6. Розімкнуті системи керування електроприводами з двигунами змінного та постійного струму

С истеми керування електроприводами складаються з випробуваних на практиці типових вузлів, які спричиняють подачу початкових сигналів на пуск або зупинку двигуна, зміну режимів роботи і швидкості обертання, реверсування двигуна тощо.

Електрична схема керування нереверсивним асинхронним двигуном із короткозамкненим ротором (рис. 10.5) складається з магнітного пускача, складовими частинами якого є трифазний контактор KM і теплові реле захисту КК. Схема забезпечує прямий (без обмеження струму та моменту) пуск двигуна М, вимкнення його з мережі, а також захист від коротких замикань (запобіжники FU) і перевантажень (теплові реле КК). Для пуску асинхронного двигуна замикають автоматичний вимикач QF і натискують на кнопку пуску SB1. Обмотка електромагніту контактора магнітного пускача одержує живлення. Контактор KM вмикається і замикає свої головні контакти в колах статора двигуна. Напруга живлення надходить на обмотки статора електродвигуна. Одночасно замикається контакт KM, який шунтує кнопку SB1 (кнопку тепер можна відпустити). Відбувається розгін двигуна на його природній характеристиці.

Для зупинки двигуна натискують кнопку зупинки SB2. При цьому розмикається коло живлення котушки контактора пускача, контактор KM втрачає живлення і відмикає двигун від мережі. Починається процес гальмування двигуна під дією моменту навантаження на його валу.

Двигун можна вимкнути пускачем автоматично, якщо під час роботи виникне його перевантаження. При перевантаженні двигун споживає струм, який перевищує номінальне значення, що призводить до спрацьовування теплових реле і вимикання магнітного пускача.

У схемі керування трифазним асинхронним двигуном із короткозамкненим ротором (рис. 10.6) використовується реверсивний магнітний пускач, який вмикає два контактори КМ1 і КМ2 і два теплові реле КК. Схема забезпечує прямий пуск і реверсування двигуна, а також гальмування противмиканням при ручному керуванні. У схемі передбачено захист двигуна від перевантаження (реле КК), коротких замикань у колах статора (автоматичний вимикач QF) і керування (запобіжники FU). Крім того, схема керування здійснює нульовий захист від зниження і зникнення напруги мережі (контактори КМ1 і КМ2).

Я кщо ввімкнути вимикач QF, то після натискання кнопки SB1 через блок-контакт контактора КМ2 одержує живлення котушка контактора КМ1. Це призводить до вмикання контактора КМ1, замикання головних контактів КМ1 і під-микання асинхронного двигуна до джерела живлення. Ротор двигуна починає обертатися.

Для реверсування або зупинки двигуна треба спочатку натиснути на кнопку SB3, що призводить до вимкнення контактора КМ1, а потім на кнопку SB2, якою розривається коло котушки контактора КМ1 і вмикається коло котушки контактора КМ2.

Вмикання контактора КМ2 забезпечує зміну послідовності фаз у колах статора двигуна, внаслідок чого магнітне поле асинхронного двигуна змінює свій напрямок обертання і починається процес реверсування, який складається з двох етапів: гальмування противмиканням і розгін у протилежному напрямку.

У разі необхідності зупинки при досягненні двигуном нульової швидкості треба натиснути на кнопку SB3, що призведе до вимкнення двигуна від мережі живлення і повернення схеми до вихідного положення. Якщо кнопку SB3 не натискати, то це призведе до розгону асинхронного двигуна у зворотному напрямку. Блокувальні контакти контакторів КМ1 і КМ2 не допускають вмикання контакторів обох напрямків обертання двигуна при випадковому одночасному натисканні пускових кнопок SB1 і SB1. Крім того, у реверсивних магнітних пускачах інколи передбачається механічне блокування. Це — важільна система, яка запобігає вмиканню одного контактора, якщо увімкнуто інший. Використання в схемі автоматичного вимикача QF виключає можливість роботи привода при обриві однієї фази, при однофазному короткому замиканні, як це має місце при установці запобіжників; він також не потребує заміни елементів, як у запобіжниках при згорянні плавкої вставки.

Пуск, реверс та гальмування двигунів постійного струму при живленні від мережі звичайно здійснюється за допомогою релейно-контакторних схем керування. При їхній автоматизації використовуються принципи часу, швидкості, струму і шляху.

Схему пуску двигуна постійного струму із незалежним збудженням в один ступінь у функції часу наведено на рис. 10.9. Схема керування містить кнопки керування SB1 (пуск) і SB2 (зупинка), контактор КМ1, який забезпечує ввімкнення двигуна до мережі, і контактор прискорення КМ2 для вимкнення (закорочування) пускового резистора R, електромагнітне реле часу КТ.

При подачі у схему напруги збуджується двигун і вмикається реле КТ, яке своїм контактом розмикає коло контактора КМ2. Схема підготовлена до пуску. Пуск двигуна здійснюється натисканням на кнопку SB1, внаслідок чого напруга подається на котушку контактора КМ1; при увімкненні цього контактора замикається його головний контакт і двигун приєднується до мережі живлення. Починається розгін двигуна з резистором R у колі якоря. Одночасно замикається блок-контакт контактора КМ1 і шунтується кнопка SB1. Тепер оператор може відпустити кнопку SB1, а розмикаючий блок-контакт КМ1 розриває коло живлення реле КТ. Реле часу КТ втрачає живлення, і починається відлік витримки часу , який відповідає часові роботи двигуна на реостатній характеристиці. Через інтервал часу розмикаючий контакт КТ замикається в колі контактора КМ2. Останній вмикається і своїм головним контактом закорочує резистор R у колі якоря. Двигун виходить на свою природну характеристику, по якій продовжує розгін до точки всталеного режиму.