III. Описание принципиальной схемы и ее работы

Принципиальная схема лабораторной установки приведена на рис. 2. Данная схема позволяет осуществить следующие режимы работы электропривода: пуск двига­теля в функции времени в две или три ступени, торможение противовключением в функции скорости и динамическое торможение. Схема может рабо­тать в ручном и в автоматическом режимах. Выбор режима работы схемы осуществля­ется переключа­телем S2. Выбор числа пусковых ступеней осуществляется переключа­телем S3. Проверкаинастройка реле осуществляется с помо­щью узла контроля и на­стройки.

РАБОТА УЗЛА НАСТРОЙКИ И КОНТРОЛЯ РЕЛЕ

Включение узла настройки и контроля осуществляется тумблером S15. При ра­боте с узлом настройки автоматы F2, F3 должны быть отключены во избежание оши­бок при настройке. Для настройки уставок реле необходимо одно из реле переключить соответст­вующим ключом настройки реле из положения “Работа” в положение “Настройка”. При этом катушка реле переключается из рабочей схемы в узел на­стройки. Затем автотранс­форматором Т1 подают максимальное напряжение, контро­лируя его по вольтметру PV. Нажимая кнопку S4, включают реле К1, которое встает на самоблокировку и рвет цепь секун­домера Е. Контакт реле К1 включает настраиваемое реле времени. Для измерения вре­мени отключения ( уставки ) реле РУ1, РУ2 или РУ3 нажимают кнопку S5. При этом реле К1 отпадает, включает секундомер Е и рвет цепь реле времени. С выдержкой вре­мени реле отпадает и отключает секундомер. Тем са­мым секундомер измеряет выдержку времени. Для контроля и настройки реле тока или напряжения переключают соответст­вующий ключ из положения “ Работа “ в положе­ние “ Настройка “. Увеличивая посте­пенно напряжение автотрансформатором Т1, оп­ределяют ток или напряжение срабатывания ( ус­тавку ) реле. Все реле тока и напряжения имеют свои контакты в цепи сигнальной лампы ЛС4 - “ Реле включено “. Схема пре­дусматривает включение в узел настройки и контроля для проверки только одного реле, иначе будут неправильные показания.

РАБОТА СХЕМЫ В РУЧНОМ РЕЖИМЕ

Переключатель S2 переводится в положение “ Ручное управление “ (как пока­зано на рис. 2). Управление схемой осуществляется от командоконтроллера S1. Вклю­чаются автоматические выключа­тели F1, F2, F3. Напряжение подается в цепь якоря и цепи управления. При этом вклю­чается контактор Д, который подключает к якорю со­против­ление динамического тор­можения. Подается напряжение на обмотку возбуж­дения дви­гателя. Втягивается реле обрыва поля РОП. Реле РОП своим контактом за­мыкает цепь реле напряжения РН, ко­торое встает на самоблокировку .

Рассмотрим работу схемы при трехступенчатом пуске “ Вперед “. Для этого пере­во­дим ручку командоконтроллера в положение “ Вперед “. При этом замыкаются цепи кон­такторов Л, В и подготавливаются к включению цепи контакторов 1У, 2У, 3У. Контак­тор Всвоим блок-контактном рвет цепь контактора Д и тем самым отключает якорь от сопротивления R_ДТ .Силовые контакты контакторов В и Л подключают якорь к сети. Двигатель начинает разгоняться вперед при полностью введенном сопротивле­нии в цепи якоря (R₁, R₂, R₃, R_ПР). После подачи напряжения на якорь двигателя включаются реле противовключения РПВ, реле времени РУ1, РУ2 и РУ3. Реле РПВ замыкает цепь кон­такторов П, 1У, 2У, 3У. Однако контакторы 1У, 2У, 3У не вклю­чатся, так как контакты реле времени разорвали их цепь. Контактор П, включившись, шун­тирует ступень проти­вовключения R_ПР и катушку реле времени РУ1. Сопротивле­ние в якорной цепи умень­шится и двигатель переходит на первую пусковую ступень. С вы­держкой времени контакт реле РУ1 замкнет цепь контактора 1У, который зашун­тирует ступень сопротивления R₁ и катушку реле времени РУ2. Двигательпереходит на вторую пусковую ступень. С выдержкой времени контакт реле РУ2 замкнет цепь контактора 2У, который зашунтирует ступень сопротив­ления R₂ и катушку реле вре­мени РУ3. Двигатель перейдет на третью пусковую сту­пень. С выдержкой времени контакт РУ3 включит контактор ЗУ, который полно­стью выведет пусковое сопротив­ле­ние из якорной цепи. Двигатель переходит на естественную характери­стику и разго­ня­ется до установившегося значения скорости.

Для осуществления проти­вовключения переводят ручку командоконтроллера S1 из положения “ Вперед “ в поло­жение “ Назад “. При этом, при прохождении нулевого по­ложения всё отключится и за­тем включатся контакторы Л и Н. На двигатель будет подано напряжение обратной поляр­ности. Цепь реле РПН соберется, но реле не включится (см. [ 5 ] ), поэтому в якорной цепи двигателя включено полное сопротив­ление R_ПВ = R₁ + R₂ + R₃ + R_ПР. Двигатель начнет тормозиться в режиме противовклю­чения. При достижении скоро­сти 0,2_Н включится реле РПН, которое включит кон­тактор П, который зашунти­рует ступень противовключения R_ПР. После завершения торможения без ступени проти­вовключения начнется разгон двигателя в другую сто­рону. Работа схемы при пуске опи­сана выше.

Чтобы осуществить останов двигателя,переводят ручку командоконтроллера S1 в нулевое положение. Приэтом рвется цепь контакторов Л, В(Н), П, 1У, 2У, У3 и якорь двигателя отключается от шин питания. Кон­такт контактора В(Н)замкнет цепь контак­тора Д, который в свою очередь подключит к якорю двигателя сопротивление R_ДТ. Оста­нов двигателя идет в режиме динамического торможения.

Если при работе механизм придет в крайнее положение, будет на­жат конечный выключатель КВВ (КВН) и двигатель будет остановлен. При этом заго­рится соответ­ст­вующая лампа ЛС2 или ЛС3.

РАБОТА СХЕМЫ В АВТОМАТИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ

В этом режиме запуск схемы осуществляется от пусковых кнопок “ Вперед “ (КнВ) или “Назад” (КнН). Командоконтроллер S1 ставится в нулевое положение, а переклю­чатель S2 в положение “ Автомат “. Включают автоматические выключатели F1, F2, F3. При нажатии на кнопку “ Вперед “ включается контактор В, который встает на самопи­тание и включает контактор Л. Двигатель разгоняется как было опи­сано выше. При дос­тижении крайнего положения нажимается конечный выключатель КВВ. Заго­рается сиг­нальная лампа ЛС2 “ Вперед - стоп “, рвется цепь контактора В, замыкается цепь контак­тора Н, который встает на самоблокировку и замыкает цепь контактора Л. При достиже­нии механизмом другого крайнего положения нажимается конечный вы­ключатель КВН. Загорается сигнальная лампа ЛС3 “ Назад - стоп “, рвется цепь ка­тушки контактора Н и замыкается цепь контактора В. Все повторяется снова. Останов производится нажатием кнопки “ Стоп “ (КНС). При этом рвутся цепи контакторов Л, В(Н) и реле РН. Включа­ется контактор Д. Останов двигателя идет в режиме динамического тор­можения.

ЗАЩИТА И БЛОКИРОВКИ

В схеме реализована максимально-токовая защита с помощью максимально-то­ко­вых реле РМ1 и РМ2. Если ток якоря двигателя превысит допустимое значение, то реле РМ1 и РМ2 срабатывают. Их контакты рвут реле напряжения РН, которое рвет цепи кон­такторов Л, В(Н).

В схеме предусмотрена защита от обрыва цепи обмотки возбуж­дения двигателя. Эту защиту осуществляет минимально-токовое реле РОП. Если про­изойдет обрыв цепи обмотки возбуждения, реле РОП отключится и отключит реле на­пряжения РН.

Реле напряжения РН осуществляет нулевую защиту. При пропадании пи­тающего напряжения или снижении его ниже допустимой величины, реле РН отключит контак­торы Л и В(Н), а при появлении напряжения не произойдет самозапуска.

Имеется также защита от перенапряжений на обмотке возбуждения с помощью R_Р и VD.

Кроме перечис­ленных защит в схеме предусмотрена блокировка реверсивных контакторов с помощью размыкающих контактов пусковых кнопок и путевая бло­кировка с помощью КВВ, КВН.