Подготовка схемы к работе
Для подготовки схемы к работе подают питание на линейные провода Л1, Л2 и Л3.
После этого никакие электрические цепи не образуются. Схема готова к работе.
Работа схемы Пуск
Для пуска нажимают кнопку SB1 «Пуск». При этом возникает цепь тока через ка-
тушку линейного контактора КМ:
линейный провод Л2 – верхний предохранитель FU – размыкающий контакт тепло-
вого реле КК2 – катушка КМ – размыкающие контакты кнопки SB2 – замыкающие контак
ты кнопки SB1 “Пуск” – размыкающий контакт теплового реле КК1 – нижний предохра-
нитель FU – линейный провол Л3.
Контактор включается, при этом:
1. замыкаются главные контакты КМ1...КМ3 в силовой части схемы, вследствие че
го двигатель включается в сеть;
замыкается вспомогательный контакт КМ4, после чего кнопку “Пуск” можно от
пустить.
После отпускания кнопки ток катушки контактора КМ будет протекать через вспо-
могательный контакт КМ4.
Таким образом, этот контакт предназначен для удержания контактора КМ во вклю-
ченном состоянии после отпускания кнопки “Пуск”.
Если по каким-либо причинам этот контакт не пропускает ток, то при нажатии кнопки “Пуск” двигатель включится, а после отпускания – отключится.
Остановка
Для остановки электродвигателя нажимают кнопку SB2 “Стоп”. Контакты этой
кнопки размыкаются, поэтому цепь тока через катушку КМ пропадает.
Контактор КМ отключается, при этом:
1. размыкаются главные контакты КМ1...КМ3 – двигатель отключается от сети;
2. размыкается вспомогательный контакт КМ4.
Если отпустить кнопку SB2 “Стоп”, ее контакт замкнется. Однако после этого кон-
тактор КМ не включится, т.к. разомкнуты контакт КМ4 и контакт кнопки SB1 Пуск».
Для повторного пуска надо нажать кнопку SB1 «Пуск».
Защиты
Схема предусматривает 2 вида защит:
от токов перегрузки при помощи тепловых реле КК1, КК2;
по снижению напряжения при помощи контактора КМ.
Под перегрузкой понимают увеличение тока обмотки статора двигателя выше номи
нального. Основная причина перегрузки двигателя состоит в перегрузке механизма.
Например, перегрузка грузовой лебёдки возникает при подъёме груза большего, чем предусмотрено грузоподъёмностью лебёдки.
Защита от токов перегрузки работает так.
При перегрузке тепловое реле КК1 ( или КК2 ) размыкает свой контакт в цепи ка-
тушки линейного контактора КМ.
Контактор КМ отключается, при этом:
1. размыкаются главные контакты КМ1...КМ3 – двигатель отключается от сети;
2. размыкается вспомогательный контакт КМ4.
Снижение напряжения приводит к уменьшению вращающего момента и скорости двигателя, вследствие чого увеличивается ток обмотки статора. При глубоких провалах напряжения ( до 60% и менее ) возможны более тяжелые последствия: остановка и стоян-
ка под током электроприводов насосов, вентиляторов и компрессоров, или, что ещё опас-
нее, реверс электродвигателей грузовых лебёдок или брашпилей.
Потому при снижении напряжения до недопустимих значений схемы управления
отключают двигатель от питающей сети.
Защита по снижению напряжения работает так.
При снижении напряжения до 60% и менее якорь контактора КМ отпадает под дей-
ствием пружины или собственного веса, поэтому его главные и вспомогательный контак-
ты размыкаются. Двигатель отключается от сети.
При восстановлении напряжения до 80% и более самопроизвольное включение кон
тактора КМ невозможно, потому что разомкнуты вспомогательный контакт КМ4 и контак
ты кнопки SB1“Пуск”.
Для повторного пуска надо нажать кнопку SB1 ( «Пуск» ).
Таким образом, рассмотренная защита по снижению напряжения исключает автома
тическое повторное включение двигателя после восстановления напряжения. Такая защи-
та называется нулевой.
Реверсивный магнитный пускатель
Основные сведения
Схема пускателя ( рис.129 ) предусматривает выполнение таких действий:
пуск и остановку электродвигателя;
реверс;
2. защиту электродвигателя.
Поэтому он имеет два реверсивных контактора: КМ1 «Вперёд», КМ2 «Назад» и три
кнопки : SB1 «Вперёд», SB2 «Назад» и SB3 «Стоп».
Рис. 129. Принципиальная электрическая схема реверсивного магнитного пускателя
Работа схемы
Для пуска двигателя в направлении «Вперед» нажимают кнопку SB1, при этом включается контактор КМ1 «Вперёд». Далее схема работает так, как в предыдущей схеме.
Для реверса двигателя надо сначала нажать кнопку SB3 «Стоп», и дождавшись остановки электродвигателя, нажать кнопку SB2 «Назад». При этом меняются местами линейные провода А и С, поэтому двигатель реверсирует.
Защиты о токов перегрузки и по снижению напряжения работают так же, как в пре-
дыдущей схеме.
Блокировка одновременного включения реверсивных контакторов
Кроме защит, в схеме предусмотрен узел, исключающий одновременное включе-
ние реверсивных контакторов КМ1 и КМ2.
Такое включение приводит к двойному металлическому короткому замыканию в линии электропередачи.
Действительно, если предположить, что одновременно замкнуты контакты КМ1.1…КМ1.3 контактора КМ1 и КМ2.1…КМ2.3 контактора КМ2, то образуются две па-
раллельные цепи короткого замыкания:
а ) линейный провод А – контакт КМ1.1 – контакт КМ2.3 – линейный провод С;
б ) линейный провод А – контакт КМ2.1 – контакт КМ1.3 - линейный провод С.
При этом образуется цепь тока короткого замыкания, протекающего через линей
ные провода А и С и далее – через фазные обмотки А и С статора синхронного генератора.
При этом возможно повреждение линии электропередачи и обмотки статора генера
тора, а также сваривание контактов, попавших в цепь короткого замыкания, т.е. КМ1.1, КМ2.3 и КМ2.1 и КМ1.3.
Обмотка статора двигателя не повреждается, т.к. ток короткого замыкания протека
ет минуя ее.
Чтобы избежать одновременного включения реверсивных контакторов , в цепь ка-
тушки контактора КМ1 «Вперёд» включают размыкающие контакты КМ2:5 контактора КМ2 «Назад», и наоборот, в цепь катушки контактора КМ2 включают размыкающие контакты КМ1:5 контактора КМ1 «Вперед».
Теперь при включенном, например, контакторе «Вперед» случайное нажатие кноп
ки SB2 «Назад» не приведёт к включения контактора КМ2 «Назад», поскольку в цепи его катушки разомкнут вспомогательный контакт КМ1:5 контактора «Вперед».
Аналогично работает схема при включенном контакторе «Назад».
Описанная электрическая блокировка дополняется механической, при помощи ко-
ромысла, поворачивающегося на оси. Если один из контакторов включён, его якорь пере
мещается и поворачивает коромысло в положение, в котором якорь другого контактора заклинен.
Промышленные типы магнитных пускателей
Промышленность выпускает магнитные пускатели переменного тока серий ПМГ1000, ПМТ1000, ПММ и постоянного тока серий ПП1000…ПП5000.
На судах применяются магнитные пускатели серии ПММ, рассчитанные на переменный ток частотой 50 Гц, напряжением 380 В.
Втягивающие катушки пускателей рассчитаны на номинальные напряжения 127, 220 и 380 В переменного тока.
Режимы работы пускателей – продолжительный ( S1 ), кратковременный ( S2 ) и
повторно-кратковременный ( S3 ) с частотой включений до 600 в час при ПВ = 40%.
Условные обозначения типоисполнений пускателей ПММ */**/***/****/ расшифровываются так:
ПММ – пускатель магнитный морской;
*/ : 1 - первая величина, номинальный ток 25 А; 2 - вторая величина, номинальный ток 50 А; 3 – третья величина, номинальный ток 100 А; 4 - четвертая величина, номиналь
ный ток 150 А;
**/ : исполнение по роду защиты от воздействия окружающей среды: 0 – открытое;
1 – брызгозащищенное; 2 – водозащищенное;
***/: исполнение по направлению вращения электродвигателя: 1 – нереверсивный; 2 – реверсивный;
****/: исполнение по наличию в пускателе дополнительных элементов: 0 – без дополнительных элементов; 1 – с предохранителями; 2 – с кнопками управления; 3 – с кнопками управления и пакетным переключателем; 4 - с предохранителями и пакетным переключателем.
Пример.
Условное обозначение типоисполнения пускателя ПММ 2213 расшифровывается так:
ПММ 2213 – магнитный пускатель морской второй величины ( номинальный ток 50 А ), водозащищенный, нереверсивный, с кнопками управления и пакетным переключа-
телем.
Станции управления и магнитные контроллеры
Станцией управления ( магнитной станцией ) называют комплектное устройство с релейно-контакторной аппаратурой, собранное на общем основании и установленное в металлическом ящике.
Магнитным контроллером называется электротехническое устройство, состоящее из станции управления и командоконтроллера.
Станции управления и магнитные контроллеры широко применяют для управления электроприводами постоянного и переменного тока различных судовых механизмов.
Станции управления переменного тока типов ПМХ5300 и ПМХ5100 предназначе-
ны для управления 3-фазными асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором с номинальными токами от 90 до 650 А.
В зависимости от типа, они выполняют следующие функции:
1. прямой пуск двигателя или пуск переключением со звезды на треугольник;
2. реверс двигателя.
Все типы станций обеспечивают такие виды защит:
1. защиту двигателя от токов перегрузки при помощи тепловых реле серии ТРТ;
2. защиту цепей управления от токов короткого замыкания при помощи трубчатых предохранителей серии ПР2
3. нулевую защиту :
а ) в станциях с прямым пуском – при помощи линейного контактора «Включено»;
б ) в станциях с пуском при пониженном напряжении – при помощи контакторов «Звезда» или «Треугольник»;
в ) в реверсивных станциях - при помощи контакторов «Вперед» или «Назад».
Максимальную защиту обеспечивает автоматический выключатель, расположен-
ный отдельно от станции.
Для управления станциями служат кнопочные посты управления, встроенные в корпус станции ( местное управление ) или находящиеся вне его ( дистанционное управле
ние ).
Станции управления постоянного тока серии СМЭ предназначены для управле-
ния двигателями постоянного тока с номинальными токами от 25 до 540 А.
В зависимости от типа, они выполняют следующие функции:
1. прямой пуск двигателя или пуск в одну, две или три ступени;
2. реверс двигателя;
3. защиту двигателя от токов короткого замыкания при помощи реле максимально-
го тока серии РМ с ручным возвратом;
4. нулевую защиту ( по снижению напряжения ) при помощи реле напряжения;
5. защиту цепей управления от токов короткого замыкания при помощи пробочных предохранителей серии ПДС.
Для управления станциями служат кнопочные посты управления, встроенные в корпус станции ( местное управление ), находящиеся вне его ( дистанционное управле
ние ) или при помощи командоконтроллера ( напомним, что в этом случае они называются магнитными контроллерами ).
При выборе станции управления или магнитного контроллера для конкретного
вида электропривода следует учитывать такие факторы:
требования, предъявляемые к работе схемы ( необходимость реверса, одной или
нескольких скоростей, регулирование скорости в требуемых пределах, электрическое тор
можение и экстренная остановка, различные виды защиты и т.п. );
род тока, напряжение и частоту питающей сети;
мощность управляемого электропривода;
условия работы станции ( режимы работы: продолжительный S1, прерывисто-
продолжительный S4, кратковременный S2, повторно-кратковременный S3, степень защи
щености от воздействия окружающей среды: брызгоз- ( IP23 ) и водозащищенные ( IP46 ).