МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ЗАПОРІЗЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ЗАПОРІЗЬКИЙ ЕЛЕКТРОТЕХНІЧНИЙ КОЛЕДЖ

ОСНОВИ ПРОЕКТУВАННЯ І КОНСТРУЮВАННЯ

ЕЛЕКРОУСТАНОВОК

Збірник методичних вказівок до практичний робіт

Викладач Є.П.Іваненко

2014

ЗМІСТ

Практична робота № 1 Розробка схеми електричної принципової керування 4

Практична робота № 2 Розробка панелей керування 9

Практична робота № 3 Розробка щитів керування 13

Практична робота № 4 Розробка шаф керування 15

Практична робота № 5 Розробка пультів керування 17

Список літератури 25

Практична робота № 1

1.1 Тема: Розробка схеми електричної принципової керування

1.2 Мета: Ознайомлення студентів з методами розробки та креслення електричних принципових схем

1.3 Завдання

Накреслити схеми електричні принципові, які наведені на рисунках 1.1, 1.2.

1.4 Короткі теоретичні відомості

Електричні принципові схеми керування поділяються на однолінійні та елементні. Умовні позначення для схем однолінійних Е3 у кінці номера креслення, для схем елементних – Е4 у кінці номера креслення.

Принципова схема – це схема електричних з'єднань, виконана в розгорнутому вигляді. Вона є основною схемою проекту електроустаткування виробничого механізму і дає загальне уявлення про електроустаткування цього механізму, відображає роботу системи автоматичного керування механізмом, служить джерелом для складання схем з’єднань і підключень, розробки конструктивних вузлів і оформлення переліку елементів [1]. За принциповою схемою здійснюється перевірка правильності електричних з'єднань при монтажі та налагодженні електроустаткування. Від якості розробки принципової схеми залежить чіткість роботи виробничого механізму, його продуктивність і надійність в експлуатації.

Складання принципової електросхеми виробничого механізму здійснюється на підставі вимог технічного завдання. У процесі складання принципової схеми уточнюються також типи, виконання і технічні дані електродвигунів, електромагнітів, кінцевих вимикачів, контакторів, реле тощо. На принциповій схемі всі елементи кожного електричного пристрою, апарата або приладу показуються окремо і розміщуються для зручності читання схеми в різних її місцях у залежності від функцій, які виконуються. Всі елементи одного й того ж пристрою, машини, апарата тощо забезпечуються однаковим літерно-цифровим позначенням, наприклад: КМ1 – контактор лінійний перший, КТ – реле часу тощо. На схемі показуються всі електричні зв'язки між елементами електроустаткування виробничого механізму, які до неї входять. На принципових схемах силові кола зазвичай розміщуються ліворуч і накреслюються товстими лініями, а кола керування розміщуються праворуч і накреслюються тонкими лініями.

Принципова схема проектується з використанням існуючих типових вузлів і схем автоматичного керування електроприводами (наприклад, схем магнітних контролерів і захисних панелей – для кранів, схем вузлів переходу від налагоджувального режиму до автоматичного за допомогою окремих кнопок керування або перемикача режимів – для металорізальних верстатів тощо).

Релейно-контактні схеми необхідно складати з урахуванням мінімального завантаження контактів реле, контакторів, шляхових вимикачів тощо, застосовуючи для зниження комутованої ними потужності підсилювальні пристрої: електромагнітні, напівпровідникові підсилювачі тощо. Для підвищення надійності роботи схеми потрібно вибрати найпростіший варіант, що має найменшу кількість органів керування, апаратів і контактів.

Кола керування у складних схемах треба підключати до мережі через трансформатор, який знижує напругу до 110 В. Це виключає електричний зв'язок силових кіл з колами керування й усуває можливість помилкових спрацьовувань релейно-контактних апаратів при замиканнях на землю в колах їхніх котушок. Подача напруги на силові кола і кола керування повинна здійснюватися за допомогою ввідного автоматичного вимикача.

При застосуванні на металорізальних верстатах або інших машинах лише двигунів постійного струму в схемі керування треба використовувати також апаратуру постійного струму.

Різні контакти одного і того ж електромагнітного апарата (контактора, реле, командоконтролера, шляхового вимикача тощо рекомендується за можливістю підключати до одного полюса або фази мережі. Це дозволяє здійснити надійнішу роботу апаратів (відсутня вірогідність пробою і замикання по поверхні ізоляції між контактами). З цього правила випливає, що один вивід котушки всіх електроапаратів за можливістю потрібно підключати до одного полюса кола керування.

Для забезпечення надійної роботи електроустаткування повинні бути передбачені засоби електричного захисту і блокування. Електричні машини й апарати захищаються від можливих коротких замикань і недопустимих перевантажень. У схемах керування електроприводами верстатів, молотів, пресів, мостових кранів обов’язковий нульовий захист для усунення можливості самозапуску електродвигунів при знятті та подальшій подачі напруги живлення. Електрична схема має бути побудована так, щоб при перегоранні запобіжників, обриві кіл котушок, приварюванні контактів не виникало аварійних режимів роботи електропривода. Крім того, схеми керування повинні мати блокувальні зв'язки для запобігання аварійним режимам при помилкових діях оператора, а також для забезпечення заданої послідовності операцій. У складних схемах керування необхідно передбачити сигналізацію і прилади електровимірювань, які дозволяють операторові (верстатникові, крановику) спостерігати за режимами роботи електроприводів. Сигнальні лампи зазвичай вмикаються на знижену напругу: 6, 12, 24 або 48 В.

Для зручності експлуатації та правильного монтажу електроустаткування затискачі всіх елементів електроапаратів, електричних машин (головні, допоміжні контакти, котушки, обмотки й ін.) і провід на схемах маркуються. Силові кола змінного струму маркуються літерами, які позначають фази, і послідовними числами. Так, прийнято лінійні проводи трифазної мережі позначати літерами А, В, С і нульовий провід — літерою N. Після першого апарата (наприклад, ввідного вимикача) ці проводи позначаються літерами з цифрами (А1, В1, С1), після другого апарата – літерами з цифрами А2, В2, С2 і так далі. Виводи обмотки статора трифазного асинхронного двигуна і приєднані до них проводи позначаються індексами з цифрами, котрі відповідають номерам приєднаних до них проводів.

При позначенні затискачів машин постійного струму застосовуються наступні позначення: Я1, Я2 – для якоря, Ш1, Ш2 – для паралельної (шунтової) обмотки збудження, С1, С2 – для послідовної (серієсної) обмотки збудження, Д1, Д2 – для обмотки додаткових полюсів.

Ділянки (затискачі елементів схеми і проводи, які з’єднують їх) кіл постійного струму позитивної полярності маркуються непарними числами, а негативної полярності – парними числами. Кола керування змінного струму маркуються аналогічно, тобто всі затискачі та проводи, які приєднуються до однієї фази, маркуються непарними числами, а до іншої фази – парними. Загальні точки з'єднань декількох елементів на схемі мають один і той же номер. Після проходження кола через котушку, контакт, сигнальну лампу, резистор тощо номер змінюється. Для виділення окремих видів кіл індексація виконується так, щоб кола керування мали номери від 1 до 99, кола сигналізації – від 101 до 191 і так далі.

До кожної окремої принципової схеми додається (або виконується на тому ж кресленні перелік елементів електрообладнання, в який заносяться короткі технічні дані та позиційне позначення всіх елементів і пристроїв, котрі використовуються в схемі. Крім того, на схемі зазвичай наводяться діаграми роботи перемикачів керування всіх видів і призначень, циклограми спрацьовування і схематичне розташування шляхових (кінцевих) вимикачів і командоапаратів.

Роз'ємні електричні з'єднання (затискачі апаратів і наборів затискачів) зображуються на схемах не заштрихованими кільцями. Нероз'ємні електричні з'єднання проводів, проводи з будь-яким пристроєм, апаратом тощо, які здійснюються шляхом паяння або холодного пресування, позначаються зачорненими кільцями.

1.5 Контрольні питання:

1.5.1 Умовні графічні позначення реле напруги із замикальними та розмикальними контактами

1.5.2 Умовні графічні позначення реле часу із замикальними та розмикальними контактами

1.5.3 Умовні графічні позначення теплових реле із замикальними та розмикальними контактами

1.5.4 Умовні графічні позначення кінцевих вимикачів із розмикальними контактами

1.5.5 Умовні графічні позначення кнопок керування із замикальними та розмикальними контактами

1.5.6 Умовні графічні позначення перемикачів із замикальними та розмикальними контактами

1.5.7 Умовні графічні позначення автоматичних вимикачів

1.5.8 Умовні літерні позначення апаратури керування

Рисунок 1.1 – Схема електрична принципова силових кіл

Рисунок 1.2 – Схема електрична принципова кіл керування