Защиты электроприводов постоянного тока

В электроприводах постоянного тока применяются следующие виды защит:

- нулевая защита, предотвращающая самозапуск электропривода при кратковременных исчезновениях питающего напряжения;

• максимально-токовая защита от коротких замыканий в силовой цепи;

• максимально-токовая защита, ограничивающая величину тока якоря на предельно-допустимом уровне по условиям коммутации щёточно-коллекторного узла; эта защита в замкнутых системах регулирования выполняется с помощью схем токоограничения;

• минимально-токовая защита с помощью реле минимального тока в цепи обмотки независимого возбуждения; эта защита отключает электропривод, препятствуя работе двигателя с недопустимо высокими скоростями вращения с сильно ослабленным потоком возбуждения при небольших нагрузках на валу;

• защита от перенапряжений в обмотке возбуждения при отключениях схемы; реализуется путём включения разрядного сопротивления параллельно обмотке возбуждения; величина разрядного сопротивления принимается равной R_p=24R_ов.

13.2. Выбор силовых аппаратов управления

Автоматический выключатель выбирается по роду тока коммутируемых цепей, постоянный или переменный ток, по числу коммутируемых цепей - одна, две или три, по номинальному току контактов I_нI_нагр, по типу используемого чувствительного размыкающего элемента - электромагнитный максимально-токовый расцепитель, тепловой расцепитель, либо и тот и другой одновременно. Ток срабатывания электромагнитного расцепителя I_ср=1114I_н, так как он должен срабатывать при коротких замыканиях в защищаемой цепи и не должен срабатывать во время переходных процессов пуска, реверса и торможения. Ток срабатывания теплового расцепителя, как правило, регулируется и устанавливается в пределах (0,91,2)I_н автомата. Контакторы выбираются по роду коммутируемого тока; по номинальному напряжению, по номинальному току силовых контактов I_нI_н.нагр; по числу силовых контактов – один, два или три; по числу и типу вспомогательных контактов размыкающих и замыкающих; по роду тока катушки управления – постоянного или переменного тока; по номинальному напряжению катушки.

Тепловые реле выбираются по номинальному току. Тип реле определяется серией защищаемого двигателя и номинальным током двигателя I_н.релеI_н.дв. Постоянная времени нагрева реле должна быть приблизительно равна постоянной времени нагрева защищаемого двигателя.

Предохранители для цепей управления выбирают по максимальному току, потребляемому цепями управления, I_FИ1,2 1,3I_y.макс. Максимальный ток зависит от максимального числа одновременно включенных в схеме катушек контакторов и реле.

13.3. Принципы управления, используемые в релейно-контакторных схемах управления

Управление процессами пуска, реверса и торможения в релейно-контакторных схемах осуществляется в функции времени, величины скорости, тока или пути. Выбор того или иного принципа управления зависит от технологических требований и простоты реализации.

Управление в функции времени выполняется с использованием реле времени. Тип применяемого реле времени определяется величиной требуемой выдержки времени и родом тока, на котором работает схема управления. В схемах управления электроприводами чаще всего используются электромагнитные реле времени постоянного тока. Эти реле включаются практически мгновенно, а отключаются с выдержкой времени. Этот тип реле обеспечивает выдержки времени до 15с. При необходимости получения более продолжительных выдержек времени обычно используют электропневматическое реле.

При реализации принципа управления в функции скорости используется электромеханическое реле контроля скорости (РКС), устанавливаемые на валу двигателя. Контакты этого реле замыкаются в зависимости от величины скорости и направления вращения. В схемах с реостатным пуском, реверсом и торможением в качестве реле контроля скорости используются электромагнитные реле напряжения, включаемые на напряжение якоря или ротора.

Управление в функции тока выполняется с использованием реле максимального или минимального тока, включаемых в силовую цепь.

Управление в функции пути реализуется с использованием контактных или бесконтактных путевых выключателей, которые переключают свои контакты или выходной сигнал, когда механизм достигает заданного напряжения.