Как добавить электроблокировку и дистанционное управление в реверсивную схему управления электродвигателем?

Содержание

Три наиболее популярные схемы управления асинхронным двигателем

Все электрические принципиальные схемы станков, установок и машин содержат определенный набор типовых блоков и узлов, которые комбинируются между собой определенным образом. В релейно-контакторных схемах главными элементами управления двигателями являются электромагнитные пускатели и реле.

Наиболее часто в качестве привода в станках и установках применяются трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Эти двигатели просты в устройстве, обслуживании и ремонте. Они удовлетворяют большинству требований к электроприводу станков. Главными недостатками асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором являются большие пусковые токи (в 5-7 раз больше номинального) и невозможность простыми методами плавно изменять скорость вращения двигателей.

С появлением и активным внедрением в схемы электроустановок преобразователей частоты такие двигатели начали активно вытеснять другие типы двигателей (асинхронные с фазным ротором и двигатели постоянного тока) из электроприводов, где требовалось ограничивать пусковые токи и плавно регулировать скорость вращения в процессе работы.

Одной из преимуществ использования асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором является простота их включения в сеть. Достаточно подать на статор двигателя трехфазное напряжение и двигатель сразу запускается. В самом простом варианте для включения можно использовать трехфазный рубильник или пакетный выключатель. Но эти аппараты при своей простоте и надежности являются аппаратами ручного управления.

В схемах же станков и установок часто должна быть предусмотрена работа того или иного двигателя в автоматическом цикле, обеспечиваться очередность включения нескольких двигателей, автоматическое изменение направления вращения ротора двигателя (реверс) и т.д.

Обеспечить все эти функции с аппаратами ручного управления невозможно, хотя в ряде старых металлорежущих станков тот же реверс и переключение числа пар полюсов для изменения скорости вращения ротора двигателя очень часто выполняется с помощью пакетных переключателей. Рубильники и пакетные выключатели в схемах часто используются как вводные устройства, подающие напряжение на схему станка. Все же операции управления двигателями выполняются электромагнитными пускателями.

Включение двигателя через электромагнитный пускатель обеспечивает кроме всех удобств при управлении еще и нулевую защиту. Что это такое будет рассказано ниже.

Наиболее часто в станках, установках и машинах применяются три электрические схемы:

схема управления нереверсивным двигателем с использованием одного электромагнитного пускателя и двух кнопок «пуск» и «стоп»,

схема управления реверсивным двигателем с использованием двух пускателей (или одного реверсивного пускателя) и трех кнопок.

схема управления реверсивным двигателем с использованием двух пускателей (или одного реверсивного пускателя) и трех кнопок, в двух из которых используются спаренные контакты.

Разберем принцип работы всех этих схем.

1. Схема управления двигателем с помощью магнитного пускателя

Схема показана на рисунке.

При нажатии на кнопку SB2 «Пуск» на катушка пускателя попадает под напряжение 220 В, т.к. она оказывается включенной между фазой С и нулем ( N) . Подвижная часть пускателя притягивается к неподвижной, замыкая при этом свои контакты. Силовые контакты пускателя подают напряжение на двигатель, а блокировочный замыкается параллельно кнопке «Пуск». Благодаря этому при отпускании кнопки катушка пускателя не теряет питание, т.к. ток в этом случае идет через блокировочный контакт.

Если бы блокировочный контакт не был бы подключен параллельно кнопки (по какой-либо причине отсутствовал), то при отпускании кнопки «Пуск» катушка теряет питание и силовые контакты пускателя размыкаются в цепи двигателя, после чего он отключается. Такой режим работы называют «толчковым». Применяется он в некоторых установках, например в схемах кран-балок.

Остановка работающего двигателя после запуска в схеме с блокировочным контактом выполняется с помощью кнопки SB1 «Стоп». При этом, кнопка создает разрыв в цепи, магнитный пускатель теряет питание и своими силовыми контактами отключает двигатель от питающей сети.

В случае исчезновения напряжения по какой-либо причине магнитный пускатель также отключается, т.к. это равносильно нажатию на кнопку «Стоп» и созданию разрыва цепи. Двигатель останавливается и повторный запуск его при наличии напряжения возможен только при нажатии на кнопку SB2 «Пуск». Таким образом, магнитный пускатель обеспечивает т.н. «нулевую защиту». Если бы он в цепи отсутствовал и двигатель управлялся рубильником или пакетным выключателем, то при возврате напряжения двигатель запускался бы автоматически, что несет серьезную опасность для обслуживающего персонала. Подробнее смотрите здесь — защита минимального напряжения.

Анимация процессов, протекающих в схеме показана ниже.

2. Схема управления реверсивным двигателем с помощью двух магнитных пускателей

Схема работает аналогично предыдущей. Изменение направления вращения (реверс) ротор двигателя меняет при изменении порядка чередования фаз на его статоре. При включении пускателя КМ1 на двигатель приходят фазы — A , B , С, а при включении пускателя KM2 — порядок фаз меняется на С, B , A.

Схема показана на рис. 2.

Включение двигателя на вращение в одну сторону осуществляется кнопкой SB2 и электромагнитным пускателем KM1 . При необходимости смены направления вращения необходимо нажать на кнопку SB1 «Стоп», двигатель остановится и после этого при нажатии на кнопку SB 3 двигатель начинает вращаться в другую сторону. В этой схеме для смены направления вращения ротора необходимо промежуточное нажатие на кнопку «Стоп».

Кроме этого, в схеме обязательно использование в цепях каждого из пускателей нормально-закрытых (размыкающих) контактов для обеспечения защиты от одновременного нажатия двух кнопок «Пуск» SB2 — SB 3, что приведет к короткому замыканию в цепях питания двигателя. Дополнительные контакты в цепях пускателей не дают пускателям включится одновременно, т.к. какой-либо из пускателей при нажатии на обе кнопки «Пуск» включиться на секунду раньше и разомкнет свой контакт в цепи другого пускателя.

Необходимость в создании такой блокировки требует использования пускателей с большим количеством контактов или пускателей с контактными приставками, что удорожает и усложняет электрическую схему.

Анимация процессов, протекающих в схеме с двумя пускателями показана ниже.

3. Схема управления реверсивным двигателем с помощью двух магнитных пускателей и трех кнопок (две из которых имеют контакты с механической связью)

Схема показана на рисунке.

Отличие этой схемы от предыдущей в том, что в цепи каждого пускателя кроме общей кнопки SB1 «Стоп»включены по 2 контакта кнопок SB2 и SB 3, причем в цепи КМ1 кнопка SB2 имеет нормально-открытый контакт (замыкающий), а SB 3 — нормально-закрытый (размыкающий) контакт, в цепи КМ3 — кнопка SB2 имеет нормально-закрытый контакт (размыкающий), а SB 3 — нормально-открытый. При нажатии каждой из кнопок цепь одного из пускателей замыкается, а цепь другого одновременно при этом размыкается.

Такое использование кнопок позволяет отказаться от использования дополнительных контактов для защиты от одновременного включения двух пускателей (такой режим при этой схеме невозможен) и дает возможность выполнять реверс без промежуточного нажатия на кнопку «Стоп», что очень удобно. Кнопка «Стоп» нужна для окончательной остановки двигателя.

Приведенные в статье схемы являются упрощенными. В них отсутствуют аппараты защиты (автоматические выключатели, тепловые реле), элементы сигнализации. Такие схемы также часто дополняются различными контактами реле, выключателей, переключателей и датчиков. Также возможно питание катушки электромагнитного пускателя напряжение 380 В. В этом случае он подключается от двух любых фаз, например, от А и B . Возможно использование понижающего трансформатора для понижения напряжения в схеме управления. В этом случае используются электромагнитные пускатели с катушками на напряжение 110, 48, 36 или 24 В.

Схемы управления электромагнитными пускателями (контакторами)

Электромагнитные пускатели и контакторы незаменимы в цепях управления силовой нагрузкой. А чтобы правильно применять эти устройства нужно хорошо знать, как они работают и уметь чертить нужные схемы управления под свой конкретный случай.

Электромагнитные контакторы находят даже применение в цепях управления освещением. Сегодня рассмотрим схемы управления реверсивным и нереверсивным пускателем или контактором. Я даже не знаю, как их можно различать

Для начала хочу сказать несколько слов из чего состоит пускатель. У пускателя можно выделить 3 основных элемента:

  • силовые контакты (как правило их 3) – предназначены для коммутации силовой нагрузки, номинальный ток пускателя относится именно к контактам;
  • электромагнитная катушка – предназначена для управления пускателем, в основном рассчитана на 220 или 380В;
  • дополнительный контакт – предназначен для построения схемы управления или сигнализации о состоянии пускателя (контактора), в пускателях на большие номинальные токи их может быть несколько (замыкающие, размыкающие).
Читайте также:  Измерение сопротивления петли фаза нуль

Все эти 3 элемента будут участвовать в схемах управления.

1 Схема управления нереверсивным пускателем (контактором).

Данная схема встречается очень часто. К примеру, в щите устанавливаем пускатель с тепловым реле для управления электродвигателем, а кнопки управления выводим в нужное нам место. На рисунке ниже представлена схема управления нереверсивным пускателем с катушкой управления на 380В.

Схема управления нереверсивным пускателем (контактором)

При нажатии на кнопку «Пуск» через катушку проходит электрический ток и электромагнит притягивает контакты (силовые и дополнительные). В это время контакт 97-98 замыкается и через него постоянно проходит ток для удержания электромагнита катушки. При нажатии на кнопку «Стоп» цепь управления катушки разрывается и электромагнит отпускает контакты, которые под действие пружины возвращают их в исходное состояние. Кнопки «Пуск» и «Стоп» без фиксации. В случае перегрузки контакт КК также разрывает цепь катушки. До кнопочного поста достаточно проложить трехжильный кабель.

2 Схема блокировки двух устройств при помощи контакторов.

Следующая схема применима в том случае, если необходимо выполнить блокировку технологического оборудования №1 пока не включено оборудование №2. Например, зарядное устройство и приточная вентиляция. Включаем вентилятор и только после этого сможем включить зарядное устройство.

Схема блокировки двух устройств при помощи контакторов

Здесь использована предыдущая схема, к которой добавлен вспомогательный дополнительный контакт (приставка контактная, 1з). На линии питания нашего оборудования №1 (в нашем случае это зарядное устройство) устанавливаем контактор. При нажатии кнопки «Пуск» включается вентилятор, контакт 23-24 замыкается и включается контактор на линии №2.

3 Схема управления реверсивным пускателем (контактором). Механическая блокировка.

Реверсивные пускатели применяют для управления задвижками либо для выполнения реверса электродвигателя. Суть в том, что если фазу L1 и L3 (а и b) поменять местами, то двигатель начнет вращаться в противоположную сторону.

Реверсивный пускатель можно собрать из двух обычных пускателей. Главное чтобы была выполнена блокировка. Схема реализации реверсивной схемы на двух контакторах с использованием блокировочного устройства представлена ниже.

Схема управления нереверсивным пускателем (контактором). Механическая блокировка

Блокировочное устройство предназначено для исключения одновременного включения двух контакторов.

Блокировочное устройство двух контакторов

При нажатии на кнопку, к примеру у нас задвижка, «Открытие» — первый контактор включается (двигатель вращается в одну сторону). Чтобы задвижку перевести в закрытое состояние должны нажать «Стоп», первый контактор отключится, а затем нажать кнопку «Закрытие» — второй контактор включится. Блокировочное устройство не даст нам одновременно включить два контактора. В случае задвижки данная схема не очень верна, т.к. в схеме не показаны конечные выключатели (данную тему рассмотрю в другой раз).

4 Схема управления реверсивным пускателем (контактором). Электрическая блокировка.

Сейчас выполним те же функции только применим электрическую блокировку. Для этого к каждому контактору доставим дополнительно по приставке контактной с размыкающим контактом. Дополнительный размыкающий контакт первого контактора ставим последовательно с катушкой управления второго пускателя, аналогично и со вторым контактором.

Схема управления нереверсивным пускателем (контактором). Электрическая блокировка

При включения одного контактора, размыкающий контакт не дает включиться второму контактору.

При использовании пускателей и контакторов с катушками на 220В схемы практически не меняются. Вместо второй фазы используется N.

Итак, я рассмотрел основные схемы управления нереверсивными и реверсивными пускателями (контакторами), а теперь у вас есть уникальная возможность покритиковать мои схемы

Схемы управления асинхронным двигателем в формате dwg

В данной статье речь пойдет о схемах управления асинхронным двигателем (АД). В настоящее время существуют три наиболее часто используемые схемы управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором:

  • схема управления нереверсивным двигателем – «прямой пуск»;
  • схема реверсивного управления двигателем;
  • схема управления двигателем «звезда-треугольник».

В конце данной статьи, вы сможете скачать данные схемы выполненные в программе AutoCad в формате dwg.

Схема управления нереверсивным двигателем – «прямой пуск»

Данная схема состоит из следующих устройств:

    автоматический трехполюсный выключатель – QF1 (защита цепей питания двигателя

380В);

  • линейный контактор – КМ1;
  • тепловое реле – КК1 (защита от перегрузки двигателя);
  • предохранитель – FU1 (защита цепей управления

    220В);

  • кнопки «СТОП» и «ПУСК» с самовозвратом – SB1 и SB2;
  • сигнальные лампы — HL1 и HL2.
  • При нажатии кнопки SB2 «ПУСК» подается напряжение на катушку контактора КМ1. Контактор срабатывает и своими силовыми контактами подключает к сети 380В асинхронный двигатель. При этом своими контактами 14-13 шунтирует кнопку SB2, делается это для того, чтобы катушка контактора была постоянно под напряжением и он не отключался при отпускании кнопки SB2.

    Отключение двигателя происходит нажатием кнопки SB1 «СТОП». Для защиты от перегрузки двигателя применяется тепловое реле КК1, в случае перегрузки двигателя, контакты 96-95 реле КК1 размыкаются снимая напряжение с катушки контактора КМ1.

    Схема реверсивного управления двигателем

    Отличие данной схемы от предыдущей схемы в том, что изменяя порядок чередования фаз на статоре двигателя, мы изменяем направление вращения ротора двигателя «Вправо» — «Влево».

    При нажатии кнопки SB2 «Открыть» (в данном примере схема используется для управления реверсивной задвижкой) срабатывает контактор КМ1 и ротор двигателя вращается в одну сторону при этом задвижка открывается. В этом случае порядок чередования – А, В, С.

    Что бы ротор двигателя вращался в другую сторону, нужно сначала нажать кнопку SB1 «СТОП» и лишь потом нажать кнопку SB3 «Закрыть», в результате сработает контактор КМ2 и ротор двигателя вращается в обратную сторону при этом задвижка закрывается. Порядок чередования фаз – С, В, А.

    Во избежание короткого замыкания при одновременном нажатии кнопок SB2 и SB3 используются нормально-закрытые контакты 22-21 контакторов КМ1 и КМ2 и таким образом исключается возможность включения одного контактора пока не обесточится другой.

    Схема управления двигателем «звезда-треугольник»

    Данная схема применяется когда нужно уменьшить пусковой ток двигателя, в основном она используется для двигателей большой мощности.

    В момент пуска, обмотки статора двигателя соединены в «звезду», после того как двигатель разогнался, происходит переключение обмоток статора со «звезды» на «треугольник».

    Подробно об изменении мощности при схеме соединении двигателя звезда-треугольник рассмотрено в статье: «Расчет мощности двигателя при схеме соединения звезда-треугольник».

    При нажатии кнопки SB2 «ПУСК» подается напряжение на катушку реле времени КТ1, контактора КМ1 и промежуточного реле KL1. Реле KL1 добавлено в схему в связи с тем, что у реле времени есть только одна группа блок-контактов, если же у Вашего реле времени есть дополнительная группа блок-контактов, реле KL1 – не используется. Не много забегая вперед, в архиве вы сможете найти схему управления двигателем «звезда-треугольник» без промежуточного реле KL1.

    После того как сработало реле KL1 мгновенно замыкаются его контакты 11-14 и через нормально закрытые контакты 22-21 контактора КМ2 срабатывает контактор КМ3. При этом контакты 21-22 реле KL1 размыкаются, тем самым выполняется блокировка от одновременного включения контакторов КМ3 и КМ2.

    Когда контактор КМ3 сработал, он своими силовыми контактами соединяет обмотку статора двигателя «звездой».

    После того как двигатель разогнался при пониженном напряжении, контакты реле времени КТ1 11-12 разомкнутся, тем самым сняв напряжение с катушки реле KL1, в это время контакты реле KL1 11-14 размыкают цепь включения контактора КМ3, а в цепи включения контактора КМ2 замыкаются, и если контакты 21-22 контактора КМ3 замкнуты, то включается контактор КМ2.

    После этого контактор КМ2 своими силовыми контактами соединяет обмотку статора двигателя «треугольником».

    На этом процесс подключения двигателя к сети

    380 В – заканчивается.

    В архиве вы сможете найти следующие схемы в формате dwg:

    • схема управления нереверсивным двигателем – «прямой пуск»
    • схема реверсивного управления двигателем
    • схема управления двигателем «звезда-треугольник» с реле времени и промежуточным реле
    • схема управления двигателем «звезда-треугольник» с реле времени

    Схема подключения реверсивного магнитного пускателя.

    08 Апр 2014г | Раздел: Электрика

    Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Продолжаем разбираться с магнитным пускателем и сегодня мы рассмотрим еще одну классическую схему подключения магнитного пускателя, которая обеспечивает реверс вращения эл. двигателя.

    Такая схема используется в основном, где нужно обеспечить вращение эл. двигателя в обе стороны, например, сверлильный станок, подъемный кран, лифт и т.д.

    Читайте также:  Схема трехфазного счетчика

    На первый взгляд может показаться, что эта схема намного сложнее, чем схема с одним пускателем, но это только на первый взгляд.

    В схему добавилась еще одна цепь управления, состоящая из кнопки SB3, магнитного пускателя КМ2, и немного видоизменилась силовая часть подачи питания на эл. двигатель. Названия кнопок SB2 и SB3 даны условно.

    Для защиты от короткого замыкания в силовой цепи, перед катушками пускателей добавились два нормально-замкнутых контакта КМ1.2 и КМ2.2, взятые от контактных приставок, установленных на магнитных пускателях КМ1 и КМ2.

    Для удобства понимания схемы, цепи управления и силовые контакты пускателей раскрашены в разные цвета. А чтобы визуально не усложнять схему, цифробуквенные обозначения пар силовых контактов пускателей не указываются. Ну а если возникнут вопросы или сомнения, прочитайте еще раз предыдущую часть статьи о подключении магнитного пускателя.

    1. Исходное состояние схемы.

    При включении автоматического выключателя QF1 фазы «А», «В», «С» поступают на верхние силовые контакты магнитных пускателей КМ1 и КМ2 и там остаются дежурить.

    Фаза «А», питающая цепи управления, через автомат защиты цепей управления SF1 и кнопку SB1 «Стоп» поступает на контакт №3 кнопок SB2 и SB3, вспомогательный контакт 13НО пускателей КМ1 и КМ2, и остается дежурить на этих контактах. Схема готова к работе.

    На рисунке ниже показана часть реверсивной схемы, а именно, монтажная схема цепей управления с реальными элементами.

    2. Работа цепей управления при вращении двигателя влево.

    При нажатии на кнопку SB2 фаза «А» через нормально-замкнутый контакт КМ2.2 поступает на катушку магнитного пускателя КМ1, пускатель срабатывает и его нормально-разомкнутые контакты замыкаются, а нормально-замкнутые размыкаются.

    При замыкании контакта КМ1.1 пускатель встает на самоподхват, а при замыкании силовых контактов КМ1 фазы «А», «В», «С» поступают на соответствующие контакты обмоток эл. двигателя и двигатель начинает вращение, например, в левую сторону.

    Здесь же, нормально-замкнутый контакт КМ1.2, расположенный в цепи питания катушки пускателя КМ2, размыкается и не дает включиться магнитному пускателю КМ2 пока в работе пускатель КМ1. Это так называемая «защита от дурака», и о ней чуть ниже.

    На следующем рисунке показана часть схемы управления, отвечающая за команду «Влево». Схема показана с использованием реальных элементов.

    3. Работа цепей управления при вращении двигателя вправо.

    Чтобы задать двигателю вращение в противоположную сторону достаточно поменять местами любые две питающие фазы, например, «В» и «С». Вот этим, как раз, и занимается пускатель КМ2.

    Но прежде чем нажать кнопку «Вправо» и задать двигателю вращение в обратную сторону, нужно кнопкой «Стоп» остановить прежнее вращение.

    При этом разорвется цепь и управляющая фаза «А» перестанет поступать на катушку пускателя КМ1, возвратная пружина вернет сердечник с контактами в исходное положение, силовые контакты разомкнутся и отключат двигатель М от трехфазного питающего напряжения. Схема вернется в начальное состояние или ждущий режим:

    Нажимаем кнопку SB3 и фаза «А» через нормально-замкнутый контакт КМ1.2 поступает на катушку магнитного пускателя КМ2, пускатель срабатывает и через свой контакт КМ2.1 встает на самоподхват.

    Своими силовыми контактами КМ2 пускатель перебросит фазы «В» и «С» местами и двигатель М станет вращаться в другую сторону. При этом контакт КМ2.2, расположенный в цепи питания пускателя КМ1, разомкнется и не даст пускателю КМ1 включиться пока в работе пускатель КМ2.

    4. Силовые цепи.

    А теперь посмотрим на работу силовой части схемы, которая и отвечает за переброс питающих фаз для осуществления реверса вращения эл. двигателя.

    Обвязка силовых контактов пускателя КМ1 выполнена так, что при их срабатывании фаза «А» поступает на обмотку №1, фаза «В» на обмотку №2, и фаза «С» на обмотку №3. Двигатель, как мы определились, получает вращение влево. Здесь переброс фаз не осуществляется.

    Обвязка силовых контактов пускателя КМ2 выполнена таким-образом, что при его срабатывании фазы «В» и «С» меняются местами: фаза «В» через средний контакт подается на обмотку №3, а фаза «С» через крайний левый подается на обмотку №2. Фаза «А» остается без изменений.

    А теперь рассмотрим нижний рисунок, где показан монтаж всей силовой части на реальных элементах.

    Фаза «А» белым проводом заходит на вход левого контакта пускателя КМ1 и перемычкой заводится на вход левого контакта пускателя КМ2. Выхода обоих контактов пускателей также соединены перемычкой, и уже от пускателя КМ1 фаза «А» поступает на обмотку №1 двигателя М — здесь переброса фазы нет.

    Фаза «В» красным проводом заходит на вход среднего контакта пускателя КМ1 и перемычкой заводится на правый вход пускателя КМ2. С правого выхода КМ2 фаза перемычкой заводится на правый выход КМ1, и тем самым, встает на место фазы «С». И теперь на обмотку №3, при включении пускателя КМ2 будет подаваться фаза «В».

    Фаза «С» синим проводом заходит на вход правого контакта пускателя КМ1 и перемычкой заводится на средний вход пускателя КМ2. С выхода среднего контакта КМ2 фаза перемычкой заводится на средний выход КМ1, и тем самым, встает на место фазы «В». Теперь на обмотку №2, при включении пускателя КМ2 будет подаваться фаза «С». Двигатель будет вращаться в правую сторону.

    5. Защита силовых цепей от короткого замыкания или «защита от дурака».

    Как мы уже знаем, что прежде чем изменить вращение двигателя, его нужно остановить. Но не всегда так получается, так как никто не застрахован от ошибок.
    И вот представьте ситуацию, когда нет защиты.

    Двигатель вращается в левую сторону, пускатель КМ1 в работе и с его выхода все три фазы поступают на обмотки, каждая на свою. Теперь не отключая пускатель КМ1 мы включаем пускатель КМ2. Фазы «В» и «С», которые мы поменяли местами для реверса, встретятся на выходе пускателя КМ1. Произойдет межфазное замыкание между фазами «В» и «С».

    А чтобы этого не случилось, в схеме используют нормально-замкнутые контакты пускателей, которые устанавливают перед катушками этих же пускателей, и таким-образом исключается возможность включения одного магнитного пускателя пока не обесточится другой.

    6. Заключение.

    Конечно, все это с первого раза понять трудно, я и сам, когда начинал осваивать работу эл. приводов, не с первого раза понял принцип реверса. Одно дело прочитать и запомнить схему на бумаге, а другое дело, когда все это видишь в живую. Но если собрать макет и несколько дней посвятить изучению схемы, то успех будет гарантирован.

    И уже по традиции посмотрите видеоролик о подключении реверсивного магнитного пускателя.

    А у нас еще осталось разобраться с электротепловой защитой эл. двигателя и тема о магнитных пускателях может быть смело закрыта.
    Продолжение следует.
    Удачи!

    ТИПОВЫЕ УЗЛЫ И СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ С АСИНХРОННЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ

    Типовые узлы и схемы релейно-контакторного управления асинхронными двигателями строятся по тем же принципам, что и схемы управления двигателями постоянного тока.

    Типовые схемы управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором. Двигатели этого типа малой и средней мощности обычно пускаются прямым подключением к сети без ограничения пусковых токов. В этих случаях они управляются с помощью магнитных пускателей, которые одновременно обеспечивают и некоторые виды их защиты.

    Схема управления асинхронным двигателем с использованием магнитного пускателя (рис. 3.8) включает в себя магнитный пускатель, состоящий из контактора КМ и трех встроенных в него тепловых реле защиты КК Схема обеспечивает прямой (без ограничения тока и момента) пуск двигателя, отключение его от сети, а также защиту от коротких замыканий (предохранители FA) и перегрузки (тепловые реле КК).

    Для пуска двигателя замыкают выключатель QF и нажимают кнопку пуска SB1. Получает питание катушка контактора КМ, который, включившись, своими главными силовыми контактами в цепи статора двигателя подключает его к источнику питания, а вспомогательным контактом шунтирует кнопку SB1. Происходит разбег двигателя по его естественной характеристике. Для отключения двигателя нажимается кнопка остановки SB2, контактор КМ теряет питание и отключает двигатель от сети. Начинается процесс торможения двигателя выбегом под действием момента нагрузки на его валу.

    Рис. 3.8. Схема управления асинхронным двигателем с использованием нереверсивного магнитного пускателя

    Реверсивная схема управления асинхронным двигателем. Основным элементом этой схемы является реверсивный магнитный пускатель, который включает в себя два линейных контактора КМI и КМ2 и два тепловых реле защиты КК (рис. 3.9). Схема обеспечивает прямой пуск и реверс двигателя, а также торможение про- тивовключением при ручном (неавтоматическом) управлении.

    Читайте также:  Почему трехфазный электродвигатель гудит, но не крутится?

    В схеме предусмотрена защита от перегрузок двигателя (реле КК) и коротких замыканий в цепи статора (автоматический выключатель QF) и управления (предохранители FA). Кроме того, схема управления обеспечивает и нулевую защиту от исчезновения (снижения) напряжения сети (контакторы КМ1 и КМ2).

    Пуск двигателя при включенном автоматическом выключателе QFв условных направлениях «Вперед» или «Назад» осуществляется нажатием соответственно кнопок SB1 или SB2. Это приводит к срабатыванию контактора КМ1 или КМ2, подключению двигателя к сети и его разбегу.

    Для реверса или торможения двигателя вначале нажимается кнопка SB3, что приводит к отключению включенного до сих пор контактора (например, KMI), после чего нажимается кнопка SB2.

    Это приводит к включению контактора КМ2 и подаче на АД напряжения источника питания с другим порядком чередования фаз. Магнитное поле двигателя изменяет свое направление вращения на противоположное, и начинается процесс реверса, состоящий из двух этапов: торможения противовключением и разбега в противоположную сторону.

    Рис. 3.9. Схема управления асинхронным двигателем с использованием реверсивного магнитного пускателя

    В случае необходимости только торможения двигателя при достижении им нулевой скорости должна быть вновь нажата кнопка SB3, что приведет к отключению двигателя от сети и возвращению схемы в исходное положение. Если кнопка SB3 нажата не будет, то это приведет к разбегу двигателя в другую сторону, т.е. к его реверсу.

    Во избежание короткого замыкания в цепи статора, которое может возникнуть в результате одновременного ошибочного нажатия кнопок SB1 и SB2, в реверсивных магнитных пускателях иногда предусматривается специальная механическая блокировка. Она представляет собой рычажную систему, которая предотвращает втягивание одного контактора, если включен другой. В дополнение к механической блокировке в схеме используется типовая электрическая блокировка, применяемая в реверсивных схемах управления. Она предусматривает перекрестное включение размыкающих контактов аппарата КМ1 в цепь катушки аппарата КМ2 и, наоборот.

    Отметим, что повышению надежности и удобства в эксплуатации способствует использование в схеме воздушного автомати- юз

    ческого выключателя QF. Его наличие исключает возможность работы привода при обрыве одной фазы, при однофазном коротком замыкании, как это может иметь место при установке предохранителей, а также он не требует замены элементов (как в предохранителях при сгорании их плавкой вставки).

    Схема управления многоскоростным асинхронным двигателем. Эта схема (рис. 3.10) обеспечивает получение двух скоростей двигателя путем соединения секций (полуобмоток) обмотки статора в треугольник или двойную звезду, а также его реверсирование. Защита электропривода осуществляется тепловыми реле КК1 и КК2 и предохранителями FA.

    Рис. 3.10. Схема управления двухскоростным асинхронным двигателем

    Для пуска двигателя на низкую скорость вращения нажимается кнопка SB4, после чего срабатывает контактор КМ2 и блокировочное реле KV. Статор двигателя оказывается включенным по схеме треугольника, а реле KV, замкнув свои контакты в цепях катушек аппаратов КМЗ и КМ4, подготавливает подключение двигателя к источнику питания. Далее нажатие кнопки SB1 или SB2 приводит к включению соответственно в направлении «Вперед» или «Назад».

    После разбега двигателя до низкой скорости может быть осуществлен его разгон до высокой скорости. Для этого нажимается кнопка SB5, что приведет к отключению контактора КМ2, включению контактора КМI и пересоединению тем самым секций обмоток статора с треугольника на двойную звезду.

    Остановка двигателя производится нажатием кнопки SB3, что вызовет отключение всех контакторов от сети и торможение двигателя выбегом.

    Применение в схеме двухцепных кнопок управления не допускает одновременного включения контакторов КМ1 и КМ2, КМЗ и КМ4. Этой же цели служит перекрестное включение размыкающих блок-контактов контакторов КМ 1 и КМ2, КМЗ и КМ4 в цепи их катушек.

    Схема управления асинхронным двигателем, обеспечивающая прямой пуск и динамическое торможение в функции времени. Пуск двигателя осуществляется нажатием кнопки SBI (рис. 3.11), после чего срабатывает линейный контактор КМ, подключающий двигатель к источнику питания. Одновременно с этим замыкание контакта КМ в цепи реле времени КТ вызовет его срабатывание и замыкание его контакта в цепи контактора торможения KMI. Однако последний не срабатывает, так как перед этим разомкнулся в этой цепи размыкающий контакт КМ.

    Рис. 3.11. Схема управления пуском и динамическим торможением асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

    Для остановки двигателя нажимается кнопка SB3. Контактор КМ отключается, размыкая свои контакты в цепи статора двигателя и отключая тем самым его от сети переменного тока. Одновременно с этим замыкается контакт КМ в цепи аппарата КМ 1 и размыкается контакт КМ в цепи реле КТ. Это приводит к включению контактора торможения КМ1, подаче в обмотки статора постоянного тока от выпрямителя Кчерез резистор Д. и переводу двигателя в режим динамического торможения.

    Реле времени КТ, потеряв питание, начинает отсчет выдержки времени. Через интервал времени, соответствующий времени останова двигателя, реле КТ размыкает свой контакт в цепи контактора КМ1, тот отключается, прекращая подачу постоянного тока в цепь статора. Схема возвращается в исходное положение.

    Интенсивность динамического торможения регулируется резистором Rт, с помощью которого устанавливается необходимый постоянный ток в статоре двигателя.

    Для исключения возможности одновременного подключения статора к источникам переменного и постоянного тока в схеме использована типовая блокировка с помощью размыкающих контактов КМ и КМ1, включенных перекрестно в цепи катушек этих аппаратов.

    Типовые схемы управления асинхронным двигателем с фазным ротором. Схемы управления двигателя с фазным ротором, которые рассчитаны в основном на среднюю и большую мощность, должны предусматривать ограничение токов при их пуске, реверсе и торможении с помощью добавочных резисторов в цепи ротора. За счет включения резисторов в цепь ротора можно также увеличить момент при пуске вплоть до уровня критического (максимального) момента.

    Схема одноступенчатого пуска асинхронного двигателя в функции времени и торможения противовключением в функции ЭДС. После подачи напряжения включается реле времени КТ (рис. 3.12), которое своим размыкающим контактом разрывает цепь питания контактора КМЗ, предотвращая тем самым его включение и преждевременное закорачивание пусковых резисторов в цепи ротора.

    Включение двигателя производится нажатием кнопки SB1, после чего включается контактор КМ1. Статор двигателя подсоединяется к сети, электромагнитный тормоз YB растормаживается, и начинается разбег двигателя. Включение КМ1 одновременно приводит к срабатыванию контактора КМ4, который своим контактом шунтирует ненужный при пуске резистор противовключения R&, а также разрывает цепь катушки реле времени КТ Последнее, потеряв питание, начинает отсчет выдержки времени, после чего замыкает свой контакт в цепи катушки контактора КМЗ, который срабатывает и шунтирует пусковой резистор R:il в цепи ротора, и двигатель выходит на свою естественную характеристику.

    Управление торможением обеспечивает реле торможения KV, контролирующее уровень ЭДС (скорости) ротора. С помощью резистора оно отрегулировано таким образом, что при пуске, когда скольжение двигателя 0 = 0,87, скольжение sHOM = 0,02, кратность пускового тока IJInoiA = l, кратности максимального и пускового моментов MmJMH0M = 2,7, Мпном= 1,7.

    При длительном режиме работы двигателя требуется:

    • • выбрать магнитный пускатель с тепловыми реле защиты;
    • • выбрать автоматический выключатель;
    • • рассчитать параметры предохранителей и выбрать их по каталогу;
    • • рассчитать уставки тепловых реле.

    Задача 3.8. Схема электропривода приведена на рис. 3.11. Требуется выбрать по каталогу контакторы КМ и КМ1. К каким последствиям в работе электропривода приведет обгар контакта аппарата КМ в цепи катушки контактора КМ 11

    Задача 3.9. Составить схему управления, которая обеспечивает пуск асинхронного двигателя с фазным ротором в две ступени в функции времени и торможение противовключением в функции скорости (с использованием реле контроля скорости).

    Задача 3.10. Составить схему управления, которая обеспечивает прямой пуск асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и его торможение противовключением в функции времени.

    Пример 3.2. Схема электропривода приведена на рис. 3.12, двигатель имеет данные, представленные в задаче 3.7. Суммарный момент инерции электропривода /=0,7 кгм 2 , момент нагрузки равен номинальному моменту. Определить соотношение сопротивлений пускового резистора Ял] и обмотки ротора Я2, при котором пусковой момент двигателя будет равен максимальному (критическому), и выдержку реле времени.

    Рассчитываем величину критического скольжения двигателя на естественной характеристике, используя его паспортные данные:

    Находим требуемое соотношение сопротивлений, учитывая, что на искусственной характеристике при заданном условии критическое скольжение sKp и = 1:

    Определяем величину критического момента двигателя:

    Принимая искусственную характеристику двигателя в первом квадранте линейной и полагая момент переключения на 15% превышающим номинальный момент, оценим механическую постоянную времени и выдержку реле времени:

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Загрузка ...