器是一種為三相鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)提供過(guò)載保護(hù)的機(jī)構(gòu)。

直接在線啟動(dòng)器為三相異步電動(dòng)機(jī)提供的主要功能有：

過(guò)流保護(hù)或短路保護(hù)。

過(guò)載保護(hù)。

隔離電機(jī)開關(guān)設(shè)置。

過(guò)流保護(hù)或短路保護(hù)：?DOL 啟動(dòng)器由 MCCB（斷路器）和保險(xiǎn)絲裝置組成，以在發(fā)生短路時(shí)斷開電機(jī)與電源的連接。

過(guò)載保護(hù)：?DOL 啟動(dòng)器由一個(gè)機(jī)電裝置組成，如果電機(jī)過(guò)載或電機(jī)消耗的電流超過(guò)額定值，它將斷開電機(jī)與電源的連接。

隔離電機(jī)開關(guān)設(shè)置：?由于大功率電機(jī)很危險(xiǎn)，因此 DOL 啟動(dòng)器的設(shè)計(jì)方式允許客戶間接打開和關(guān)閉電機(jī)。

上述三個(gè)特性對(duì)于工業(yè)中使用的中低功率感應(yīng)電機(jī)很重要。所以DOL starters很受歡迎并且被廣泛使用。

直接在線啟動(dòng)工作

為避免混淆，我們將拆解原始 DOL 啟動(dòng)器并討論其每個(gè)部分。

我們下面討論的直接在線啟動(dòng)電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)只是為了了解工作原理，啟動(dòng)器的原始設(shè)計(jì)可能會(huì)有所不同。

MCCB（塑殼斷路器）和 FUSE 部分：

上圖顯示了塑殼斷路器、熔斷器和電機(jī)之間的電路連接。DOL 啟動(dòng)器的這一部分的基本功能是保護(hù)電機(jī)免受故障和短路的影響。

此處的 MCCB 將根據(jù)電機(jī)額定值進(jìn)行選擇，如果連接或電機(jī)繞組出現(xiàn)任何故障，該 MCCB 將立即跳閘，將整個(gè)系統(tǒng)與主電源線斷開。MCCB 通常是整個(gè)系統(tǒng)的第一層保護(hù)層，如上圖所示。為了安全起見，這些也安裝在我們的家中。

電路中的保險(xiǎn)絲存在于此處以保護(hù)電機(jī)和其他設(shè)備免受短路。如果發(fā)生任何短路，這些保險(xiǎn)絲會(huì)立即熔斷并斷開電機(jī)與電源線的連接。此外，必須準(zhǔn)確選擇保險(xiǎn)絲額定值，以避免在運(yùn)行期間發(fā)生不規(guī)則的熔斷。這可能發(fā)生在電機(jī)啟動(dòng)期間出現(xiàn)大量浪涌電流的情況下，因此選擇適當(dāng)額定值的保險(xiǎn)絲很重要。

電磁接觸器部分：

在上圖中，顯示了接觸器設(shè)置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，它存在于三相直接在線啟動(dòng)器中并連接到感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。

這里三相電源通過(guò)三個(gè)常開金屬觸點(diǎn)“C1”、“C2”和“C3”連接到電機(jī)。所以在靜止條件下，電路中沒有電流流動(dòng)，電機(jī)保持關(guān)閉狀態(tài)。同樣在此時(shí)，“ON BUTTON”將打開并且沒有電流流過(guò)線圈。

現(xiàn)在，如果我們按下“ON BUTTON”，那么這里的線圈會(huì)因?yàn)殡娏鞫淮呕缦滤尽?/p>

由于線圈在這里產(chǎn)生磁場(chǎng)，用彈簧懸掛的金屬塊將被吸引到線圈上并向它移動(dòng)。現(xiàn)在金屬塊在移動(dòng)，整個(gè)接觸器裝置也將隨之移動(dòng)，如圖所示。

由于這種運(yùn)動(dòng)，金屬觸點(diǎn) C1、C2 和 C3 將使電源線和定子端子之間的開路端子短路，從而啟動(dòng)電機(jī)。更簡(jiǎn)單的說(shuō)，當(dāng)按鈕被按下后，電機(jī)會(huì)因?yàn)槿嘟佑|器的動(dòng)作而從電源獲得動(dòng)力。同時(shí)，隨著三相接觸器的運(yùn)動(dòng)，彈簧會(huì)被拉伸，對(duì)金屬塊施加一個(gè)力，使其回到初始位置。

瞬時(shí)按下ON按鈕并松開后，線圈中本應(yīng)為零的電流仍會(huì)流動(dòng)，因?yàn)槿嘟佑|器移動(dòng)到最終位置后，電流將有另一條路徑流動(dòng)。您可以在圖中看到為電流流過(guò)“SW”金屬觸點(diǎn)而形成的閉合電路。

因此，只需按一下“ON BUTTON”，三相接觸器就會(huì)在“SW”金屬觸點(diǎn)的幫助下自鎖，并保持三相電源與電機(jī)之間的連接。

現(xiàn)在，要停止電機(jī)，我們必須在上面的電路中添加另一個(gè)按鈕，如下所示。

這里的“OFF BUTTON”將作為靜止位置的短路，因此我們上面討論的電路的操作不會(huì)發(fā)生變化。但是一旦按下“OFF BUTTON”，電源線和線圈之間形成的回路就會(huì)斷開，導(dǎo)致流過(guò)線圈的電流變?yōu)榱恪，F(xiàn)在通過(guò)線圈的電流為零，線圈將開始自行消磁，一旦線圈完全失去磁化，三相接觸器就會(huì)由于拉伸彈簧施加的力而移回其初始位置。顯然，既然三相接觸器移回靜止?fàn)顟B(tài)，電機(jī)的電源電壓就會(huì)斷開，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子停止運(yùn)動(dòng)。

即使松開停止按鈕后，三相接觸器仍將保持靜止?fàn)顟B(tài)，直到再次按下啟動(dòng)按鈕使線圈充磁。因此我們可以得出結(jié)論，使用此設(shè)置，我們可以通過(guò)按下一個(gè)按鈕永遠(yuǎn)打開電機(jī)，并通過(guò)按下另一個(gè)按鈕永遠(yuǎn)停止電機(jī)。

過(guò)載保護(hù)部分：

過(guò)載保護(hù)部分的關(guān)鍵部分是圖中的G1、G2、G3三個(gè)線圈。這三個(gè)線圈與三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)串聯(lián)，承載與電樞繞組相同的電流。因此，每當(dāng)電機(jī)從電源線獲取電力時(shí)，這三個(gè)繞組就會(huì)被磁化。每當(dāng)它們被磁化時(shí)，固定在軸上的金屬環(huán)就會(huì)被線圈吸引。通常，這不會(huì)成為問(wèn)題，但一旦電機(jī)過(guò)載，它就會(huì)變得突出。

因此，為了理解這部分的功能，讓我們考慮一下電機(jī)在一段時(shí)間之前打開并且過(guò)載。現(xiàn)在電機(jī)負(fù)載很重，電樞繞組將從電源吸取大電流，從而間接嚴(yán)重磁化 G1、G2 和 G3 線圈。在這種強(qiáng)磁場(chǎng)的存在下，金屬環(huán)將克服彈簧的阻力，使其與各自的線圈對(duì)齊。一旦金屬環(huán)移動(dòng)到最終位置，“OL 觸點(diǎn)”也將隨之移動(dòng)以斷開“COIL-L”環(huán)路。

因此，重載電機(jī)的最終結(jié)果是電源線和“COIL-L”之間形成的電流環(huán)路斷開。我們可以在這里看到，這基本上與我們上面提到的按下停止按鈕的功能相同。這兩種情況的最終結(jié)果都是永遠(yuǎn)關(guān)閉電機(jī)。

因此，電機(jī)過(guò)載將導(dǎo)致電源線斷開和電機(jī)關(guān)閉。

直接在線啟動(dòng)控制電路

到現(xiàn)在為止，我們已經(jīng)研究了這三個(gè)部分，每個(gè)部分都提供了一個(gè)特殊的功能。我們需要將這些部分連接在一起以形成一個(gè) DOL 啟動(dòng)器。

在這里您可以看到 Direct Online Starter 的最終內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

最后的結(jié)論是：

MCCB-FUSE部分為電機(jī)提供短路和故障保護(hù)。

三相接觸器設(shè)置將提供簡(jiǎn)單且安全的電機(jī)雙穩(wěn)態(tài)切換。

OL 接觸器設(shè)置將保護(hù)電機(jī)免受過(guò)載燒毀。

直接在線啟動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)

最經(jīng)濟(jì)和最便宜的啟動(dòng)器：?在目前用于三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的所有啟動(dòng)器中，DOL 啟動(dòng)器是最便宜和最經(jīng)濟(jì)的。

操作簡(jiǎn)單：?啟動(dòng)器只有ON和OFF兩個(gè)按鈕和一個(gè)設(shè)置過(guò)載安全的旋鈕，操作簡(jiǎn)單。

維修方便：?由于起動(dòng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工程師很容易發(fā)現(xiàn)故障并排除故障。

由于沒有啟動(dòng)保護(hù)，固定有 DOL 啟動(dòng)器的電機(jī)提供 100% 的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

DOL 的尺寸很小，使其緊湊且可靠。

直接在線啟動(dòng)器的缺點(diǎn)

由于沒有啟動(dòng)保護(hù)，DOL 啟動(dòng)器不限制啟動(dòng)電流。

電機(jī)啟動(dòng)期間不必要的高啟動(dòng)扭矩。

僅適用于低端和中等功率電機(jī)。

由于沒有啟動(dòng)保護(hù)，連接電機(jī)的電源線在電機(jī)啟動(dòng)期間會(huì)出現(xiàn)電壓驟降。這種電壓波動(dòng)可能會(huì)損害使用同一電源供電的其他電氣設(shè)備。

電機(jī)會(huì)受到影響電機(jī)壽命的熱應(yīng)力。

由于電機(jī)啟動(dòng)期間不必要的高啟動(dòng)扭矩，電機(jī)上的機(jī)械應(yīng)力會(huì)增加。

　　審核編輯：湯梓紅