Hej! Przygotowujesz się do egzaminu z układów sterowania silnikami lewo-prawo? Super! Ten przewodnik pomoże Ci usystematyzować wiedzę. Damy radę!
Podstawy Sterowania Kierunkiem Obrotów Silnika
Zacznijmy od podstaw. Sterowanie kierunkiem obrotów silnika to nic innego jak zmiana kierunku, w którym silnik się obraca.
Zazwyczaj mówimy o silnikach DC (prądu stałego) lub AC (prądu zmiennego).
W przypadku silników DC sprawa jest relatywnie prosta. Zmiana polaryzacji napięcia zasilającego powoduje zmianę kierunku obrotów.
Natomiast w silnikach AC, zwłaszcza silnikach indukcyjnych, sprawa jest bardziej złożona i wymaga zmiany kolejności faz.
Układ Sterowania Silnikiem DC Lewo-Prawo
Skupmy się na silnikach DC. Najczęściej spotykane rozwiązanie to układ z przekaźnikami lub mostkiem H.
Sterowanie Przekaźnikowe
Wyobraź sobie dwa przekaźniki. Każdy z nich, w zależności od stanu, podaje napięcie na silnik w odpowiedniej polaryzacji.
Gdy jeden przekaźnik jest włączony, silnik kręci się w prawo. Gdy włączony jest drugi przekaźnik, silnik kręci się w lewo.
Bardzo ważne! Nie można włączyć obu przekaźników jednocześnie! To spowoduje zwarcie i uszkodzenie układu.
Mostek H
Mostek H to bardziej eleganckie rozwiązanie. Składa się z czterech tranzystorów (najczęściej MOSFET lub BJT).
Odpowiednie sterowanie tranzystorami powoduje zmianę kierunku przepływu prądu przez silnik, a tym samym zmianę kierunku obrotów.
Zasada działania: Włączamy parę tranzystorów po przekątnej (np. tranzystor górny lewy i dolny prawy). Potem włączamy drugą parę (górny prawy i dolny lewy).
Kluczowe! Podobnie jak w przypadku przekaźników, nigdy nie wolno włączyć obu tranzystorów w tej samej gałęzi mostka H jednocześnie! To również spowoduje zwarcie.
Układ Sterowania Silnikiem AC Lewo-Prawo
Teraz przejdźmy do silników AC, a konkretnie silników indukcyjnych trójfazowych.
Zmiana kierunku obrotów silnika indukcyjnego polega na zamianie dwóch dowolnych faz zasilających.
Wyobraź sobie trzy przewody: L1, L2, L3. Standardowo podłączone są do zacisków silnika U, V, W.
Aby zmienić kierunek obrotów, zamieniamy np. przewody L1 i L2. Teraz przewody L2, L1, L3 podłączone są do zacisków U, V, W.
W praktyce, zamianę faz realizuje się za pomocą styczników. Podobnie jak przekaźniki, styczniki to elektromechaniczne przełączniki.
Używamy dwóch styczników. Jeden podłącza fazy w standardowej kolejności, a drugi zamienia dwie fazy.
Pamiętaj! Podobnie jak w przypadku przekaźników, nie wolno włączyć obu styczników jednocześnie! To spowoduje zwarcie międzyfazowe.
Elementy Dodatkowe Układów Sterowania
Układy sterowania silnikami lewo-prawo rzadko działają samodzielnie. Często zawierają dodatkowe elementy.
Zabezpieczenia
Zabezpieczenia przeciążeniowe: Chronią silnik przed uszkodzeniem w wyniku zbyt dużego obciążenia.
Zabezpieczenia zwarciowe: Reagują na gwałtowny wzrost prądu spowodowany zwarciem.
Wyłączniki różnicowoprądowe: Chronią przed porażeniem elektrycznym.
Czujniki
Czujniki krańcowe: Wyłączają silnik po osiągnięciu skrajnego położenia (np. w bramie automatycznej).
Enkodery: Mierzą kąt obrotu wału silnika. Umożliwiają precyzyjne sterowanie położeniem.
Czujniki prądu: Mierzą prąd płynący przez silnik. Pozwalają na monitorowanie obciążenia.
Sterowniki PLC
Sterowniki PLC (Programmable Logic Controller): To programowalne urządzenia, które sterują pracą układu. Umożliwiają realizację skomplikowanych algorytmów sterowania.
Sterowniki PLC zbierają dane z czujników, przetwarzają je i na podstawie zaprogramowanej logiki sterują elementami wykonawczymi (np. przekaźnikami, stycznikami, tranzystorami).
Podsumowanie
Podsumujmy najważniejsze punkty:
- Sterowanie kierunkiem obrotów silnika DC: Zmiana polaryzacji napięcia.
- Sterowanie kierunkiem obrotów silnika AC: Zamiana kolejności faz.
- Układy sterowania silnikami DC: Przekaźniki lub mostek H.
- Układy sterowania silnikami AC: Styczniki.
- Zabezpieczenia: Przeciążeniowe, zwarciowe, różnicowoprądowe.
- Czujniki: Krańcowe, enkodery, prądu.
- Sterowniki PLC: Programowalne urządzenia sterujące.
Pamiętaj o zasadach bezpieczeństwa! Wysokie napięcie jest niebezpieczne. Zawsze odłącz zasilanie przed przystąpieniem do prac konserwacyjnych lub napraw.
Dasz radę! Powodzenia na egzaminie!
