Aufbau und Betrieb einer direkten Online-Starterschaltung

Direct Online Starter oder DOL ist ein einfaches elektromechanisches System zum Schalten und Schützen von Induktionsmotoren.

Wir alle wissen, dass Motoren schrecklich viel Strom verbrauchen und dieser hohe Stromverbrauch das Ergebnis des von der Wicklung des Motors aufgenommenen Stroms ist. Je höher der vom Motor aufgenommene Strom ist, desto höher ist die von ihm verbrauchte Leistung und desto höher ist die erzeugte Wärme. Diese Wärme wird normalerweise durch Strahlung oder durch direkte Kontaktleitung an die Umgebung abgegeben. In einigen Fällen, in denen keine ausreichende Belüftung vorhanden ist oder die Umgebung heiß ist, kann die Ankerwicklung aufgrund übermäßiger Hitze brennen.

Daher muss der Motorwicklungsstrom genau überwacht werden, um einen hohen Stromfluss über lange Zeiträume zu vermeiden. Um den Fluss hoher Ströme über lange Zeiträume zu vermeiden, sind Motoren normalerweise mit Schutzsystemen verschiedener Typen ausgestattet.

Normalerweise werden diese Schutzsysteme für dreiphasige Industriemotoren benötigt, die Hochleistungslasten antreiben. Und der Direct Online Starter ist ein Mechanismus, der Überlastschutz für dreiphasige Käfigläufermotoren bietet.

Die Hauptfunktionen von Direct Online Starter für Dreiphasen-Induktionsmotoren sind:

• Überstromschutz oder Kurzschlussschutz.
• Überspannungschutz.
• Isolierte Motorschaltung.

Überstromschutz oder Kurzschlussschutz: Der DOL-Anlasser besteht aus MCCB (Leistungsschalter) und Sicherungssetup, um den Motor bei einem Kurzschluss von der Stromversorgung zu trennen.

Überlastschutz: Der DOL-Starter besteht aus einem elektromechanischen Aufbau, der den Motor von der Stromversorgung trennt, wenn der Motor überlastet ist oder der Motor Strom zieht, der über dem Nennwert liegt.

Isolierte Motorschaltung: Da Hochleistungsmotoren gefährlich sind, sind die DOL-Starter so konstruiert, dass der Kunde den Motor indirekt ein- und ausschalten kann.

Die drei oben genannten Merkmale sind wichtig für Induktionsmotoren mit niedriger und mittlerer Leistung, die in der Industrie verwendet werden. Daher sind DOL-Starter beliebt und werden häufig verwendet.

Direkter Online-Starter funktioniert

Um Verwirrung zu vermeiden, werden wir den ursprünglichen DOL-Starter zerlegen und über jeden seiner Abschnitte diskutieren.

Die interne Struktur der Direct Online Starter Circuit, die wir unten diskutieren, dient nur zum Verständnis des Arbeitsprinzips. Das ursprüngliche Design des Starters kann unterschiedlich sein.

MCCB (Kompaktleistungsschalter) und SICHERUNG:

Die obige Abbildung zeigt die Schaltungsverbindungen zwischen MCCB, Sicherungen und Motor. Die Grundfunktion dieses Abschnitts des DOL-Starters besteht darin, den Motor vor Fehlern und Kurzschlüssen zu schützen.

Das MCCB wird hier so ausgewählt, dass es den Motorleistungen entspricht. Im Falle eines Fehlers in den Anschlüssen oder Motorwicklungen löst dieses MCCB sofort aus und trennt das gesamte System von der Hauptstromleitung. MCCB ist normalerweise die erste Schutzschicht für das gesamte System, wie oben gezeigt. Diese werden aus Sicherheitsgründen auch in unseren Häusern installiert.

Die Sicherungen im Stromkreis sind hier vorhanden, um den Motor und andere Geräte vor einem Kurzschluss zu schützen. Diese Sicherungen gehen bei einem Kurzschluss sofort durch und trennen den Motor von der Stromleitung. Außerdem muss die Sicherungsleistung genau gewählt werden, um unregelmäßige Sprengungen während des Betriebs zu vermeiden. Dies kann bei massivem Einschaltstrom während des Motorstarts auftreten. Daher ist die Auswahl von Sicherungen mit geeigneter Nennleistung wichtig. Erfahren Sie hier mehr über verschiedene Arten von Schutzschaltungen.

Abschnitt Elektromagnetisches Schütz:

In der obigen Abbildung ist die interne Struktur des Schützaufbaus dargestellt, der im 3-Phasen-Direkt-Online-Starter vorhanden ist und mit einem Induktionsmotor verbunden ist.

Hier ist die dreiphasige Leistung über drei normalerweise offene Metallkontakte, nämlich 'C1', 'C2' und 'C3', mit dem Motor verbunden. Unter Ruhebedingungen fließt also kein Strom im Stromkreis und der Motor bleibt AUS. Auch zu diesem Zeitpunkt ist die EIN-TASTE geöffnet und es fließt kein Strom durch die Spule.

Nun, wenn wir die ‚ON - TASTE‘drücken, dann ist hier die Spule erhalten magnetisiert wegen des Stromflusses, wie unten gezeigt.

Da die Spule hier ein Magnetfeld erzeugt, wird der mit einer Feder aufgehängte Metallblock von der Spule angezogen und bewegt sich darauf zu. Nachdem sich der Metallblock bewegt, bewegt sich auch der gesamte Schützaufbau mit, wie in der Abbildung gezeigt.

Infolge dieser Bewegung schließen die Metallkontakte C1, C2 und C3 die offenen Klemmen zwischen der Stromleitung und den Statorklemmen kurz und schalten so den Motor ein. Einfacher ausgedrückt, nachdem der Knopf monetär gedrückt wurde, wird der Motor aufgrund der Bewegung des Dreiphasenschützes von der Quelle mit Strom versorgt. Durch die Bewegung des Dreiphasenschützes wird die Feder gedehnt und es wird eine Kraft auf den Metallblock ausgeübt, um ihn wieder in seine Ausgangsposition zu bringen.

Nach dem kurzzeitigen Drücken und Loslassen der EIN-Taste fließt der Strom in der Spule, der Null sein sollte, weiter, da nach dem Bewegen des Dreiphasenschützes in die Endposition ein anderer Pfad für den Strom fließt. In der Abbildung sehen Sie einen geschlossenen Stromkreis, in dem der Strom durch den Metallkontakt „SW“ fließt.

So nach einem einzigen Stoß ‚ON BUTTON‘der Drei-Phasen - Schütz selbst sperrt sich mit Hilfe von ‚SW‘Metallkontakt und hält die Verbindung zwischen Dreiphasenstrom und dem Motor.

Um den Motor anzuhalten, müssen wir der obigen Schaltung wie unten eine weitere Taste hinzufügen.

Hier wirkt die 'AUS-TASTE' als Kurzschluss in Ruheposition, so dass sich der Betrieb des oben diskutierten Stromkreises nicht ändert. Sobald jedoch die AUS-TASTE gedrückt wird, wird die zwischen Stromleitung und Spule gebildete Stromkreisschleife unterbrochen, was dazu führt, dass der durch die Spule fließende Strom Null wird. Nachdem der Strom durch die Spule Null ist, beginnt die Spule, sich selbst zu entmagnetisieren, und sobald die Spule ihre Magnetisierung vollständig verliert, bewegt sich das Dreiphasenschütz aufgrund der von der gedehnten Feder ausgeübten Kraft in seine Ausgangsposition zurück. Offensichtlich wird die Versorgungsspannung des Motors unterbrochen, nachdem das Dreiphasenschütz wieder in den Ruhezustand versetzt wurde, was zum Stoppen der Rotorbewegungen führt.

Auch nach dem Loslassen der Stopptaste bleibt das Dreiphasenschütz in Ruhe, bis die Starttaste erneut gedrückt wird, um die Spule zu magnetisieren. Daher können wir daraus schließen, dass wir mit diesem Setup den Motor für immer einschalten können, indem wir eine Taste drücken, und den Motor für immer anhalten können, indem wir die andere Taste drücken.

Abschnitt Überlastschutz:

Der Hauptteil des Überlastschutzabschnitts sind die drei Spulen G1, G2 und G3, wie in der Abbildung gezeigt. Diese drei Spulen führen den gleichen Strom wie die Ankerwicklung, da sie mit dem Drehstrom-Induktionsmotor in Reihe geschaltet sind. Wenn der Motor die Leistung aus der Stromleitung bezieht, werden diese drei Wicklungen magnetisiert. Und wenn sie magnetisiert werden, werden die auf der Welle befestigten Metallringe von den Spulen angezogen. Normalerweise ist dies kein Problem, aber es wird deutlich, sobald der Motor überlastet ist.

Um die Funktion dieses Abschnitts zu verstehen, nehmen wir an, dass der Motor vor einiger Zeit eingeschaltet und überlastet ist. Wenn der Motor nun stark belastet ist, zieht die Ankerwicklung starke Ströme von der Stromquelle und magnetisiert dadurch die Spulen G1, G2 und G3 stark indirekt. In Gegenwart dieses starken Magnetfelds überwinden die Metallringe den Federgegenstand, um sich mit ihren jeweiligen Spulen auszurichten. Und sobald sich die Metallringe in die Endposition verschieben, verschiebt sich auch der 'OL-Kontakt' mit ihnen, um die Schleife von 'COIL-L' zu durchbrechen.

Das Endergebnis einer starken Belastung des Motors ist also ein Bruch der Stromschleife zwischen der Stromleitung und 'COIL-L'. Wir können hier sehen, dass dies im Wesentlichen genauso funktioniert wie das Drücken der oben erwähnten Stopptaste. Die Endergebnisse in beiden Fällen sind für immer das Ausschalten des Motors.

Eine Überlastung des Motors führt daher zu einer Unterbrechung der Stromleitung und zum Ausschalten des Motors.

Direkter Online-Startersteuerkreis

Bisher haben wir die drei Abschnitte untersucht, die jeweils eine spezielle Funktion bieten. Und wir müssen diese Abschnitte zusammenfügen, um einen DOL-Starter zu bilden.

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Hier sehen Sie die endgültige interne Struktur des Direct Online Starters.

Zum Schluss:

• Der Abschnitt MCCB-FUSE bietet Kurzschluss- und Fehlerschutz für den Motor.
• Das dreiphasige Schütz-Setup ermöglicht ein einfaches und sicheres bistabiles Schalten des Motors.
• Die Einrichtung des OL-Schützes schützt den Motor vor Überlast.

Vorteile des direkten Online-Starters

• Der sparsamste und billigste Starter: Von allen Startern für Drehstrom-Induktionsmotoren ist der DOL-Starter der billigste und sparsamste.
• Einfache Bedienung: Der Anlasser verfügt nur über zwei Tasten zum Ein- und Ausschalten und einen Knopf zum Einstellen der Überlastsicherheit, um die Bedienung zu vereinfachen.
• Einfache Wartung: Da die interne Struktur des Anlassers einfach ist, können die Ingenieure Fehler leicht finden und beheben.
• Da kein Anlaufschutz vorhanden ist, liefert der mit DOL-Anlasser befestigte Motor ein Anlaufdrehmoment von 100%.
• Die Abmessungen von DOL sind klein, was es kompakt und zuverlässig macht.

Nachteile von Direct Online Starter

• Da es keinen Anlaufschutz gibt, begrenzt der DOL-Anlasser den Anlaufstrom nicht.
• Unnötig hohes Anlaufmoment beim Motorstart.
• Nur für Motoren mit niedriger und mittlerer Leistung geeignet.
• Da es keinen Anlaufschutz gibt, tritt an der Stromleitung, an die der Motor angeschlossen ist, während des Anlaufens ein Spannungsabfall auf. Diese Spannungsschwankung kann andere elektrische Geräte beschädigen, die von derselben Versorgung gespeist werden.
• Der Motor ist thermischen Belastungen ausgesetzt, die sich auf die Lebensdauer des Motors auswirken.
• Die mechanische Belastung des Motors wird durch unnötig hohes Anlaufdrehmoment beim Anlassen des Motors erhöht.