книги из ГПНТБ / Трунковский, Л. Е. Монтаж силовых сетей и электрооборудования учеб. пособие
.pdfконтактов. Отключение также может быть выполнено от руки нажатием кнопки С, разрывающей цепь пита ния катушки.
Реверсивные магнитные пускатели (рис. 3-3) служат для перемены направления вращения электродвигателя и представляют собой два спаренных нереверсивных магнитных пускателя, механически сблокированных
Рис. 3-2. Схема управления электродвигателем по средством нереверсивного магнитного пускателя.
Л л2
между собой так, чтобы мог включаться только одни из них. При нажатии кнопки Вперед замыкается цепь ка тушки В и размыкается цепь катушки пускателя Н. Кнопка Назад включает цепь катушки пускателя Я. Од новременность включения пускателей В и Я исключа ется, так как они механически сблокированы.
Магнитный пускатель осуществляет защиту электро двигателя от перегрузки, исчезновения напряжения в сети н понижения напряжения более чем на 30—40% номинального. При дальнейшем понижении напряжения в сети катушка не может удержать якорь электромаг нита во включенном положении и он отпадает.
Для защиты электродвигателя и ответвления к нему от коротких замыканий в магистральной сети перед магнитным пускателем устанавливают автоматы с мак симальной защитой или предохранители с плавкими вставками.
Внекоторых технологических процессах, где привод машин осу ществляется от асинхронных электродвигателей, требуется сокра щать вре,мя выбега двигателя после его отключения до полной оста новки. Для этой цели может быть применено электрическое тормо жение методом протмвовключения (рис. 3-4) или динамического тор можения.
Всхеме па рис. 3-4 применяют реверсивный магнитный пуска
тель 1К—2К и реле скорости PC. После включения электродвигате ля кнопкой Пуск включается пускатель 1К прямого направления и размыкается размыкающий блок-контакт в цепи катушки пуска теля 2К обратного направления; одновременно включается реле ско- - росгп PC, замыкая замыкающий блок-контакт PC. Нажимом кноп ки Стоп двигатель отключается от сети; одновременно замыкается
РТ
Рис. 3-4. Схема торможения трехфазного асинхронного двигателя протпвовключением.
10—1043 |
145 |
блок-контакт 1К в цепи катушки 2К и пускатель 2К включает дви гатель в обратном направлении. В это время кнопкой Пуск электро двигатель включить нельзя, так как в цепи катушки 1К разомкнут блок-контакт 2К.
При остановке двигателя (или при установленной определенной малой частоте вращения) реле PC разомкнет блок-контакт PC в це пи катушки 2К и двигатель отключится от сети; схема приводится в состояние готовности для повторного пуска.
Рис. 3-5. Схема динамического торможения трехфазного асинхронного двигателя включением постоянного тока от вспомогательного источника.
На рис. 3-5 показана схема динамического торможения. В ка честве вспомогательного источника применен селеновый выпрями тель ВС. При нажатии на кнопку Пуск электродвигатель включает ся по схеме магнитным пускателем К. Одновременно замыкается блок-контакт К в цепи постоянного тока и включается электромаг нитное реле времени РВ. Замыкается блок-контакт РВ в параллель ной цепи катушки тормозного двухполюсного контактора постоян ного тока КТ, но включения катушки КТ не происходит, так как в ее цепи при включении пускателя К разомкнулся размыкающий блок-контакт К.
Когда при нажатии на кнопку Стоп пускатель К отключит дви гатель и вслед за этим замкнется блок-контакт К в цепи катушки контактора КТ, последний включит на две фазы обмотки статора постоянный ток, что вызовет быстрое торможение двигателя. Одно
временно с отключением пускателя |
К разомкнется блок-контакт К |
в цепи катушки реле времени РВ; |
это реле сработает и разомкнет |
цепь катушки КТ с некоторой заранее установленной выдержкой времени, достаточной для полной остановки электродвигателя. После срабатывания реле времени РВ контактор КТ отключит от статора
146
постоянный ток п схема будет приведена в первоначальное положе ние готовности для пуска.
Электродвигатели постоянного тока находят приме нение на промышленных предприятиях для обеспечения специальных механических характеристик и широких пределов регулирования скорости приводимых в движе ние механизмов.
Рнс. 3-6. Схемы включения двигателей постоянного тока.
J — рубильник; 2 — предохранитель; 3 — якорь; 4 — обмотка возбуж дения; 5 — пусковой реостат; 5 — реостат возбуждения.
В электродвигателе с параллельным возбуждением (рис. 3-6, а) при помощи реостата возбудителя 6 можно в широких пределах регулировать число оборотов; при изменениях нагрузки скорость вращения изменяется не значительно.
Для электродвигателей с последовательным возбуж дением (рис. 3-6,6) характерен большой начальный мо мент вращения. Поэтому такой тип электродвигателей применяют, например, в электрической тяге. Вместе с тем, при изменениях нагрузки электродвигателя с по следовательным возбуждением сильно изменяется его частота вращения. При увеличении нагрузки частота вращения электродвигателя уменьшается, а при сниже нии нагрузки ниже номинальной на 20—25% частота вращения увеличивается настолько, что работать стано вится практически невозможно; на холостом ходу эле ктродвигатель с последовательным возбуждением идет вразнос.
Ю! |
147 |
Электродвигатель со смешанным возбуждением (рис. 3-6, в) отличается как большим начальным момен том вращения, так и возможностью широкого регулиро вания частоты вращения. Чтобы изменить направление вращения электродвигателя, надо изменить направле ние тока либо в обмотке возбудителя, либо в обмотке якоря. Если одновремено изменить направление тока в обмотке якоря и в обмотке возбудителя (например, по менять местами концы проводов у пушкового рубильни ка), направление вращения двигателя не изменится.
В электродвигателях постоянного тока, как и в асин хронных двигателях, применяют электрическое тормо жение протпвовключеипем п динамическое торможение.
Для а в т о м а т и з и р о в а н н о г о |
у п р а в л е н и я |
|
а с и н х р о н н ы м и |
д в и г а т е л я м и |
применяют комп |
лекты аппаратуры, |
состоящие из контакторов, реле, со- |
|
Рис. 3-7. Схема автоматизированно го управления асинхронным двигате лем с короткозамкнутым ротором.
противлении и смонтированные на специальных пане лях, которые называют станциями управления или маг нитными станциями. Выпускаются стандартные магнит ные станции для управления электроприводами на по стоянном и переменном токе.
На рис. 3-7 показана схема автоматизированного уп равления асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором. В верхней части панели станции управления расположены рубильники Р, три реле мак
148
симального тока РМ и два предохранителя П. Для пус ка нужно включить рубильник Р и нажать кнопку Пуск, после чего катушка вспомогательного контактора У обтекается током и контактор включает двигатель че рез последовательно включенные пусковые сопротивле ния СП. Одновременно с включением контактора У за мыкается его первый блок-контакт У-1 без выдержки времени, а спустя некоторое время, достаточное для разгона электродвигателя на пониженном напряжении, замыкается второй блок-контакт У-2\ обтекается током катушка линейного контактора Л , который включает электродвигатель на полное напряжение сети, минуя пусковое сопротивление СП. При перегрузках или ко ротких замыканиях срабатывает, как минимум, одно из трех реле максимального тока; при этом размыкается цепь питания катушек контакторов У и Л и они отклю чают двигатель от сети. Цепь питания катушек можно разорвать также нажатием кнопки Стоп.
Схема автоматизированного управления асинхрон ным' двигателем с фазным ротором показана на рис. 3-8. При нажатии кнопки Пуск включится линейный контак тор Л. Электродвигатель включается при полностью введенных в цепь ротора сопротивлениях. Одновремен но включается блокировочное реле РБ, у которого за мыкается нормально открытый контакт, и подается питание к катушкам контакторов ускорения 1У, 2УиЗУ.
В цепь ротора включены токовые реле 1РУ—ЗРУ. Контакты токовых реле нормально замкнуты; при вклю чении двигателя эти контакты размыкаются. Каждое токовое реле отрегулировано на определенный ток сра батывания. По мере разгона двигателя ток в роторе снижается и, когда он достигнет величины, на которую отрегулировано реле 1РУ, его контакт замкнется, после чего включится контактор 1У и первая ступень сопро тивлений в цепи ротора будет выведена.
По мере уменьшения тока в роторе будут последова тельно срабатывать реле 2РУ и ЗРУ и включаться кон такторы 2У и ЗУ.
После включения контактора ЗУ сопротивление в ро торе будет полностью зашунтировано — двигатель по лучит номинальное число оборотов.
В схемах автоматизированного управления многодвигательными приводами применяется электрическая блокировка, которая обеспе чивает заданную последовательность пуска нескольких двигателей.
149
Эту схему применяют, например, на двухдвнгательиом фрезерном станке, когда включение двигателя подачи стола 2Д разрешается только при работающем электродвигателе вращения фрезы /Д (рис. 3-9). Как видно из схемы, пуск двигателя 1Д осуществляется нажатием кнопки Пуск 1 и не зависит от двигателя 2Д, который
включится при замыкании блок-контакта 1К, т. е. при работе дви гателя 1Д.
В качестве примера более сложной схемы на рис. 3-10 приве дена схема автоматизированного управления токарным станком
1К62.
Привод станка состоит из четырех асинхронных двигателей с ко роткозамкнутым ротором: ДГ — 10 кВт, 1450 об/мин (главный при
вод); ДО — 0,125 |
кВт, |
2 800 |
об/мин (привод насоса охлаждающей |
||||
жидкости); |
Д ТП — 1 |
кВт, |
930 |
об/мин |
(привод |
гидросистемы) |
|
и ДБХ — 1 |
кВт, |
1410 |
об/мин |
(привод |
быстрого |
хода суппорта). |
|
Включение в сеть производится пакетным сетевым выключате лем СВ.
Трансформатор Тр имеет две вторичные обмотки: на 36 В для ламп ЛО местного освещения станка и на 127 В для питания цепи управления станком. Лампа станка ЛО заземлена для защиты от
пробоя напряжения сети на обмотку 36 В и попадания сетевого на пряжения на корпус станка.
Нажатием кнопки Пуск включают катушку группового контак тора КГ и пускают в ход двигатели ДГ, ДО и Д/77. Пакетный вы ключатель 2ВП позволяет при необходимости отключить двигатель
Рис. 3-10. Схема автоматизированного управления токарно-винто резным станком модели П<62.
насоса охлаждающей жидкости ДО. Двигатель гидросистемы ДГП может быть выключен вилкой штепсельного разъема ШР.
Двигатель быстрого хода суппорта ДБХ включается от нуте- . вого выключателя БХ, замыкающего цепь контактора КБХ. Путевой
151
выключатель БX связан с шлицевым валиком, работающим от ру коятки, установленной на суппорте.
После окончания обработки детали с помощью фрикционной муфты замыкается путевой выключатель КВ\ при этом включается реле времени РВ, которое своим контактом размыкает цепь группо вого контактора КГ с определенной выдержкой времени.
На рис. 3-11 приведена схема автоматизированного управления
двигателем постоянного тока с параллельным |
возбуждением при по |
|||
мощи электромагнитных ре |
||||
ле времени 1РУ, 2РУ и кон |
||||
такторов ускорения /У, 2У. |
||||
После |
включения |
сетевого |
||
рубильника Р ток проходит |
||||
по следующей цепи: обмот |
||||
ка 1РУ, якорь |
двигателя Я |
|||
и две ступени пускового ре |
||||
остата г1 и г2, параллельно |
||||
ток |
проходит |
по |
обмотке |
|
возбуждения ОВ, |
Катушка |
|||
электромагнитного реле 1РУ |
||||
имеет |
|
большое |
сопротивле |
|
ние, поэтому в образовав |
||||
шейся цепи ток очень мал и |
||||
двигатель па включение се |
||||
тевого рубильника Р не ре |
||||
агирует, но реле 1РУ вклю |
||||
чается |
н его размыкающий |
|||
|
|
контакт размыкается. |
Пуск |
||||
|
|
|
Затем |
кнопкой |
|||
Рис. 3-11. Схема |
автоматизиро |
включается |
линейный |
|
кон |
||
тактор КЛ. |
В цепи |
якоря |
|||||
ванного управления двигателем |
появляется ток, и двигатель |
||||||
постоянного тока |
с параллельным |
||||||
пускается в ход с неболь |
|||||||
возбуждением. |
|
||||||
|
шим |
числом |
оборотов, |
так |
|||
|
|
как |
последовательно с |
яко |
|||
рем включены обе ступени пускового реостата. Одновременно с пус ком в ход двигателя катушка реле 2РУ попадает под напряжение и его размыкающий контакт в цепи катушки 2У размыкается. При включении контактора КЛ замыкается его блок-контакт и блокирует кнопку Пуск; ее можно отпустить. Контактором КЛ закорачивается катушка реле 1РУ\ якорь реле 1РУ отпадает и его размыкающий контакт в цепи катушки 1У замыкается.
Вслед за этим включается контактор ускорения 1У. Включени ем контактора 1У накоротко замыкается первая ступень пускового реостата rt и катушка реле 2РУ. Реле 2РУ срабатывает с заранее установленной выдержкой времени; его контакт 2РУ замыкается и включается контактор 2У. Включением контактора 2У накоротко за мыкается вторая ступень реостата гг, и якорь получает полное ра бочее напряжение сети. На этом пуск электродвигателя заканчи вается.
А в т о м а т и ч е с к о е р е г у л и р о в а н и е ч а с т о т ы в р а щ е н и я д в и г а т е л е й может быть осуществлено по системе Г—Д (генератор—двигатель) при помощи ионного электропривода с при менением электромашннного и магнитного усилителей по схеме электрического вала и др.
Ниже приводятся описания принципов автоматического регули рования частоты вращения на упрощенных схемах.
Система Г—Д (рис. 3-12) имеет на одном валу трехфазпый двигатель ДП, генератор постоянного тока ГПТ с возбудителем по стоянного тока В. Приводной двигатель постоянного тока ДПТ с параллельным возбудителем питается от генератора ГПТ и воз будителя В. После запуска трехфазного двигателя ДП разворачи вают до номинальной двигатель ДПТ, постоянно повышая на нем
Рис. 3-12. Схема регулирования частоты вращения дви гателя параллельного возбуждения по системе генера тор—двигатель.
напряжение с помощью реостата Р2. Повышение частоты вращения двигателя ДПТ достигается уменьшением его тока возбуждения реостатом Рi при неизменном напряжении генератора ГПТ. В систе ме Г—Д максимальная частота вращения может превышать мини мальную в 20—30 раз.
Переключатель П изменяет направление тока в обмотке воз буждения генератора ГПТ. Это вызывает соответственное изменение направления тока в якоре двигателя ДПТ, а следовательно, и на правление его вращения на обратное.
Для привода механизмов с резкими колебаниями (толчками) нагрузки, например для прокатных станов, применяют систему Г—Д с маховиком, посаженным на вал агрегата Г—Д. При резком повы шении нагрузки частота вращения агрегата, питающего электродви гатель ДПТ, падает; в этот момент большая масса маховика, на копившая запас кинетической энергии, удерживает прежнюю ско рость вращения и производит сглаживающее действие. При сниже нии нагрузки частота вращения питающего агрегата повышается, вместе с этим увеличивается частота вращения маховика, который вновь накапливает запас энергии.
Электромашипиый усилитель (ЭМУ) представляет собой не большой агрегат, состоящий из спаренных ма одном валу двигате ля переменного тока и генератора постоянного тока, который имеет
153