1. Основные сведения

В данной лабораторной работе исследуются особенности схем автоматизации пуска и электрического торможения 3-фазного асинхронного двигателя.

Автоматизация пуска обеспечивает уменьшение пусковых токов и более плавный разгон двигателя.

В данной схеме используется схема пуска переключением обмотки статора со «звез

ды» на «треугольник». При таком переключении пусковой ток уменьшается в 3 раза.

Автоматизация торможения обеспечивает более быструю остановку электродвига-

теля, поскольку при электрическом торможении электромагнитный момент двигателя ме-

няет свой знак и становится тормозным.

Электрическое торможение двигателей играет вспомогательную роль в остановке

электропривода. Основную роль играют электромагнитные тормоза, обеспечивающие полную остановку электропривода и его удержание в неподвижном состоянии.

Такие тормоза применяют в электроприводах грузоподъёмных и якорно-швартов-

ных устройств, где крайне важно зафиксировать положение груза ( якоря ) в момент оста-

новки привода.

Обычно электрическое торможение предваряет торможение с помощью электромаг

нитных тормозов и тем самым облегчает работу последних – они меньше срабатываются и нагреваются.

2. Описание принципиальной схемы

2.1. Основные элементы

К основным элементам схемы относятся ( рис. 1 ):

КМ1 – линейный контактор, предназначен для подачи напряжения на обмотку ста

тора электродвигателя;

SB1 – кнопка «Пуск» для включения контактора КМ1;

SB2 - кнопка «Стоп» для отключения контактора КМ1 в обычном режиме ;

SB3 – кнопка «Стоп» для отключения контактора КМ1 в режиме динамического

торможения;

КМ2 – контактор «звезды»;

КМ3 – контактор «треугольника»;

КМ4 – контактор динамического торможения;

КТ1 – реле времени, для создания выдержки времени при переключении со

«звезды» на «треугольник»;

КV– промежуточное реле, для отключения контактора КМ2 «звезда» и включения

контактора КМ3 «треугольник»;

UZ1 – выпрямительный мостик для питания цепей цифровой лампы;

НZ– лампа цифровая индикаторная, для сигнализации о режиме работы двигателя,

имеет 3 состояния : «0», «1» и «2» ( «схема готова к работе», «звезда», «треугольник» )

UZ2 – выпрямительный мостик, для получения постоянного тока при динамическом

торможении;

РА1 – амперметр переменного тока, для измерения линейного тока двигателя;

РА2 – амперметр постоянного тока, для измерения тока динамического торможения;

НL1 – лампа сигнальная «двигатель включён»;

НL2 – лампа сигнальная «динамическое торможение»;

R1 – резистор экономический, для уменьшения нагрева катушки реле времени КТ2;

R2 – резистор токоограничивающий, для получения необходимого значения тока при

динамическом торможении.

2. Подготовка схемы к работе

Для подготовки схемы к работе подают переменное напряжение 220 В на линейные

провода L1,L2 иL3.

С линейных проводов L2 иL3 напряжение поступает на выпрямительный мостикUZ1. С выхода мостика выпрямленное напряжение через контакты КМ3:4 и КМ2:5 посту-

пает на анод 10 цифровой лампочки HZ, загорается цифра «0».

Схема готова к работе.

2. Работа схемы при пуске

Пуск двигателя автоматизирован при помощи реле времени КТ1 и КТ2.

Для пуска нажимают кнопку SB1 «Пуск», через её контакты одновременно включа

ются:

1. линейный контактор КМ1;

2. контактор КМ2 «звезда»;

3. реле времени КТ1.

При включении контактора КМ1 через его главные контакты КМ1:1… КМ1:3 пита-

ние поступает на выводы С1, С2 и С3 обмотки статора. Вспомогательный контакт КМ1:4 шунтирует кнопку SB1, после чего её можно отпустить. Через второй вспомогательный контакт КМ1:5 включается реле времени КТ2.

Это реле замыкает контакт КТ2:1 в цепи катушки контактора динамического тормо

жения КМ4 ( но этот контактор не включается, т.к. чуть раньше разомкнулись контакты КМ1:6 ) и размыкает контакт КМ2:2, вводя последовательно с катушкой КТ2 экономиче-

ский резистор R1.

При включении контактора КМ2 через его главные контакты КМ2:1… КМ2:3 выво

ды С4, С5 и С6 соединяются в общую ( нулевую ) точку. Двигатель включается «звездой»,

переходит из точки «0» в точку «А» ( рис. 2 ) и начинает разгоняться по участку АВ есте

ственной механической характеристики «1» «звезды» до точки «В».

Реле КТ1 после включения через 1 с замыкает свой контакт КТ1, подавая питание на катушку промежуточного реле KV.

Реле КVвключается и размыкает контакт КV:1, отключая контактор КМ2 «звезда», одновременно замыкает контакт КV:3, включая контактор КМ3 «треугольник». Двигатель переключается со «звезды» на «треугольник» и переходит из точки «В» в точку «С» вто-

рой естественной механической характеристики «2» «треугольника».На участке СDдвига

тель продолжает разгоняться, вплоть до точки «D». В этой точке пуск закончен.

Кроме того, замыкается контакт KV:2, шунтирующий контакт КТ1 ( это необходи-

мо для правильной работы схемы при динамическом торможении ).

В цепях сигнальной лампы HZпри включении контактора КМ2 «звезда» размыкает

ся контакт КМ2:5, отключая цифру «0» и замыкается контакт КМ2:6, включая цифру «1».

При включении контактора КМ3 «треугольник» размыкается контакт КМ3:4, от-

ключая цифру «1», и замыкается контакт КМ3:5, включая цифру «2».

Таким образом, после окончания пуска включены контакторы КМ1, КМ3 и реле КТ1, КVи КТ2.

Для остановки двигателя в обычном режиме нажимают кнопку SB2 «Стоп», двига-

тель отключается от сети и останавливается.

2. Работа схемы при динамическом торможении

Для получения режим динамического торможения надо нажать кнопку SB3.

При этом размыкаются главные контакты КМ1:1…КМ1:3, отключая двигатель от

сети, и размыкается вспомогательный контакт КМ1:4, отключая реле времени КТ1.

Реле КТ1 мгновенно размыкает свой контакт КТ1 в цепи катушки реле КV, но это

реле остаётся включённым через собственный контакт КV:2. Через контакт КV:3 остаётся включённым контактор КМ3 «треугольник».

При размыкании контакта КМ1:5 отключается реле времени КТ2.

При замыкании контакта КМ1:6 включается контактор КМ4 динамического тормо-

жения, который через контакты КМ4:2 и КМ4:3 подает напряжение на выводы С1 и С5 обмотки статора. Двигатель переходит из точки «D» в точку «Е» искусственной тормоз-

ной характеристики «3». В точке «Е2» начинается режим динамического торможения, двигатель на участке Е0 уменьшает скорость и в точке 0 останавливается.

По истечении выдержки времени реле КТ2, последнее размыкает контакт КТ2:1,

отключая контактор КМ4. На этом динамическое торможение заканчивается.