Порядок выполнения работы:
1. Выполнить задание лабораторной работы.
2. Составить отчет.
3. Ответить на контрольные вопросы.
Ход работы:
Электрическая схема стенда приведена на рисунке 101.
Лабораторная установка содержит: двигатель переменного тока, генератор переменного тока, тумблер с тремя переключениями, 6 диодов, тахометр, переменный резистор для регулировки оборотов вращения.
Рисунок 101 – Электрическая схема стенда
Задание.
Подключить установку к источнику питания.
Включить на прогрев осциллограф.
Включить тумблер 8А.
Наблюдать показания прибора РА.
Выключить, переключить тумблер 8А, включить, наблюдать показания прибора.
Перебросить приводной ремень, включить, произвести замеры.
Подключить осциллограф поочередно к гнездам X1, Х2, ХЗ, Х4, Х5.
Выключить тумблеры.
Выключить питание.
Контрольные вопросы:
На чем основан принцип работы электрических машин?
Что означает обратимость электрических машин?
Что называется электроприводом?
Из чего состоит электропривод?
Что регулирует управляющее устройство?
Какова область применения системы генератор – двигатель?
Практическая работа №3
Тема: «Составление схем включения электродвигателей».
Цель: Сформировать умение составлять принципиальные электрические схемы пуска, торможения и управления электрических двигателей.
По окончании выполнения практической работы студент должен
знать:
назначение и область применения защит и блокировок;
принцип работы защитных аппаратов;
устройство защит, блокировок и сигнализации, применяемых в схемах электропривода;
уметь:
составлять типовые принципиальные электрические схемы пуска, торможения и управления электрических двигателей.
Основные теоретические положения:
Максимальная токовая защита.
При работе электропривода может произойти увеличение тока в силовых цепях сверх допустимого предела, вызванное, например, стопорением движения исполнительного органа рабочей машины.
Для защиты электропривода и питающей сети от появляющихся в этих случаях недопустимо больших токов предусматривается максимальная токовая защита, которая может реализовываться различными средствами:
1) с помощью плавких предохранителей;
2) реле максимального тока;
3) автоматических выключателей.
Плавкие предохранители FU включаются в каждую линию (фазу) питающей двигатель сети между выключателем напряжения сети и контактами линейного контактора KM. Схемы включения предохранителей приведены на рисунке 102.
а) б)
Рисунок 102 – Схемы включения предохранителей: а) для АД; б) для ДПТ
Реле максимального тока используются в основном в электроприводах средней и большой мощности. Катушки этих реле FA1 и FA2 включаются в две фазы трехфазных двигателей переменного тока и в один или два полюса ДПТ между выключателем и контактами линейного контактора KM.
Размыкающие контакты этих реле включены в цепь катушки KM линейного контактора. Схемы включения максимальных токовых реле приведены на рисунке 103.
а) б) в)
Рисунок 103 – Схемы включения максимальных токовых реле: а) для АД; б) для ДПТ; в) цепь управления
Нулевая защита.
При значительном снижении напряжения сети или его исчезновении эта защита обеспечивает отключение двигателей и предотвращает самопроизвольное их включение (самозапуск) после восстановления напряжения.
При управлении электроприводом от командоконтроллера или ключа с фиксированным положением их рукояток нулевая защита осуществляется с помощью дополнительного реле напряжения FV. Схема включения нулевой защиты приведена на рисунке 104.
Рисунок 104 – Схема включения нулевой зщиты
Тепловая защита.
Тепловая зашита двигателей может быть осуществлена с помощью тепловых реле. Тепловые реле FP включаются в две фазы трехфазных двигателей переменного тока непосредственно или через трансформаторы тока ТА, если ток двигателя превышает номинальный ток реле. Схема включения тепловой защиты приведена на рисунке 105.
а) б)
Рисунок 105 – Схемы включения тепловой защиты: а) для АД; б) для ДПТ
Минимально-токовая защита.
Этот вид защиты применяется в электроприводах с ДПТ и СД для защиты от обрыва их цепей возбуждения.
Замыкающий контакт реле KF включается в цепь катушки контактора KM, что позволяет включать двигатель только при наличии тока возбуждения в обмотке возбуждения LM. Схема включения минимально-токовой защиты приведена на рисунке 106.
Рисунок 106 – Схема включения минимально-токовой защиты
Защита от перенапряжения на обмотке возбуждения ДПТ требуется при ее отключении от источника питания. В этом режиме вследствие быстрого спадания тока возбуждения и соответственно магнитного потока в обмотке возникает значительная ЭДС самоиндукции, которая может вызвать пробой ее изоляции.
Защита осуществляется с помощью так называемого разрядного резистора Rр, включаемого параллельно обмотке возбуждения LM. Схема включения защиты от перенапряжения приведена на рисунке 107.
Рисунок 107 – Схема включения защиты от перенапряжения
Защита от затянувшегося пуска СД обеспечивает его прекращение, если к концу расчетного времени пуска ток возбуждения не достиг заданного уровня.
Если за время выдержки реле KT, равное времени нормального пуска синхронного двигателя, ток возбуждения окажется недостаточным, то после срабатывания реле KT сработает реле защиты KVF и даст команду на прекращение пуска. Схема включения защиты от затянувшегося пуска СД приведена на рисунке 108.
Риснунок 108 – Схема включения защиты от затянувшегося пуска СД
Электрические блокировки в схемах элекропривода.
Например, при работе двух контакторов KM1 и KM2 перекрестное включение их размыкающих контактов в цепи катушек этих аппаратов не допускает включение одного контактора при включенном другом.
Одновременное включение двух контакторов может быть предотвращено с помощью использования двухцепных кнопок управления. Нажатие любой из кнопок приводит к замыканию цепи катушки одного из контакторов и одновременному размыканию цепи другого контактора. Схема электрической блокировки контакторов приведена на рисунке 109.
Рисунок 109 – Электрическая блокировка контакторов
Сигнализация в схемах управления электропривода.
Для контроля хода технологического процесса или последовательности выполняемых операций, состояния защиты и наличия напряжения питания применяется сигнализация.
На рисунке показаны возможные сигнализации в схеме управления электропривода. Лампа HL1 сигнализирует о включении ключа Q для питания схемы управления, лампы HL2 и HL3 – о включении контакторов KM1 и KM2, лампа HL4 – о срабатывании конечного выключателя SQ. Схема сигнализации электропривода приведена на рисунке 110.
Рисунок 110 – Схема сигнализации электропривода