Контрольные вопросы

1. Дайте определение понятий: элемент схемы, устройство, изделие, объект, функциональная группа и функциональная часть.

2. Зачем в схемах используются линии связи и что они показывают?

3. Что такое буквенно-цифровое позиционное и функцио­нальное обозначения, как они построены и как учитывают функциональное назначение элемента?

4. Что такое структурные, функциональные, эквивалент­ные и принципиальные схемы?

5. Как выполняются принципиальные схемы и осущест­вляется нумерация силовых цепей и цепей управления в них?

6. Зачем принципиальная схема разбивается на зоны, что показывает таблица и где она располагается?

7. Как читаются принципиальные схемы и как описыва­ется их работа?

8. Что показывают схемы соединений и подключений и как выполняются на них соединения?

9. Что такое схемы расположения? Как они выполня­ются?

10. Какие требования предъявляются к электрическим схемам.

Задачи для самоанализа

Составьте структурную схему электропривода, с которым Вы встречались на работе или в другом курсе.

Составьте структурную схему электропривода постоянно­го тока с одной обратной связью, например по скорости дви­гателя.

Нарисуйте принципиальную электрическую схему элект­ропривода переменного тока, приведенную на рис. 1.3, с го­ризонтальным расположением строк.

Нарисуйте принципиальную электрическую схему силовой части электропривода переменного тока, приведенную на рис. 1.3, в однолинейном изображении.

В схеме рис. 1.4 применена нулевая защита (контактор КМ1), максимально-токовая силовой цепи (QF, FA1 и FA2) и цепи управления (SF) и защита независимой обмотки воз­буждения двигателя от перенапряжения при отключении (резистор R2).

Опишите действие защиты в схеме рис. 1.4.

Подробно электрические защиты рассмотрены в разде­ле, посвященном электроприводам постоянного и перемен­ного тока (см. раздел 2.5).

В схеме на рис. 1.3 имеется блокировка, обеспечивающая память команды на пуск двигателя (контакт 8-9 контакто­ра КМ1). В схемах рис. 1.3 и 1.4 применена световая контрольная сигнализация, осуществляемая лампами HL1— HL3 и показывающая наличие напряжения на схеме и включенное и отключенное состояния машин М1 (HL2) и М2 (HL3) (рис. 1.3), и включенное и отключенное состояния контакторов КМ1 и КМ2 (рис. 1.3).

Нарисуйте схему замещения асинхронного двигателя. По­смотрите курсы «Электрические машины» и «Теория электро­привода».

Нарисуйте эквивалентную расчетную схему для анализа динамических режимов при пуске двигателя постоянного то­ка независимого возбуждения. Если это вызывает затрудне­ние, то посмотрите [17], где есть эти схемы в общих эквива­лентных схемах замкнутых систем ЭП.

Составьте схему внешних электрических соединений элек­тропривода постоянного тока, принципиальная схема которо­го приведена на рис. 1.4.

Составьте схему электрических подключений кнопочной станции (условно можно считать, что такая имеется) к па­нели управления по принципиальной схеме электропривода, приведенной на рис. 1.4.

2.Cистемы управления электроприводами разомкнутого типа

Практически во всех отраслях промышленности значительное распро­странение получили электроприводы с питанием двигателей непосредственно от сети, системы управления которыми построены по разомкнутому принципу. Данные системы предназначены для выполнения простейших функций управления: пуска, торможения, реверса. В таких системах применяют контактные и бескон­тактные переключающие электроаппараты релейного действия (электромагнитные контакторы и статические (тиристорные) переклю­чатели); различные реле управления — реле времени (электромагнит­ные, маятниковые и др.); электромагнитные реле напряжения и тока; бесконтактные реле (логические элементы); командоаппараты (кнопки, командоконтроллеры, ключи управления и т.п.). Командные сигналы на пуск, остановку, реверсирование или изменение скорости двигате­лей могут поступать в систему управления также от разного рода дат­чиков (путевых и конечных выключателей, датчиков давления, темпе­ратуры и других технологических параметров), контролирующих работу производственных машин.

В рассматриваемой группе электроприводов автоматизация процесса пуска наиболее просто осуществляется для асинхронных коротко-замкнутых двигателей, поскольку здесь после подачи команды на пуск операции управления сводятся, как правило, к прямому включе­нию двигателя на полное напряжение сети. Мощные синхронные и короткозамкнутые асинхронные двигатели иногда пускаются при пони­женном напряжении с последующим автоматическим переключением на полное напряжение. Для двигателей постоянного тока и асинхрон­ных двигателей с фазным ротором в процессе пуска автоматически при помощи контакторов ускорения постепенно выключаются ступени пускового реостата. Автоматизация процесса торможения двигателей при любом виде торможения предусматривает выполнение двух основ­ных операций управления. После подачи команды на торможение со­вершаются нужные переключения в силовых цепях двигателя с введе­нием при необходимости добавочных сопротивлений в эти цепи. В конце процесса торможения при скорости, близкой к нулю, двигатель авто­матически либо отключается от сети (при его остановке), либо в сило­вых цепях производятся переключения, необходимые для последую­щего пуска двигателя в противоположном направлении (при реверсе).

Системы управления, реализующие указанные ранее операции, конструктивно оформляют обычно в виде комплектных станций управления. Кроме набора аппаратуры, предназначенной для выполнения основной функции, на таких стан­циях устанавливают также аппараты электрической защиты двигателей и цепей управления. Командоаппараты, пускорегулировочные и тор­мозные резисторы (либо иные токоограничивающие элементы, напри­мер реакторы) располагают чаще всего вне станций управления. В электрических схемах станций широко применяют типовые узлы управ­ления и защиты. Кроме того, в типовых станциях управления предусматривают запасные блок-контакты у аппаратов, которые могут быть использованы для различных блокировок и сигна­лизации. Возможно также подключение в цепи управления станций контактов конечных выключателей, технологических датчиков и аппа­ратов других автоматических устройств.