Файл: Хайдуков, О. П. Электрооборудование судов учебник.pdf

По мере разгона двигателя уве­ личивается э. д. с. обмотки якоря,

иток двигателя в соответствии с

(85)уменьшается.

Рис. 157. Схема пуска двигателя На рис. 157 показана одна из воз­ постоянного тока в функции э.д.с. можных схем пуска в функции

э. д. с. в две ступени. Катушки жонтакторов ускорения 1У и 2У включены на напряжение

Uy = E + I aR„.

«Сопротивление обмотки якоря составляет доли ома, и поэтому па­ дением напряжения в обмотке якоря можно пренебречь, считая, что

Uу « Е.

После замыкания выключателя Р схема готова к пуску. Нажа­ тием кнопки «пуск» подается питание на катушку линейного кон­ тактора Л, который, сработав, подключает своим главным контак­ том якорь двигателя к сети через два пусковых сопротивления R1 и R2, а вспомогательным контактом шунтирует кнопку «пуск». Про­ исходит разгон двигателя, который сопровождается увеличением э. д. с. в обмотке якоря. Контакторы ускорения настраиваются на различное напряжение срабатывания. При определенном значении э. д. с. срабатывает контактор IV и своим главным контактом шун­ тирует пусковое сопротивление R1. При дальнейшем разгоне двига­ теля срабатывает контактор 2V, настроенный на большее напря­ жение, и шунтирует сопротивление R2. Двигатель начинает рабо­ тать на естественной характеристике.

Пуск в функции тока (рис. 158). Как и в предыдущей схеме, при нажатии кнопки «пуск» срабатывает линейный контактор Л и своим главным контактом подключает якорь двигателя к сети, а блок-контактами шунтирует кнопку «пуск» и замыкает цепь катуш­ ки IV. Ток в главной цепи скачкообразно достигает значения 1\ (рис 159). Под действием этого тока срабатывает реле РУ и раз­ мыкает свои контакты в цепи катушек 1У и 2V прежде, чем кон­ тактор IV успеет сработать.

Происходит разгон двигателя, который сопровождается увели­ чением э. д. с. и уменьшением тока в главной цепи. Когда ток уменьшится до значения /2, реле РУ отпускает свой якорь и за­ мыкает контакты в цепи катушек IV и 2У. Контактор IV срабаты­ вает и шунтирует пусковое сопротивление R1, что вызывает новый

:244

бросок тока до значения 1\. Реле РУ срабатывает и размыкает свои контакты раньше, чем успеет сработать контактор 2У. Дальнейший разгон двигателя сопровождается уменьшением тока. При сниже­ нии его до значения /2 опять отключается реле РУ и замыкает контакты. Срабатывает контактор 2У, шунтируя сопротивление R2. Двигатель переходит на естественную характеристику.

Для пуска двигателей в функции тока иногда применяется спе­ циальный двухъякорный контактор (рис. 160), у которого на сер­ дечнике 2 расположена включающая обмотка 6 и последователь­ ная обмотка 1, состоящая из двух нолуобмоток (секций). Контактор

заны). Каждый якорь имеет свою отключающую пружину 3 и 8 . Схема пуска двигателя с применением двухъякорного контак­

через его катушку, ограничивается дополнительным сопротивлением Л?д.

Замыканием кнопки «пуск» подается питание на включающую катушку контактора У, и оба якоря двухъякорного контактора при­ тягиваются размыкая свои главные контакты и замыкая блок-кон­ такты. В цепь якоря двигателя вводятся пусковые сопротивления R1 и R2 и шунтируется добавочное сопротивление 7?д и кнопка «пуск». Линейный контактор срабатывает и подключает к сети якорь двигателя, а блок-контактом размыкает цепь включающей катушки У. В главной цепи ток скачкообразно увеличивается до значения 1 (см. рис. 159). Под действием этого тока секциониро­ ванная катушка удерживает оба якоря контактора У.

По мере разгона двигателя ток / я уменьшается, а при значении h более сжатая пружина первого якоря отключает его, шунтируя своим главным контактом сопротивление R1 и одну секцию после-

245

довательной обмотки контактора У. Ток в главной цепи вновь уве­ личивается до значения 1 \, но при дальнейшем разгоне двигателя уменьшается.

При снижении тока до значения /2 отключается второй якорь и своим главным контактом шунтирует сопротивление Р2 и вторую секцию последовательной обмотки У. Двигатель переходит на естественную характеристику и разгоняется до установившейся скорости.

Двухъякорный контактор применяется только для пуска двига­ телей и, как видно из принципа действия схемы, его главные кон­ такты размыкаются всегда без тока, поэтому контактор не имеет дугогасительных устройств.

Пуск в функции времени (рис. 162). При замыкании выключа­ теля Р сразу же ток идет через обмотку возбуждения двигателя ОБ и катушку реле времени РВ1, которое срабатывает и размыкает цепи катушек контакторов ускорения 1У и 2У.

Контактор Л, как и в предыдущих схемах, подключает якорь двигателя к сети, блокирует кнопку «пуск» и, Кроме того, размы­ кает цепь катушки реле времени РВ1. Начинается разгон двигате­ ля, и катушка реле времени РВ2, включенная на напряжение ■Ui=I4 р р притягивает свой якорь, размыкая контакт в цепи ка­ тушки 2У.

Реле РВ1 отпускает свой якорь с выдержкой времени и замы­ кает контакт в цепи катушки 1У. Контактор 1У, сработав, шунти­ рует сопротивление Р1 и катуш­ ку реле РВ2, которое, отключаясь с выдержкой времени, замыкает цепь катушки контактора 2У.

Контактор 2У, сработав, в свою очередь шунтирует сопротивле­ ние Р2.

Двигатель разгоняется за счет выдержек времени реле РВ1 и РВ2, которые являются постоян­ ными для каждой схемы. Совер-

246

ске по каким-либо причинам будет больше расчетной и устано­ вившийся ток /р превысит значение /2 (см. рис. 159), то в первых Двух схемах двигатель разгонится до скорости пр2 и пусковые соп­ ротивления останутся невыведенными. 11ри пуске в функции вре­ мени двигатель в любом случае будет выведен на естественную характеристику.

При пуске двигателя в функции тока на работу схемы прак­ тически не влияет колебание напряжения сети и температура окружающей среды. Выдержка же времени реле РВ1 и РВ2 за­ висит от колебания напряжения и от температуры обмоток реле. То же самое можно сказать и о срабатывании контакторов 1У и 2У в схемах пуска в функции э. д. с.

Приведенные схемы иллюстрируют принципы пуска, на прак­ тике же встречаются самые различные варианты этих схем.

§ 59. Способы пуска электроприводов переменного тока

Пусковой ток короткозамкнутых асинхронных двигателей обычно в 5—-7 раз больше номинального. Для самого двигателя этот ток опасности не представляет. Однако он может вызвать кратковременный провал напряжения у генераторов электростан­ ции превышающий 15%, если мощность пускаемого двигателя от­ носительно большая. Современные системы амплитудно-фазового регулирования напряжения генераторов позволяют осуществлять прямой пуск асинхронных двигателей мощностью более 25% от

247

мощности генератора на электростан­ ции. Поэтому в подавляющем боль­ шинстве случаев на судах применяется прямой пуск двигателей, который осу­ ществляется при помощи магнитных пускателей.

В комплект магнитного пускателя (рис. 163) входят линейный контактор Л, кнопки «пуск» и «стоп», плавкие предохранители и тепловые реле для защиты электродвигателя. Схема очень проста и в пояснениях не нужда­

ется.

Если при пуске наиболее мощных короткозамкнутых асинхрон­ ных двигателей окажется, что провал напряжения на шинах элект­ ростанции превышает значение, допустимое Правилами Регистра

СССР, то необходимо принимать меры, ограничивающие величину пускового тока. На судах, особенно построенных в ГДР, по­ лучил распространение пуск асинхронных короткозамкнутых двигателей переключением со «звезды» на «треугольник»

(рис. 164).

При подаче питания на схему сразу же срабатывает электро­ магнитное реле времени РВ, включенное через полупроводнико­ вый выпрямитель ПВ. Его контакты замыкают цепь катушки кон­ тактора 3 и размыкают цепь катушки контактора Т. Контактор 3 срабатывает и своими главными контактами соединяет обмот­ ку двигателя в «звезду».

Нажатие кнопки «пуск» вызывает срабатывание линейного кон­ тактора Л, который главными контактами подключает двигатель к сети, а блок-контактами шунтирует кнопку «пуск» вместе с

( О (

Рис. 164. Схема пуска асинхронного двигателя переключением его обмоток со «звезды» на «тре­ угольник»

248

блок-контактом 3 и размыкает цепь катушки РВ. Двигатель раз­ гоняется при соединении его обмотки в «звезду». Реле РВ с вы­ держкой времени отпускает якорь и размыкает цепь катушки 3, а замыкает катушку Т. Контактор 3 отключается, но включается контактор Т и своими контактами переключает обмотку двигателя в «треугольник».

момент двигателя. По этой причине пуск электродвигателя гру­ зоподъемного или транспортного устройства переключением со «звезды» на «треугольник» осуществить нельзя. В этом заключа­ ется его недостаток. Кроме того, применение такого способа на практике ограничивается тем, что двигатель должен нормально работать соединенным в «треугольник», а при напряжении судо­ вой сети 380 В, это можно осуществить только у двигателей, рас­ считанных на напряжение 657/380 В.

Для ограничения пускового тока короткозамкнутых асинхрон­ ных двигателей иногда на время пуска в цепь статора включают активные или индуктивные сопротивления или понижают напря­ жение при помощи автотрансформатора.

Во всех случаях резко уменьшается пусковой момент двигателя. Для ограничения пускового тока асинхронных двигателей с фазным ротором на время пуска включаются активные сопротив­ ления в цепь ротора, которые шунтируются по мере разгона дви­ гателя в функции времени. Схема работает аналогично схеме пуска двигателя постоянного тока в функции времени. Достоин­ ство такого пуска состоит в том, что при введении активных соп­ ротивлений в обмотку ротора пусковой момент двигателя увели­ чивается, и путем подбора пусковых сопротивлений можно до­ биться того, что пусковой момент будет равен максимальному

моменту двигателя.

§ 60. Схемы управления электроприводами

Для многих судовых электроприводов основной функцией системы управления является пуск и остановка двигателя. Это, прежде всего, электроприводы насосов и вентиляторов. Однако немало и таких электроприводов, у которых система управления должна, кроме пуска и остановки, обеспечивать реверсирование привода, регулирование частоты вращения и торможение его. Сюда относятся электроприводы палубных механизмов, рулевого устройства, тельферов, валоповоротного устройства, грузовых лифтов, сложных металлорежущих станков и т. д.

На рис. 165 для примера приводится схема управления элек­ тропривода постоянного тока, обеспечивающая пуск, регу­