Файл: Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов и установок учеб. пособие.pdf

Переход за нулевое положение (в сторону «Назад») сопровож­ дается включением контактора КН, который меняет чередование фаз на статоре двигателя. При этом в роторной цепи будет протекать ток противовключения, который по величине будет больше пускового тока, и реле РП, сработав, разомкнет свой контакт РП. Это произой­ дет раньше, чем блокировочное реле РБ закроет свой контакт РБ, так как его собственное время срабатывания выбирается выше времени срабатывания РП. Если бы в схеме отсутствовало реле РБ, то после включения контактора КН катушка контактора КП получила бы кратковременное питание — до момента срабатывания реле РП, и ступень противовключения на это время была бы зашунтирована, что недопустимо.

до допустимой при пуске величины. Это произойдет при скорости двигателя близкой к нулю. Как только ток упадет до допустимой величины, реле РП отпустит свой якорь, закроет свой контакт РП и включит контактор КП, который выведет ступень противовключения.

Последующий пуск двигателя в направлении «Назад» протекает так же, как и при переводе командоконтроллера в направлении «Впе­ ред».

Остановка двигателя выполняется переводом -командоконтрол­ лера в нулевое положение.

При срабатывании какого-либо реле защиты разрывается цепь питания реле PH, контакт PH открывается и снимает питание с эле­ ментов схемы управления. Двигатель отключается от сети.

18.7.УПРАВЛЕНИЕ ДВИГАТЕЛЯМИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

СПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ

На рис. 123 изображена схема управления двигателем постоянного тока с параллельным возбуждением, которая осуществляет пуск, электродинамическое торможение и реверсирование двигателя. Управ­ ление производится с помощью ключа, имеющего три положения: нулевое и два положения, соответствующие пуску «Вперед» и «Назад». Пуск двигателя осуществляется в функции времени с помощью элек­ тромагнитных реле времени РВ1 и РВ2, а торможение — в функции скорости (э. д. с.) с помощью реле напряжения РТ.

Обмотка возбуждения двигателя подключается к сети через ру­ бильник В2, имеющий основные и вспомогательный ножи. При отклю­ чении обмотки сначала вспомогательный нож замыкает ее на гасящее сопротивление R3, а затем основные ножи разрывают цепь питания обмотки. Это защищает обмотку возбуждения от пробоя изоляции, снижая перенапряжения, возникающие при ее отключении.

В цепь обмотки возбуждения включено реле минимального тока РОП (реле ослабления поля), которое защищает двигатель от потери возбуждения. Защита силовой цепи двигателя от чрезмерных брос­ ков тока выполнена на реле максимального тока РМ, включенном

263

V

в силовую цепь. Контакты реле РОП и РМ включены в цепь катушки реле напряжения PH, через контакты которого питаются катушки контакторов, управляющих пуском двигателя. Поэтому при действии этих защит происходит отключение двигателя от сети. Помимо этого, реле PH настраивается на напряжение отпускания близкое к 0,8 Ѵа и защищает двигатель от снижений напряжения, которые появляются при значительных токовых перегрузках.

Рис. 123. Схема управления двигателем постоянного тока с параллельным воз­ буждением.

Рассмотрим работу схемы при пуске двигателя, например, «Впе­ ред». С включением рубильника В2 получает питание обмотка возбуж­ дения двигателя, реле РОП срабатывает и включает цепь катушки реле PH, которая получает питание через закрытый контакт ключа управления КВ Закрыв свой контакт, реле PH шунтирует контакт К1 ключа управления и подготавливает к включению цепи контак­ торов управления. Одновременно с включением цепи обмотки воз­ буждения подается напряжение на электромагнитное реле РВ1 с гиль­ зой, которое без выдержки времени срабатывает и разрывает цепь питания контакторов ускорения КУ1 и КУ2.

264

При переводе ключа управления в положение «Вперед» через контакт ключа К2 и размыкающий контакт реле РТ получает питание катушка КВ, затем контакт РТ шунтируется блок-контактом КВ. Двигатель начинает вращаться при полностью введенном сопротив­ лении. Появившееся на сопротивлении R1 падение напряжения вклю­ чает электромагнитное реле РВ2. Одновременно размыкающий блокконтакт КВ снимает напряжение с реле РВ1, и оно начинает отсчи­ тывать время, соответствующее пуску двигателя на первой ступени. По истечении этой выдержки времени контакт РВ1 замкнется и вклю­ чит первый контактор ускорения КУ1, который зашунтирует первую ступень сопротивления RI и катушку электромагнитного реле РВ2. Реле РВ2, отсчитав время, соответствующее пуску двигателя на второй ступени сопротивления, включает второй контактор ускорения КУ2, и двигатель выходит на естественную характеристику.

Динамическое торможение двигателя осуществляется переводом ключа управления в нулевое положение. При этом теряет питание контактор КВ, который отключает двигатель от сети и включает размыкающим блок-контактом цепь контактора электродинамического торможения КД- Так как реле РТ под действием напряжения на якоре

Реверсирование двигателя производится переводом ключа управ­ ления из положения «Вперед» в положение «Назад». При этом двига­ тель вначале переводится в режим электродинамического торможения, и размыкающий контакт реле РТ не дает возможности включиться контактору КВ- После окончания торможения реле РТ отпустит якорь и подаст напряжение на контактор КН. Начнется пуск дви­ гателя в обратном направлении, который протекает аналогично рассмотренному процессу пуска двигателя «Вперед».

18.8.УПРАВЛЕНИЕ ДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА

СПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ

Схема управления двигателем с последовательным возбуждением, приведенная на рис. 124, осуществляет автоматический пуск, тормо­ жение противовключением и реверс двигателя. Управление произво­ дится с помощью ключа, имеющего три положения: нулевое, пуск двигателя «Вперед» и пуск двигателя «Назад». Пуск двигателя выпол­ няется с помощью электромагнитных реле РВ1 и РВ2 в функции времени. Управление процессом противовключения и реверсом выпол­ няется двумя реле противовключения РПВ и РПН в функции скорости

265

торы управления получают питание через контакты реле PH, поэтому действие любой защиты приводит к отключению двигателя от сети.

При поданном на схему питании и нулевом положении ключа управления реле PH оказывается под напряжением, и закрывая

свой замыкающий контакт PH, подготавливает цепи катушек контак­ торов к работе.

Пуск двигателя осуществляется поворотом ключа управления, например, в положение «Вперед». Включается контактор КВ, и дви­ гатель начинает вращаться, причем в первый момент времени в его якорную цепь введены обе ступени R1 и R2 пускового сопротивления и ступень противовключения R n. Электромагнитные реле времени РВ1 и РВ2 оказываются под напряжением и срабатывают без выдержки времени, разрывая свои контакты в цепи контакторов ускорения КУ1 и КУ2. Одновременно замыкающий блок-контакт КВ подает напряжение на реле противовключения РПВ, которое закрывает свой контакт в цепи управления. Вследствие этого контактор проти­

вовключения КП, получив питание, зашунтирует ступень противо­ включения R a и реле времени РВ1.

266

За это время двигатель практически не успевает развить скорость

иможно считать, что пуск осуществляется только с помощью пусковых ступеней реостата. С выдержкой времени, соответствующей времени разгона двигателя на первой ступени пускового сопротивления закроется контакт реле РВІ, и катушка контактора ускорения КУ1 получит питание. Главный контакт А У/ зашунтпрует первую ступень сопротивления R1 и катушку второго реле времени РВ2. Отсчитав время разгона двигателя на второй ступени сопротивления, реле РВ2 закроет свой контакт и включит второй контактор ускорения КУ2. Его главный контакт зашунтирует вторую ступень пускового сопро­ тивления R2, и двигатель выйдет на естественную характеристику.

Реверсирование двигателя осуществляется переводом ключа управления в положение «Назад». При этом контактор RB потеряет питание

иразомкнет свои контакты, а контактор КН включится и его контакты замкнутся. Реле РПВ отключится блок-контактом КВ, а цепь реле РПН включится блок-контактом КН. Однако реле РПН сразу сра­ ботать не может, так как его уставка по напряжению и точка под­

ключения к сопротивлениям выбраны таким образом, чтобы реле сработало при скорости, близкой к нулю, то есть по окончании тормо­ жения противовключением (см. раздел 18.4). Так как в начале торможения оба реле РПВ и РПН не включены, то катушки контак­ торов КП, КУ1 и КУ2 оказываются без напряжения, и торможение двигателя осуществляется при введении всех пусковых сопротивлений

и ступени противовключения. Это исключает появление чрезмерно большого тока в двигателе при торможении.

По окончании торможения противовключением реле РПН сраба­ тывает и подает напряжение на катушку контактора противовключения КП, который шунтирует ступень противовключения. Начинается пуск двигателя в обратную сторону, который протекает аналогично рассмотренному процессу пуска «Вперед».

18.9. БЛОКИРОВОЧНЫЕ СВЯЗИ В СХЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ

Блокировочные связи в схемах автоматического управления элек­ троприводами обеспечивают необходимую последовательность вклю­ чения и отключения отдельных ее элементов. Наличие блокировок предотвращает повреждение отдельных частей механизмов, работаю­ щих согласованно, устраняет опасность выхода из строя оборудова­ ния в результате неправильных действий обслуживающего персонала и повышает надежность установки в целом.

Некоторые характерные блокировочные связи, применяемые в схемах управления электроприводами, приведены на рис. 125.

В схеме на рис. 125, а предусматривается включение второго электродвигателя (контактор К2) только после включения первого (контактор К1). Блокировочная связь, посредством которой выпол­ няется это условие, осуществляется включением замыкающего блокконтакта контактора К1 в цепь катушки контактора К2.

267

На рис. 125, б изображена схема управления, предусматриваю­ щая работу двух двигателей только одновременно. Блокировочная связь в этой схеме осуществляется установкой замыкающего блокконтакта контактора К1 в цепи катушки К2, а замыкающего блокконтакта К2 — параллельно кнопке КнП. При нажатии на кнопку КнП включится контактор К1, который, закрыв свой блок-контакт, подаст напряжение на катушку контактора К2. Контактор К2, сра­ ботав, зашунтирует своим блок-контактом кнопку КнП и создаст цепь независимого питания катушки KP Если по каким-либо причинам

контактор К2 не включится, то кнопка КнП не будет зашунтирована и после ее отпускания вся схема будет выключена. Тепловая защита (PT1 и РТ2) любого из двигателей действует на отключение всей схемы управления.

В схеме, приведенной на рис. 125, в предусматривается только раздельное включение двух контакторов /</ и К2 путем установки

для схем управления реверсивными электроприводами (см. рис. 118). Блокировки, обеспечивающие управление электроприводами в зависимости от пути, например, ограничение перемещения механизма или остановка его в заданном месте, выполняются с помощью конечных

ипутевых выключателей. Они предупреждают повреждение механизма

иобеспечивают высокую точность выполнения технологической опе­ рации.

268

На рис. 125, г изображена схема управления реверсивным элек­ троприводом с ограничением перемещения рабочего механизма. Это ограничение достигается установкой в необходимых местах конечных выключателей В і и В2, размыкающие контакты которых находятся в цепи катушек соответствующих контакторов. При включении ра­ бочим механизмом какого-нибудь конечного выключателя происходит остановка электродвигателя, и повторный пуск его может быть осу­ ществлен только в обратном направлении.

Схема, изображенная на рис. 125, д позволяет автоматически останавливать механизм в двух заданных точках. Достигается это установкой путевых выключателей с возвратом В1 и В2, размыкаю­ щие контакты которых включаются в цепь блок-контакта /С* шунти­ рующего кнопку КнП. После пуска двигателя механизм приходит в движение и при достижении места остановки нажимает на путевой выключатель, например Bl, j электродвигатель останавливается. После выполнения необходимой технологической операции вновь нажи­ мают на кнопку КнП, и механизм продолжает дальнейшее движение.

Посредством путевых выключателей создаются также блокировки, обусловливающие безопасные условия работы людей; например, блокировка дверцы ограждения кинематической передачи в механизме с питанием приводного электродвигателя.

Выполнение нулевой защиты в схемах управления с магнитными пускателями (см. рис. 116), контроллерами (см. рйс. 121, а) или реле напряжения (см. рис. 122) исключает возможность неожиданного пуска механизма при повторном появлении напряжения. В результате предотвращается возможность несчастных случаев, например, при профилактических осмотрах и ремонте механизмов.

18.10. ПРИМЕНЕНИЕ МАГНИТНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ

и тиристорные преобразователи. Широкому внедрению электропри­ водов с магнитными усилителями и тиристорными преобразователями способствует целый ряд достоинств, которыми обладают бесконтакт­ ные системы управления: 1) высокая надежность системы, связанная с отсутствием подвижных механических узлов; 2) возможность плав­ ного изменения выходных параметров преобразователя, например напряжения, подводимого к двигателю, что обеспечивает в свою очередь плавное изменение скорости; 3) высокое быстродействие системы, позволяющее быстро реагировать на изменение режима работы производственного механизма и вносить коррективы в выходные параметры преобразователя и т. д.

П р и н ц и п д е й с т в и я м а г н и т н ы х у с и л и т е л е й основан на изменении индуктивного сопротивления его рабочей обмотки

269