Лабораторная работа № 6
ИЗУЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ ОБРЫВА ФАЗ
Цель работы: изучение состава, устройства и принципа работы Сустройства защиты от обрыва фаз УЗОФ, экспериментальное опреде-
ление его основных параметров и характеристик.
1. Назначен е область применения устройства УЗОФ
назначено для защ ты электрических кранов от падения груза или стрелы в случае о рыва лю ой из трех фаз питающей электрической сети, а также при о рыве лю ой из фаз в цепи питания электродвигателя в соответств с «Правилами устройства и безопасной эксплуата-
цииУстройство защ ты электродвигателя от обрыва фаз УЗОФ пред-
ных электропрбводов грузоподъёмных механизмов кранов в случае обрыва любой из трёх фаз питающей электрической сети, а также при обрыве любой из фаз в цепи питания электродвигателя с целью исклю-
грузоподъёмных кранов» ПБ10-382-00.
Устройство о еспечивает автоматическую блокировку трёхфаз-
чения аварий и защитыАэлектродвигателей грузоподъёмных механизмов от повреждения. В при оре имеется функция блокировки исполнительного реле при включенииДдвигателя в режим динамического торможения. При отсутствии на кране режима динамического торможения указанная функция прибора не используется, и прибор работает
в обычном режиме.
Устройство применяется для установки на грузоподъёмные механизмы с электроприводом переменного токаИи общепромышленных механизмов с током нагрузки до 900А. Область применения устройства УЗОФ: мостовые, козловые, башенные, портальные краны, автокраны с электроприводом и другие грузоподъёмные и общепромышленные механизмы с электроприводом переменного тока.
2. Основные элементы устройства УЗОФ
Устройство УЗОФ (рис. 25) состоит из блока питания 1, подключенного к сети напряжением 220В, трех трансформаторов тока 2, контролирующих наличие тока во всех трёх фазах, блока обработки сигнала 3, блока логики 4 и исполнительного реле 5.
84
Исполнительное реле 5 УЗОФ как правило коммутирует цепь ка- |
||
тушки трёхфазного линейного контактора электропривода грузоподъ- |
||
ёмного механизма. |
|
|
|
|
5 |
~220 |
|
|
|
1 |
& |
|
|
|
2 |
|
|
С |
|
|
3 |
|
4 |
Р с. 25. Структурная схема УЗОФ |
||
и |
|
|
3. Устройство и принцип работы |
||
Принципбдействия устройства основан на контроле наличия тока |
||
в каждой из фаз и контроля напряжения в питающей электрической |
||
сети. При протекании тока по проводам, пропущенным в окна транс- |
||
форматоров тока, в обмотке трансформаторов наводится напряжение, |
||
которое подается в блокАобработки сигналов прибора. |
||
Блок обработки сигналов формирует управляющие сигналы о на- |
||
личии тока в каждой фазе с учетом задержки срабатывания, выбран- |
||
ной из соображений безопасности, чем обеспечивается защита от |
||
ложных срабатываний при кратковременном пропадании тока в фа- |
||
|
Д |
|
зах, например, в переходных режимах переключения. |
||
Время отключения реле электронного блока с момента обрыва |
||
фазы составляет 0,5 – 1,0 с. Прибор не теряет работоспособности при |
||
симметричных колебаниях питающего напряжения от +10% до –20% |
||
от номинального значения и однофазном снижении напряжения до |
||
30%. Прибор не реагирует на перекос фаз. |
И |
|
|
||
Принципиальная электрическая схема прибора выполняется по |
||
следующему алгоритму: выходное реле электронного блока включа- |
||
ется при наличии тока во всех трех фазах (логика 1,1,1) и при отсут- |
||
ствии тока (логика 0,0,0.), например, при выключенном двигателе. |
||
Отключение выходного реле электронного блока происходит при |
||
отсутствии тока в одной или двух фазах, т.е. при логических сигналах |
||
85
(1,1,0) или (1,0,0), а также при обрыве фазы питания УЗОФ. Выключение реле при обрыве фазы питания обеспечивает защиту
при отсутствии напряжения в питающей электрической сети при условии подключения цепи управления тормозом грузоподъёмного механизма к фазе, не связанной с цепью питания прибора УЗОФ.
4. Состав и принцип работы лабораторного стенда
Лабораторный стенд предназначен для моделирования работы устройства защиты электродвигателя от обрыва фаз УЗОФ. В качестве электродв гателя спользуется трёхфазный активный приёмник, выполненный в в де блока из трёх групп ламп накаливания с индивидуальными тумблерами.
тенд (р с. 26) включает в себя: вводный трёхфазный рубильник S1; трёхфазный автомат-выключатель C10; релейно-контакторную систему пуска с трёхфазным реле К10Е, кнопочным постом КМЗ-2 и автомат ческ м выключателем АП50-3МТ; устройство УЗОФ с тремя трансформаторами тока ТТ; лок ламп накаливания HL; цифровые амперметры; мульт метр. Органы управления стендом выведены на
лицевую панель стенда. Стенд питается от сети 220 В |
380 В 50 Гц. |
|||||||
S1 |
C10 |
К10E |
Стоп |
Старт |
ТТ |
HL |
||
|
|
|
A |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~380 |
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
FU |
|
|
АП50-3МТ |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|||
Стоп Старт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
КМЗ-2 |
|
УЗОФ |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СибАДИ |
||||||||
|
|
|
9 |
8 |
7 |
6 |
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 26. Схема принципиальная лабораторного стенда
86
При подключении стенда к сети на контакты 1 и 2 УЗОФ подается фазное переменное напряжение сети 220 В. После включения общего рубильника S1 и автомата-выключателя C10 на вход трёхфазного реле К10Е подается трёхфазное напряжение 380 В. Контакты 3 и 4 исполнительного реле УЗОФ включены и разрыв питания катушки реле К10Е. При отсутствии тока во всех трёх фазах приёмника HL напряжения на выходах трансформаторов тока отсутствуют, и УЗОФ
разрешает работу реле К10Е (логика 0,0,0.). При этом контакты 3 и 4 СибАДИисполнительного реле замыкаются. Для подачи питания на катушку
реле К10Е спользуется кнопочный пост КМЗ-2 (кнопка «Старт»). После нажат я кнопки «Старт» на КМЗ-2 контакты трёхфазного реле К10Е замыкаются, напряжение подводится к автоматическому выключателю АП50-3МТ, непосредственно коммутирующему линии
питан я трёхфазный приёмник HL. АП50-3МТ, так же как и пост
КМЗ-2, меет две кнопки: «Старт» – белая и «Стоп» – красная. После нажат я кнопки «Старт» на АП50-3МТ на фазы трёхфазного приёмника подается напряжения, и лампы блока начинают светиться. Величины токов фаз пр ёмника измеряются цифровыми амперметрами на передней панели стенда. При наличии тока в фазах приёмника трансформаторы тока генер руют ЭДС, на подключенных к их выводам
резисторах возникают напряжения. Выводы трансформаторов тока соединяются по схеме «звезда» подключаются к контактам УЗОФ 6
– 9 согласно принципиальной схеме стенда. Блок обработки сигналов формирует управляющие сигналы о наличии тока в каждой фазе, в блоке логики УЗОФ формируется сигнал (1,1,1), который разрешает работу реле К10Е (контакты 3 4 исполнительного реле замкнуты).
При отключении ламп в одной из фаз трёхфазного приёмника HL на выводах одного из трансформаторов тока исчезает напряжение. В блоке логики УЗОФ формируется сигнал (0,1,1) – запрет работы приёмника, контакты 3 4 исполнительного реле размыкаются. Линия питания катушки реле К10Е разрывается, его контакты размыкаются. Вместе с катушкой реле отключается кнопочный пост КМЗ-2.
87