m0999
.pdf
621.3
П563
СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
П.Т. ПОНОМАРЕВ, В.А. СЛАЙКОВСКАЯ, Е.С. ТЕНИТИЛОВ
УПРАВЛЕНИЕ ПУСКОМ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ
Методические указания к выполнению лабораторных работ
Новосибирск
2014
УДК 621.313.33:62-522
П563
П о н о м а р е в П.Т., С л а й к о в с к а я В.А., Т е н и т и л о в Е.С.
Управление пуском асинхронных двигателей с короткозамкну-
тым ротором: Метод. указ. к выполнению лабораторных работ. – Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2014. – 15 с.
Методические указания содержат необходимые для подготовки к лабораторным работам пояснения, программу и порядок выполнения работ по системам управления пуском асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.
Предназначены для студентов специальности «Наземные транспорт- но-технологические средства» специализации «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные средства и оборудование», направления «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов» профилей «Сервис транспортных и транспортно-технологических машин и оборудования».
Рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры «Электротехника, диагностика и сертификация».
О т в е т с т в е н н ы й р е д а к т о р канд. техн. наук, доц. Е.В. Лесных
Р е ц е н з е н т завкафедрой «Физика» СГУПСа канд. техн. наук, доц. И.И. Рогов
© Сибирский государственный университет путей сообщения, 2014
© Пономарев П.Т., Слайковская В.А., Тенитилов Е.С., 2014
2
Введение
Разработка, монтаж и эксплуатация электрооборудования машин невозможна без электрических схем, представляющих собой графическое изображение всех элементов электрооборудования и связей между ними. При монтаже, наладке и поиске неисправностей электрооборудования в процессе эксплуатации пользуются принципиальными электрическими схемами и схемами соединений (монтажными).
Принципиальная электрическая схема определяет полный состав входящих в комплекс электрооборудования элементов, аппаратов и связей между ними, показывает взаимодействие отдельных элементов и дает детальное представление о принципе работы систем управления и электропитания. Принципиальная схема является первичным рабочим документом и служит основой при осуществлении следующих работ:
–выполнение схем электрических соединений;
–проверка правильности выполненных соединений электрической цепи;
–наладка системы и настройка отдельных элементов и функциональных блоков;
–анализ работы и свойств системы как при проектировании, так и при эксплуатации и наладке в случае отказа или отклонения режима работы от заданного.
На принципиальной электрической схеме условные графические и буквенно-цифровые обозначения элементов выполняют в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД (прил. А и Б). Пример фрагмента принципиальной схемы системы управления электроприводом механизма подъема дрезины ДГКу приведен на рис. 1. На схеме приведены два блока системы управления:
а) принципиальная схема силовой цепи, изображающая систему подачи напряжения на обмотки статора электродвигателя (автоматический выключатель QF, предназначенный для защиты электрической цепи от коротких замыканий и экстремальных перегрузок; силовые контакты магнитного пускателя KM, при за-
3
мыкании которых на обмотки статора подается напряжение; нагревательные элементы двухфазного одноконтактного теплового реле KK, служащего для защиты электродвигателя от перегрузок; электродвигатель M);
б) принципиальная схема цепи управления магнитным пускателем (кнопка управления SB; катушка магнитного пускателя KM; контакт теплового реле KK).
a) |
б) |
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 1. Принципиальная схема управления электроприводом механизма подъема дрезины ДГКу:
а – силовая цепь; б – цепь управления магнитным пускателем
Рассмотрим по приведенной схеме принцип работы системы. При включении автоматического выключателя QF электрическая цепь подключается к источнику трехфазного переменного напряжения. После включения кнопки SB от зажима а цепи управления через замкнутый контакт кнопки SB, через катушку пускателя KM, через размыкающий контакт теплового реле KK к зажиму b протекает ток. Магнитный пускатель KM срабатывает, замыкает свои силовые контакты KM:1, KМ:2, KМ:3 в силовой цепи, и от трехфазного источника питания на обмотки электродвигателя M подается напряжение. Двигатель начинает работать. После отпускания кнопки SB ее контакт размыкается и цепь катушки магнитного пускателя KM разрывается. Обесточенный магнитный пускатель отключается; его силовые контакты размы-
4
каются, разрывая цепь подачи напряжения на обмотки статора электродвигателя.
Чтобы облегчить разработку электрической схемы соединений системы, схему каждого аппарата выполняют совмещенным способом, изображая на ней все элементы аппарата (катушки, контакты силовые и блокировочные и т.д.) и их электрические выводы. Пример выполнения совмещенным способом схем аппаратов системы управления электроприводом механизма подъема дрезины приведен на рис. 2.
Рис. 2. Схемы аппаратов системы управления электроприводом механизма подъема дрезины ДГКу
Электрические выводы используемых элементов электрооборудования именуют (присваивают имя). При этом сначала на принципиальной схеме указывают все соединения (электрические узлы) цепи, обозначая их порядковым номером (или буквой). Затем присвоенные каждому электрическому соединению
5
имена переносятся на выполненные совмещенным способом схемы аппаратов, элементы которых соединены в поименованном узле (рис. 3). В результате все используемые в системе электрические выводы на схемах аппаратов имеют имена, идентичные именам соответствующих соединений на принципиальной схеме.
Рис. 3. Схемы электрических соединений системы управления электроприводом механизма подъема дрезины ДГКу
Далее все одноименные выводы элементов соединяют между собой. В первую очередь соединяют одноименные выводы элементов внутри каждого аппарата. Например, на схеме магнитного пускателя соединяют выводы катушки и блокировочных контактов. При соединении выводов обмоток асинхронного двигателя необходимо определиться со способом их соединения, учитывая напряжение источника питания и номинальное напряжение фазных обмоток. Затем соединяют между собой одноименные выво-
6
ды различных аппаратов (внешние электрические соединения). При этом соединительные линии стремятся расположить таким образом, чтобы было как можно меньше пересечений и соединительные провода можно было расположить параллельно в жгуты. В таком же порядке осуществляют соединение электрических выводов реальных аппаратов при сборке электрической цепи.
В более сложных системах электрооборудования, в состав которых входит несколько электроприводов с системами управления, электрические провода от выводов всех элементов аппаратов для удобства монтажных и наладочных работ вводятся в
шкаф с клеммными наборами (набором соединительных клемм). Таким образом все элементы электрооборудования оказываются соединенными с клеммными наборами и соединение между всеми элементами системы осуществляется в одном месте – на клеммном наборе.
При выполнении лабораторных работ предусмотрен вариант с использованием клеммного набора, для которого приводится
порядок выполнения электрических схем соединений:
1)на принципиальной электрической схеме системы всем электрическим узлам соединений присваивается имя (номер или буквенно-цифровое обозначение);
2)на листе отчета выполняется совмещенным способом схема каждого аппарата, на которой изображаются все его элементы (катушки, контакты и т.д.) и их электрические выводы;
3)имена электрических выводов (узлов электрических соединений) всех элементов соответствующим образом переносятся с принципиальной схемы на схему электрических соединений;
4)электрические выводы всех используемых элементов электрооборудования соединяются с клеммами клеммного набора, и имена выводов переносятся на его соответствующие клеммы;
5)все одноименные клеммы клеммного набора соединяются между собой проводниками.
7
Лабораторная работа № 21 Разработка, сборка и испытание системы управления
пуском нереверсивного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
Цель работы: Изучить устройство систем управления пуском нереверсивного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором и прибрести навыки разработки схем электрических соединений и способов подключения основных аппаратов этих систем.
Программа работы
1. Самостоятельная (домашняя) работа. На принципиаль-
ной электрической схеме управления пуском нереверсивного двигателя (рис. 4) выделить все элементы, принадлежащие каждому из аппаратов (магнитному пускателю, тепловому реле, кнопкам управления, двигателю); всем узлам соединений присвоить имя.
Рис. 4. Принципиальная схема системы управления нереверсивным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором
2. Работа в лаборатории. Изучить устройство нереверсивного магнитного пускателя, теплового реле и двухкнопочного поста управления; составить схему каждого аппарата; разработать
8
электрическую схему соединений; собрать электрическую цепь системы управления пуском; запустить двигатель.
Порядок выполнения работы
1.Убедиться в соответствии номинальных параметров пусковой аппаратуры и пускаемого двигателя.
2.Разобраться с устройством магнитного пускателя, теплового реле и двухкнопочного поста управления. Отыскать на лабораторном стенде элементы, изображенные на принципиальной схеме, и их электрические выводы.
3.Присвоить имена в виде буквенных, цифровых или бук- венно-цифровых обозначений всем узлам электрических соединений на принципиальной схеме.
4.Создать основу схемы электрических соединений, для чего изобразить совмещенным способом схемы магнитного пускателя, теплового реле, двухпостовой кнопки, клеммного набора, выводов асинхронного двигателя и зажимов трехфазного источника питания в соответствии с их расположением на лабораторном стенде.
5.Перенести имена узлов электрических соединений с принципиальной схемы на схему аппаратов (на основу схемы электрических соединений).
6.Выполнить на схеме аппаратов соединение электрических выводов элементов аппаратов, используемых в системе управления, с клеммами клеммного набора. Перенести имена выводов на соответствующие клеммы клеммного набора.
7.Соединить между собой все одноименные клеммы клеммного набора. Согласовать с преподавателем полученную схему электрических соединений.
8.Собрать электрическую цепь системы управления пуском.
9.После проверки электрической цепи с разрешения преподавателя включить систему управления пуском (запустить электродвигатель).
10.Через две-три минуты работы отключить двигатель. С разрешения преподавателя разобрать электрическую цепь системы управления пуском двигателя.
9
Лабораторная работа № 22 Разработка, сборка и испытание системы управления
пуском реверсивного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
Цель работы: Изучить устройство систем управления пуском реверсивного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором и прибрести навыки разработки схем электрических соединений и способов подключения основных аппаратов этих систем.
Программа работы
1. Самостоятельная (домашняя) работа. На принципиаль-
ной электрической схеме управления пуском реверсивного электродвигателя (рис. 5) выделить все элементы, принадлежащие каждому из аппаратов (магнитному пускателю, тепловому реле, кнопкам управления, двигателю); всем узлам соединений присвоить имя.
Рис. 5. Принципиальная схема системы управления реверсивным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором
2. Работа в лаборатории. Изучить устройство реверсивного магнитного пускателя, теплового реле и трехкнопочного поста управления; составить схему каждого аппарата; разработать схему электрических соединений; собрать электрическую цепь системы управления пуском; запустить и обеспечить реверсирование двигателя.
10