Читайте также:
|
|
Типовые схемы релейно-контакторного управления АД строятся по тем же принципам, что и схемы ДПТ.
Типовые схемы управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором. Двигатели этого типа малой и средней мощности обычно запускаются прямым подключением к сети без ограничения пусковых токов. В этих случаях они управляются с помощью магнитных пускателей, которые одновременно обеспечивают и некоторые виды их защиты.
Схема управления асинхронным двигателем с использованием магнитного пускателя (рис. 134) включает в себя магнитный пускатель, состоящий из контактора КМ и двух встроенных в него тепловых реле защиты КК. Такая схема обеспечивает прямой (без ограничения тока и момента) пуск АД, отключение его от сети, а также защиту от коротких замыканий (предохранители FA) и перегрузки (тепловые реле КК).
Для пуска двигателя замыкается выключатель QF и нажимается кнопка пуска SB 1. При этом получает питание катушка контактора КМ, который, включившись, своими главными силовыми контактами в цепи статора подключает двигатель к источнику питания, а вспомогательным контактом шунтирует кнопку SB 1.
Происходит разбег асинхронного двигателя по его естественной характеристике. При нажатии кнопки остановки SB 2 контактор КМ теряет питание и отключает АД от сети. Начинается процесс торможения асинхронного двигателя выбегом под действием момента нагрузки на его валу.
Реверсивная схема управления асинхронным двигателем. Основным элементом этой схемы является реверсивный магнитный пускатель, который включает в себя два линейных контактора КМ 1 и КМ 2 и два тепловых реле защиты КК (рис. 135). Такая схема обеспечивает прямой пуск и реверс асинхронного двигателя, а также торможение АД противовключением при ручном (неавтоматическом) управлении.
В этой схеме предусмотрена также защита от перегрузок АД (реле КК) и коротких замыканий в цепях статора (автоматический выключатель QF) и управления (предохранители FA). Кроме того, в ней обеспечивается и нулевая защита от исчезновения (снижения) напряжения сети (контакторы КМ 1 и КМ 2).
Рис.134. Схема управления короткозамкнутым АД с магнитным пускателем
Рис.135. Схема управления короткозамкнутым АД с реверсивным магнитным пускателем
Пуск двигателя в условных направлениях «Вперед» или «Назад» осуществляется нажатием соответственно кнопок SB 1 или SB 2, что приводит к срабатыванию контакторов КМ 1 или КМ 2 и подключению АД к сети (при включенном автоматическом выключателе QF). Для обеспечения реверса или торможения двигателя сначала нажимается кнопка SB 3, что приводит к отключению включенного до тех пор контактора (например, КМ 1), а затем - кнопка SB 2, что приводит к включению контактора КМ 2 и подаче на АД напряжения питания с другим чередованием фаз. После этого магнитное поле двигателя изменяет свое направление вращения и начинается процесс реверса, состоящий из двух этапов - торможения противовключением и разбега в противоположную сторону.
В случае необходимости только затормозить двигатель при достижении им нулевой скорости следует вновь нажать кнопку SB 3, что приведет к отключению его от сети и возвращению схемы в исходное положение. Если же кнопку SB 3 не нажимать, последует разбег АД в другую сторону, т.е. его реверс.
Во избежание короткого замыкания в цепи статора, которое может возникнуть в результате одновременного ошибочного нажатия кнопок SB 1 и SB 2, в реверсивных магнитных пускателях иногда предусматривается специальная механическая блокировка. Она представляет собой рычажную систему, которая предотвращает одновременное включение двух контакторов. В дополнение к механической в такой схеме используется типовая электрическая блокировка, применяемая в реверсивных схемах управления, которая заключается в перекрестном включении размыкающих контактов аппарата КМ 1 в цепь катушки аппарата КМ 2 и наоборот.
Отметим, что повышению надежности работы ЭП и удобства его в эксплуатации способствует использование в схеме управления воздушного автоматического выключателя QF, который исключает возможность работы привода при обрыве одной фазы и при однофазном коротком замыкании, как это может иметь место при использовании предохранителей.
Схема управления двухскоростным асинхронным двигателем (рис. 136) обеспечивает получение двух его скоростей соединением секций (полуобмоток) обмотки статора в треугольник или двойную звезду и реверсирование. Защита ЭП в этом случае осуществляется тепловыми реле КК 1 и КК 2 и предохранителями FA.
Рис. 136. Схема управления двухскоростным АД
Для обеспечения пуска АД и вращения его с малой скоростью необходимо нажать кнопку SB 4, после чего сработают контактор КМ 2 и блокировочное реле KV. При этом статор двигателя включится по схеме треугольника, а реле KV, замкнув свои контакты в цепях катушек аппаратов КМ З и КМ 4, подготовит подключение его к источнику питания. Нажатие кнопок SB 1 или SB 2 определит соответственно направление пуска вперед или назад.
Разгон двигателя до высокой скорости осуществляется при нажатии кнопки SB 5, которая отключит контактор КМ 2 и включит контактор КМ 1, т.е. обеспечит переключение секций обмоток статора со схемы треугольника на схему двойной звезды.
Остановка АД производится нажатием кнопки SB 3, которая отключит все контакторы и сам двигатель от сети.
Применение в данной схеме двухцепных кнопок управления не допускает одновременного включения контакторов КМ 1 и КМ 2, КМ З и КМ 4. Этой же цели служит перекрестное включение размыкающих блок-контактов контакторов КМ 1 и КМ 2, КМ З и КМ 4 в цепи их катушек.
Типовая схема управления асинхронным двигателем, обеспечивающая его прямой пуск и динамическое торможение в функции времени (рис. 137).
Пуск двигателя в этом случае осуществляется нажатием кнопки SB 1, после чего срабатывает линейный контактор КМ, подключающий двигатель к источнику питания. Одновременное замыкание контакта КМ в цепи реле времени КТ вызовет срабатывание последнего и замыкание его контакта в цепи контактора торможения КМ 1, который тем не менее не сработает, так как в этой цепи разомкнулся размыкающий контакт КМ.
Рис.137. Схема управления пуском и динамическим торможением короткозамкнутого АД
Для остановки АД необходимо нажать кнопку SB 3. Тогда контактор КМ отключится и, разомкнув свои контакты в цепи статора, отключит двигатель от сети переменного тока. Одновременно с этим замкнется контакт КМ в цепи аппарата КМ 1 и разомкнётся контакт КМ в цепи реле КТ, что приведет к включению контактора торможения КМ 1, подаче в обмотки статора постоянного тока от выпрямителя V через резистор R Т и переводу двигателя в режим динамического торможения.
Реле времени КТ, потеряв питание, начнет отсчет выдержки времени. Через некоторый интервал времени, соответствующий времени останова двигателя, реле КТ разомкнет свой контакт в цепи контактора КМ 1, тот отключится и прекратит подачу постоянного тока в цепь статора. Схема вернется в исходное положение.
Интенсивность динамического торможения регулируется резистором Rt, с помощью которого устанавливается необходимый постоянный ток в статоре двигателя.
Для исключения возможности одновременного подключения статора к источникам переменного и постоянного токов в данной схеме используется типовая блокировка с помощью размыкающих контактов КМ и КМ 1, включенных перекрестно в цепи катушек этих аппаратов.
Типовые схемы управления асинхронным двигателем с фазным ротором, которые рассчитываются в основном на среднюю и большую мощности, должны предусматривать ограничение токов при пуске, реверсе и торможении с помощью добавочных резисторов в цепи ротора. В некоторых случаях резисторы в цепь ротора включаются с целью увеличения пускового момента двигателя.
Схема пуска асинхронного двигателя в одну ступень в функции времени и торможения противовключением в функции ЭДС (рис. 138) работает следующим образом. После подачи напряжения происходит включение реле времени КТ, которое своим размыкающим контактом разрывает цепь питания контактора КМЗ, предотвращая тем самым его включение и преждевременное закорачивание пусковых резисторов в цепи ротора.
Рис.138. Схема пуска АД в одну ступень в функции времени и торможения противовключением в функции ЭДС
При нажатии кнопки SB 1 включается контактор КМ 1, статор подсоединяется к сети, электромагнитный тормоз YB растормаживается и начинается разбег двигателя. Включение контактора КМ 1 одновременно приводит к срабатыванию контактора КМ 4, который своими контактами шунтирует ненужный при пуске резистор противовключения R д2, а также разрывает цепь катушки реле времени КТ. Последнее, потеряв питание, начинает отсчет выдержки времени, после чего замыкает свой контакт в цепи катушки контактора КМ З, который, срабатывая, шунтирует пусковой резистор R д1 в цепи ротора, и АД выходит на свою естественную характеристику.
Управление торможением в схеме обеспечивает реле торможения KV, контролирующее уровень ЭДС (скорости) ротора. С помощью резистора R p оно регулируется таким образом, чтобы при пуске (0 < s < 1) наводимая в роторе ЭДС была бы недостаточна для включения, а в режиме противовключения (1 < s < 2) достаточна.
Для осуществления торможения двигателя необходимо нажать сдвоенную кнопку SB 2, размыкающий контакт которой, разорвав цепь питания катушки контактора КМ, отключит АД от сети, при этом разорвется цепь питания контактора КМ 4 и замкнется цепь питания реле КТ, т.е. контакторы КМ З и КМ 4 отключаются, а в цепь ротора АД вводятся сопротивления R д1 и R д2.
Нажатие кнопки SB 2 одновременно приводит к замыканию цепи питания катушки контактора КМ 2, который, включившись, вновь подключает двигатель к сети, но уже с другим чередованием фаз сетевого напряжения на статоре, т.е. АД переходит в режим торможения противовключением. При этом реле KV срабатывает и после отпускания кнопки SB 2 будет обеспечивать питание контактора КМ 2 через свой и его замыкающие контакты.
В конце торможения, когда скорость будет близка к нулю и ЭДС ротора уменьшится, реле KV отключится и своим размыкающим контактом разорвет цепь питания катушки контактора КМ 2. Последний, потеряв питание, отключит двигатель от сети, и схема придет в исходное положение. При этом тормоз YB, также потеряв питание, обеспечит фиксацию (торможение) вала АД.
Схема пуска асинхронного двигателя в одну ступень в функции тока и динамического торможения в функции скорости (рис. 139) включает в себя контакторы КМ 1, КМ 2 и КМЗ, реле тока КА, реле контроля скорости SR, промежуточное реле KV, понижающий трансформатор для динамического торможения Т, выпрямитель VD. Максимальная токовая защита осуществляется предохранителями FA 1 и FA 2, а защита от перегрузки - тепловыми реле КК 1 и КК 2.
Схема работает следующим образом. После подачи с помощью автоматического выключателя QF напряжения для пуска двигателя нажимается кнопка SB 1, т. е. включается контактор КМ 1, силовыми контактами которого статор двигателя
подключается к сети.
Рис.139. Схема пуска АД в одну ступень в функции тока и динамического торможения в функции скорости
Бросок тока в цепи ротора вызывает включение реле тока КА и размыкание цепи контактора ускорения КМ 2, т.е. разбег двигателя начнется с пусковым резистором R 2д в цепи ротора.
Включение контактора КМ 1 приводит также к шунтированию кнопки SB 1, размыканию цепи катушки контактора торможения КМ З и включению промежуточного реле напряжения KV, что тем не менее не вызывает включения контактора КМ 2, так как до этого в этой цепи разомкнулся контакт реле КА.
По мере увеличения скорости двигателя уменьшаются ЭДС и ток в роторе. При значении тока в роторе, равном току отпускания реле КА, оно отключится и своим размыкающим контактом замкнет цепь питания контактора КМ 2, который, включившись, зашунтирует пусковой резистор) R 2д, после чего АД выйдет на свою естественную характеристику Вращение двигателя вызовет замыкание контакта реле скорости SR в цепи контактора КМ З, однако он не сработает, так как до этого в его цепи разомкнулся контакт контактора КМ 1. Для перевода двигателя в тормозной режим необходимо нажать кнопку SB 2. При этом контактор КМ 1 потеряет питание и отключит АД от сети переменного тока. После замыкания контактов контактора КМ 1 включается контактор торможения КМ З, который, замыкая цепь питания обмотки статора от выпрямителя VD, подключенного к трансформатору Т, осуществляет перевод АД в режим динамического торможения. Одновременно потеряют питание аппараты KV и КМ 2, что обеспечит ввод в цепь ротора резистора R 2д, и двигатель начнет тормозиться.
При скорости двигателя близкой к нулю реле контроля скорости SR разомкнет свой контакт в цепи катушки контактора КМ З, который отключится и прекратит торможение. Схема вернется в исходное положение и будет готова к последующей работе.
Принцип действия схемы не изменится, если катушку реле тока КА включить в фазу статора, а не ротора.
Вопросы для самоконтроля
1.Приведите схему управления пуском асинхронным двигателем с использованием магнитного пускателя.
2.Приведите схему реверсирования скорости вращения АД.
3.Приведите схему управления прямого пуска и динамического торможения АД в функции времени.
4. Приведите схему пуска АД в одну ступень в функции времени и торможения противовключением в функции ЭДС.
5.Приведите схему пуска АД в одну ступень в функции тока и динамического торможения в функции скорости.
Дата добавления: 2015-07-15; просмотров: 815 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Типовые узлы и схемы управления электроприводов с двигателями постоянного тока | | | Выбор аппаратов коммутации, управления и защиты |