Файл: Лебедев, Н. Н. Электротехника и электрооборудование учеб. пособие [для монтаж. и строит. спец. техникумов].pdf

лями переменного и постоянного тока небольшой мощности часто ограничивается включением и отключением вручную пускового аппа­ рата; для ограничения пусковых токов двигателей средней и большой мощности применяются реостаты, а для изменения скорости и направ­ ления вращения — контроллеры. Из способов управления такими

электроприводами наиболее слож­ ным является способ с примене­ нием контроллера.

Схема управления одиночным двигателем с короткозамкнутым ротором с помощью контроллера НТ-53 приведена на рис. 13.7.

В нулевом положении конт­ роллера при замкнутом рубиль­ нике Р кнопкой КР (пусковая кнопка) производится включение линейного контактора Л (создает­ ся вспомогательная цепь 11—12— 1—2—14—21). Затем кнопка КР может быть отпущена, и ток будет протекать по параллельной цепи

12—18—5—4— 2—14 —15—16— 21 или 11—18 —3—4 —2— 14—15— 16—21. Если механизм не нахо­ дится в одном из крайних предель­ ных положений, то возможно дви­ жение двигателя в обоих направ­ лениях; если же один из конечных выключателей (КВ или КН) разом­

«вперед» замыканием контактов К/ и K ill соединяется провод Л1 с клеммой двигателя СЗ и замыканием контактов KV и K VI — провод Л11 с зажимом С1. При повороте контроллера в направлении «на­ зад» замыканием контактов KI и KII соединяются Л11 и 2С1 и замы­ канием KIV и KVI соединяются Л31 и СЗ. Отключение двигателя производится поворотом контроллера в нулевое положение. Двигатель останавливается также при разрыве цепи аварийного выключателя АВ или при наезде на один из конечных выключателей. При снижении напряжения линейный контактор отпадает и также отключается дви­ гатель от сети (нулевая защита). Схема после этого может быть вклю­ чена в работу лишь предварительным возвращением контроллера в нулевое положение (нулевая блокировка). Защита двигателя и це­ пей управления осуществлена плавкими предохранителями и макси­ мальным реле.

2Ю

Вся защитная аппаратура, а именно: линейный контактор Л , одно­ полюсное максимальное электромагнитное реле РМО, предохраняю­ щее привод от коротких замыканий, кнопка КР, рубильник Р и плав­ кие предохранители ПР1 и ПР2 — собраны на одной защитной пане­ ли. Параллельно двигателю может быть включен тормозной магнит или электрогидравлический толкатель. В некоторых случаях (тихо­ ходные механизмы со скоростью ниже 30 м/мин) тормозные магниты могут отсутствовать.

В с и с т е м а х а в т о м а т и ч е с к о г о управления электро­ приводами выполняются весьма разнообразные операции. К основным функциям систем автоматического управления электроприводами мож­ но отнести следующие: пуск электродвигателей в ход, регулирование скорости вращения, реверсирование, торможение и остановка электро­ двигателей; защита электродвигателей и приводимых ими механизмов от различного рода перегрузок и аварийных режимов; осуществление определенной последовательности операций; сигнализация состояния системы электропривода; автоматическая стабилизация скорости и других параметров электропривода; синхронизация движения от­ дельных элементов производственных механизмов.

К простейшим схемам автоматического управления электропри­ водами относятся управление ими с помощью магнитных пускателей. Схема управления асинхронного двигателя с короткозамкнутым ро­

при помощи реверсивного магнитного пускателя.

Более сложные схемы автоматизированного электропривода стро­ ятся на основе принципов управления электродвигателями; в функ­ циях времени, скорости, тока, пути. Причем в зависимости от приня­ того принципа выбирают соответствующие схемы и аппараты. Как пример, приводим на рис. 13.8 схему управления электродвигателем с фазным ротором в функции тока. Схемой не предусматривается ре­ версирования и электрического торможения. Настройка реле ускоре­ ния /РУ, 2РУ и ЗРУ производится таким образом, чтобы токи, при которых соответствующие реле отключаются, удовлетворяли нера­ венству

/ ipy > / 2р у > / з р у -

Для пуска электродвигателя нажимается кнопка «пуск», вследствие чего включается контактор КЛ, который подает питание на статор электродвигателя, своим замыкающим блок-контактом (з. б. к.) КЛ он шунтирует пусковую кнопку.

Через з. б. к. КЛ получает питание реле РБ, контакты которого, замыкаясь, подсоединяют к сети цепь катушек контакторов ускорения. Однако контакторы ускорения при этом не включаются немедленно, так как размыкающий контакт (р. к.) 1РУ будет открыт до тех пор, пока пусковой ток в роторной цепи не снизится до величины, соответ­ ствующей уставке реле 1РУ. После того как контакт /РУ закроется, сработает контактор ускорения /У и зашунтирует своими силовыми

241

контактами первую ступень сопротивления в роторной цепи. Аналогично будет работать реле ускорения 2РУ и ЗРУ при меньших устав­ ках тока и соответственно включатся контакторы ускорения 2У и ЗУ, которые выведут вторую и третью ступени сопротивления в роторной цепи, после чего двигатель начнет работать с полной скоростью (есте­ ственная характеристика).

В рассматриваемой схеме предусмотрено шунтирование р. к. ре­ ле ускорения блок-контактами 1У, 2У, ЗУ во избежание вибрации контактов реле ускорения, возмож­

3 'V)

значения, при котором реле ускорения открыли бы свои р. к.

На рис. 13.9 приведена схема автоматического управления асинх­ ронным электродвигателем с динамическим торможением.

Динамическое торможение электродвигателя с короткозамкнутым ротором осуществляется включением обмотки статора двигателя

всеть постоянного тока: при этом магнитный поток, создаваемый по­ стоянным током, взаимодействуя с током ротора, создает тормозной момент. Для этого замыкают рубильники (см. схему). Кнопкой «пуск» подается напряжение на катушку контактора КЛ, и электродвигатель включается в сеть; при этом з. б. к. КЛ замыкает цепь питания ка­ тушки реле времени РВ, присоединяя ее к сети постоянного тока.

При включении катушки реле РВ з. к. РВ мгновенно замыкаются

вцепи катушки К, но включению контактора К препятствуют разомк­ нутые р. б. к. КЛ.

Торможение двигателя Д начинается после отключения последнего нажатием кнопки «стоп». При этом: а) катушка КЛ теряет питание и р. к. КЛ замыкается, включая катушку контактора торможения К',

242

б) катушка реле РВ обесточивается из-за размыкания з. б. к. КЛ и з. к. РВ размыкается с выдержкой времени, по истечении которого происходит автоматическое отключение электродвигателя от сети по­ стоянного тока.

Включению контактора КЛ во время торможения препятствует р. к. К, установленные в цепи питания катушки КЛ.

Сопротивление гт предназначается для ограничения тока намагни­ чивания.

Для торможения электродвигателей в некоторых случаях исполь­ зуется механический колодочный тормоз, управляемый электромаг­ нитом.

Электромагнит получает питание одновременно с двигателем; усилие притяжения якоря преодолевает силу сопротивления пружины тормоза и освобождает колодки, сжимающие шкив двигателя. При отключении электродвигателя катушка электромагнита также обесто­ чивается и тормоз под действием пружины, освобождаемой при опус­ кании якоря, способствует остановке двигателя.

Дистанционное автоматизированное управление сложными электро­ приводами, в том числе приводами по системе Г-Д (генератор-двига­ тель, см. § 8.7), применяемыми в механизмах крупных строительных машин, осуществляется с помощью комплектных устройств, называе­ мых с т а н ц и я м и у п р а в л е н и я . Такая станция состоит из отдельных аппаратов управления и защиты: контакторов, автоматов, реле, плавких предохранителей, сопротивлений и др., смонтированных на изоляционных плитах и электрически связанных между собой по той или иной схеме. Станции управления (прежнее название—маг­ нитные станции) поставляются промышленностью в готовом смонти­ рованном виде. Для переключения цепей контакторов станций управ­ ления служат или специальные контроллеры облегченного типа, на­ зываемые командоконтроллерами, или другие командные аппараты (например, кнопки управления). Комплект из станции управления и командоконтроллера к ней носит название магнитного контроллера.

На рис. 13.10 в качестве примера приведена упрощенная принци­ пиальная схема контакторного управления (регулирования скорости) электропривода по системе Г-Д. Для увеличения напряжения, пода­ ваемого генератором к двигателю, служат контакты КЗ и К4 в цепи обмотки возбуждения (ОВГ) генератора (при их замыкании напряжение и вместе с ним скорость вращения двигателя увеличиваются). Допол­ нительное регулирование скорости двигателя может производиться с помощью контактов К1 и К2 в цепи возбуждения его обмотки. Из­ менение направления вращения двигателя достигается изменением направления напряжения генератора переключением контактов IB, 2В (вперед) и 1Н и 2Н (назад).

Следует отметить, что электропривод по системе Г Д о каждым годом все больше вытесняется такой системой привода, где регулируе­ мое в широких пределах напряжение постоянного тока получается не от машинных преобразователей (двигатель-генераторов), а от управ­ ляемых выпрямителей (см. § 11.8). Если для этих целей используется Ионный выпрямитель — на тиратронах или управляемый ртутный, —

243