2. Управління аеп змінного струму за допомогою магнітних пускачів

2.1. Принципи управління аеп змінного струму.

У переважній більшості випадків для пуску асинхронних двигунів змінного струму застосовують схеми прямого пуску. В окремих випадках при пуску двигунів великої потужності з важкими й частими умовами пуску застосовують схеми з пусковими опорами з одним ступенем пуску або схеми з перемиканням обмоток двигунів з зірки на трикутник. Пуск двигунів у таких схемах враховується у функції часу за допомогою реле часу.

Захист асинхронних двигунів з напруги й струму заснований на тих же принципах, що й у двигунів постійного струму. Для вантажного й теплового захисту застосовується теплове реле серії ТРТ. Це ж реле захищає двигуни від обриву фази. При з'єднанні обмоток двигунів зіркою теплове реле включається в кожну фазу, а при з'єднанні трикутником - у дві фази.

У схемах захисту двигунів по струму нормально замкнені контакти теплового реле включаються послідовно з котушками контакторів, тому при спрацюванні реле котушки контакторів втрачають живлення й відключають двигун від мережі (тепловий захист) або перемикають багато швидкісні двигуни на тихохідну обмотку (вантажний захист).

Реверс і гальмування проти включенням двигунів, рис. 7.8, проводитися шляхом зміни порядку чергування фаз. Головні контакти контактору КМ1, включені в ланцюг обмотки статора двигуна, забезпечує прямий порядок чергування фаз обмотки статора й аверс двигуна. Головні контакти контактору КМ2, включені в тієї ж ланцюг, забезпечують зворотний порядок чергування фаз. При зворотному порядку чергування фаз магнітне поле статора змінює напрям обертання, що приводити до реверсу двигуна.

Рис. 7.8. Схема пуску, реверсу і захисту АД.

При натисненні кнопки SB1 «Уперед» отримує живлення котушка контактору КМ1, який замикає головні контакти в ланцюгу якоря для обертанні двигуна в прямому напрямі. При натисненні кнопки SB2 «Назад» отримує живлення котушка контактору КМ2, який розмикає нормально замкнений контакт у ланцюгу котушки контактору КМ1 і відключає його, одночасно замикаючи свої головні контакти в ланцюгу якоря для обертанні двигуна у зворотному напрямі.

Допоміжними контактами контактори шунтують відповідні кнопки й запобігають короткому замиканню в головному ланцюгу блокуванням одночасного включення контакторів.

Гальмування в процесі реверсу досягається натисненням кнопки SB «Стіп» при погашенні швидкості. При цьому котушки контакторів втрачають живлення, контактори розмикають головні контакти в ланцюгу якоря й двигун відключається від мережі.

Захист АД здійснюється за допомогою теплових реле КК1 і КК2, що вмикають послідовно в коло живлення лінійних провідників. Якщо струм двигуна досягає струму уставки теплового реле, реле спрацьовує и розмикає контакти у колах живлення контакторів КМ1 і КМ2. У подальшому робота схеми аналогічна натисненню кнопки SB «Стіп».

Рис. 7.9. Теплове реле серії ТРТ:

1 - корпус реле; 2 - механізм уставки; 3 - кнопка повернення; 4 - контактна колодка; 5 - контакти; 6 - біметалева пластинка; 7 - пружина.

Конструкція теплового реле серії ТРТ показана на рис 7.9. Корпус 1 реле виготовляють з пластмаси. Біметалева пластинка 6, яка має U-подібну форму, закріплена на корпусу. На правому кінці біметалевої пластини розміщена циліндрична пружина 7, другий кінець якої опирається на контактну колодку 4, яка несе на собі рухомий контакт 5.

При струмах спрацьовування біметалева пластинка 6 після нагрівання струмом деформується, повертає контакту колодку навкруги вісі і вимикає розмикаючи (замикаючи) контакти 5. Для повертання механізму теплового реле у вихідне становище натискають кнопку повернення 3.

Уставка реле на струм спрацьовування двигуна здійснюється за допомогою механізму уставки 2, який складається з ексцентрика й сектора уставки. При діянні на механізм уставки здійснюється переміщення лівого кінця біметалевої пластинки.

На закінчення необхідно звернути увагу, що чітка робота розглянутих схем управління можлива тільки при правильній настройці й регулюванні апаратів управління, контакторів і реле.

У корабельному електроприводі змінного струму застосовують магнітні пускачі серії ПММ, ПММД і ПМЧ. Пускачі першої з названих серій призначені для дистанційного пуску (реверса) і зупинки, а також для захисту від небезпечних перевантажень трифазних асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором, що працюють у корабельних електричних установках при номінальній напрузі до 380 У и частоті 50 Гц. Пускачі серії ПММД призначені для зміни швидкості обертання електродвигуна шляхом перемикання обмотки статора на різне число пар полюсів.

Пускачі забезпечують також нульову (мінімальну) захист при зниженні напруги мережі.

Апаратури пускачів серій ПММ і ПММД складається з лінійних контакторів серії

КМ 2 000 і теплових реле серії ТРТ.

Магнітні пускачі цих серій мають велика кількість модифікацій і бувають бризко - і водо захисними, нереверсивними й реверсивними, з убудованими кнопками керування й пакетних перемикачів і без них.

Магнітні пускачі серії ПМЧ розраховані на напругу головного ланцюга до 380 У и частоту 400 Гц. У них використаються контактори серії КНТ, теплові реле серії ТРТ, реле дистанційного управління типу РМ-21Б, кремнієві діоди ВК-10 й інші елементи.

Магнітні пускачі можуть працювати в умовах:

• при температурі від —40°С до + 40°С;

• відносної вологості навколишнього повітря 95 ± 3%;

• ударних струсах і тривалій вібрації;

• нахилів до 45° у будь-яку сторону;

• бризки й обливання морською водою. Схема пускача серії ПММД забезпечує наступні операції керування:

• пуск електродвигуна на малу (низьку) швидкість обертання;

• перехід з малої швидкості на більшу (високу) швидкість;

• зворотний перехід з великої швидкості на малу через режими рекуперативного гальмування;

• пуск електродвигуна безпосередньо на більшу швидкість;

• зупинку електродвигуна.

Магнітний пускач ПММД забезпечує перемикання обмотки статора двох швидкісного короткозамкненого асинхронного електродвигуна за схемою «зірка» на «подвійну зірку» зміною числа полюсів. При цьому варто звернути увагу на різний порядок проходження фаз. Так, при з'єднанні «зірка» цей порядок такий: З1-З2-СЗ, а при з'єднанні «подвійна зірка» - 2С1-2СЗ- -2С2, що порозумівається необхідністю зберегти напрямок обертання поля статора при різному числі полюсів (довжині полюсного кроку) обмотки статора.

Захист електродвигуна від перевантаження забезпечується чотирма тепловими реле серії ТРТ, з яких реле РТ1 і РТ2 обрані по номінальному струмі електродвигуна при роботі його за схемою «зірка», а реле РТЗ і РТ4 - по номінальному струмі при роботі електродвигуна за схемою «подвійна зірка».

Мінімальний захист електродвигуна здійснюється контакторами.