15. Система контакторного прямого пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором (нереверсивный магнитный пускатель).

Красным на схеме показан магнитный пускатель.

Элементы схемы: АД – асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором; трехполюсный линейный контактор КЛ; тепловые реле 1РТ и 2РТ; кнопки управления «Стоп» и «Пуск».

Принцип действия: при нажатии на кнопку «Пуск» получает питание катушка втягивающая контактора линейного КЛ. Он срабатывает, замыкает главные контакты и подключает АД к питающей сети. Одновременно замыкается вспомогательный контакт КЛ, шунтирующий кнопку «Пуск». Контакторы линейные отключают АД от сети в следующих случаях: при нажатии на кнопку «Стоп»; при сравнении тепловой защиты; при исчезновении напряжения в питающей сети.

13. Реле защиты. Устройство и принцип действия теплового реле.

Реле защиты применяется для защиты от ненормальных условий работы: перегрузка по току, исчезновение напряжения и др. Максимальное реле защищает от перегрузки по току, применяется в системах на постоянном токе. Состоит из тех же элементов, что и электромагнитное реле времени. Это реле мгновенного действия. Катушка включается последовательно в главную цепь. Ток срабатывает – ток установки.

Принцип действия: когда ток в обмотке реле превысит ток установки, оно срабатывает - якорь притягивается к сердечнику и контакты в цепи размыкаются, и срабатывает аппарат отключающий двигатель.

Тепловое реле – температуротоковое реле, защищает от перегрузки по току на двух фазах.

1 – корпус реле,

2 – подвижный шток,

3 – двухслойная металлическая пластинка,

4 – отбрасывающая пружина,

5 – контакты.

Принцип работы: при перегрузке по току двухслойная пластина изгибается, пружина перемещает к себе подвижный шток и контакты размыкаются.

11. Нагрузочные диаграммы электропривода. Расчет мощности приводного электродвигателя по нагрузочным диаграммам.

Нагрузочная диаграмма – это зависимость тока, мощности или момента электродвигателя от времени. из уравнения следует М = М_д + М_с. М_д – динамический момент, М_с – момент статического сопротивления. M(t), P(t), I(t). Нельзя построить нагрузочную диаграмму не располагая самим электродвигателем, с другой стороны мы должны по диаграмме определять электродвигатель – эту неопределенность.

- мощность в первом приближении. k_з = 1,1÷1,5 – коэффициент запаса.

t₁ → M_c1; t₁ → M_c1;… t_k → M_ck. ; n_ср. – определяется по исполнительному механизму. Выбираем по каталогу

Расчет мощности электродвигателя по нагрузочным диаграммам. Продолжительный режим.

Для расчета мощности двигателя в других режимах используются методы эквивалентных величин. Сущность этих методов заключается в том, что реальная нагрузочная диаграмма с переменной нагрузкой заменяется эквивалентной нагрузочной диаграммой с постоянной позволяющей сохранять потери определенного направления.

Эквивалентный ток – такой неизменный во времени ток, при котором в двигателе будут создаваться потери равные средним потерям при меняющемся токе нагрузки.

I_э ≤ I_н – двигатель перегреваться не будет. Моменты двигателя пропорциональны току

Рассмотрим повторно-кратковременный режим. Нагрузочная диаграмма имеет вид:

Эквивалентный момент определяется за время одного цикла, пауза не учитывается.

;

Асинхронный двигатель надо проверить на перегрузочную способность, через критический момент. М_к – критический момент, М_к > M_max – двигатель не перегружается.

12. Классификация аппаратов управления. Устройства и принцип действия электромагнитного реле времени.

На современных путевых и подъемно-транспортных машинах получили широкое применение контактные аппараты. Замыкая или размыкая свои контакты, они производят переключение в электроцепях. Контактные аппараты делятся на: аппараты ручного управления (АРУ), реле и контакторы. Реле и контакторы используют магнитный принцип работы, основанный на механическом воздействии тока. Контакты: замыкающие и размыкающие. За нормальное положение контактов принимается их положение при отсутствии механических воздействий на АРУ и обеспеченных катушками электромагнитных аппаратов. В системе электропривода различают: главные электроцепи и цепи управления. По главной электроцепи электроэнергия подводиться к электродвигателю, либо непосредственно от цепи, либо от преобразователя. Цепи управления предназначены для электросоединения между собой аппаратов и обеспечивают определение последовательности их работы. Все аппараты собираются в отдельные комплектные устройства: силовые контроллеры и реостаты, магнитные пускатели, магнитные станции и магнитные контроллеры.

Реле – аппарат, контролирующий изменение физической величины, автоматически срабатывающий при достижении ей заданного значения и выводящий переключения в цепях управления. Реле делятся: 1) по принципу действия: электромагнитные, тепловые и механические; 2) основные группы: реле управления и реле защиты. Реле управления – для управления электроприводом. Электромагнитное реле времени предназначено для получения выдержки времени, необходимой для выполнения программы управления. Схема реле времени:

1 – ферромагнитный сердечник,

2 – втягивающая катушка,

3 – ферромагнитный поворотный якорь,

4 – не магнитная прокладка,

5 – регулировочный винт,

6 – отбрасывающая пружина,

7 – контакты.

Принцип действия. Из-за медленного спадания магнитного потока после отключения реле, якорь отпадает от сердечника с некоторой выдержкой времени.

Ф₀ – магнитный поток при котором якорь отпадает от сердечника.

Если катушка не короткозамкнута, то где r_k и L_k – активное сопротивление и индуктивность катушки.

Выводы: t_выд зависит от тока пуска – ток установки. t_выд – выдержка времени. Регулируя ток установки можно регулировать выдержку времени. Регулирование выдержки времени: 1. Затягиваем регулировочный винт – изменяем натяжение пружины. 2. Изменяем толщину не магнитной прокладки. t_выд = 0,25÷5,5 сек. К реле управления также относятся реле контроля механических параметров, уровня жидкостей, частоты вращения, а так же промежуточное реле, предназначенное для выполнения вспомогательных операций.

14. Устройство и принцип действия контактора.

Контактор – электромагнитный аппарат, предназначенный для дистанционного включения или отключения главных элетроцепей.

Классификация:

1) по роду тока: переменного, постоянного и универсального;

2) по количеству пар главных контактов: однополюсные, двухполюсные, трехполюсные, четырехполюсные, пятиполюсные.

Принципиальная схема:

1 – втягивающая катушка,

2 – ферромагнитный сердечник,

3 – ферромагнитный якорь,

4 – отбрасывающая пружина,

5 – главные контакты,

6 – дугогасительная катушка,

7 – вспомогательные контакты,

8 – дугогасительная камера.

Принцип действия: при получении питания втягивающей катушкой, якорь притягивается к сердечнику. Главные контакты замыкаются, а вспомогательные – размыкаются или замыкаются в зависимости от нормального положения. Если катушка теряет питание, отбрасывающая пружина переводит якорь в исходное положение, при этом главные контакты размыкаются.

17. Система контакторного прямого пуска и реверса электродвигателей постоянного тока.

Без реостатный пуск возможен при Р ≤ 1 кВт.

Элементы схемы: электродвигатель постоянного тока с параллельным возбуждением; однополюсный линейный контактор КЛ; реле максимальное РМ; кнопки управления кн.СТОП и кн.ПУСК.

Принцип работы: замыкаем рубильник – подается питание обмотке возбуждения. При нажатии кн.ПУСК получает питание втягивающая катушка КЛ. замыкая главный контакт контактора и подключая якорь двигателя к питающей сети, одновременно замыкается вспомогательный контакт КЛ шунтирующий кн.ПУСК. Контактор линейный отключает электродвигатель от сети в следующих случаях: при нажатии на кн.СТОП; срабатывание максимальной защиты; исчезновение напряжения в питающей сети.

Существует реверсивный магнитный пускатель постоянного тока. Его цепь управления ни чем не отличается от схемы реверсивного пускателя переменного тока, а главная цепь отличается.