Файл: Лаб. работы 2-2.docx

Лабораторная работа № 6 типовые схемы управления асинхронными элетродвигателями

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Ознакомиться с устройством, назначением и принципом работы релейно-контактной аппаратуры и типовыми элек­трическими схемами управления асинхронными электродвигателями.

ПРОГРАММА РАБОТЫ

1. Ознакомиться с устройством и принципом работы релейно-контактной аппаратуры управления асинхронными электродвигателя­ми с короткозамкнутым ротором.

2. Исследовать работу типовых релейно-контактных схем управления асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором.

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

На принципиальных электрических схемах изображают все элек­трические элементы и устройства, необходимые для осуществления и контроля требуемых процессов. Они показывают все связи между электрическими элементами, а также места подключения внешних входных и выходных устройств. В результате эти схемы дают деталь­ное представление о порядке работы технологического оборудования и работе электротехнических устройств, в том числе и при управлении электроприводами.

Принципиальные электрические схемы управления электропри­водами выполняют в соответствии с требованиями ГОСТов по прави­лам выполнения схем, условным графическим обозначениям, марки­ровке цепей и буквенно-цифровым обозначениям элементов схем. Положение всех элементов на схемах показывается в исходном состоянии, т. е. все электрические элементы обесточены (находятся в отключенном состоянии) и отсутствуют внешние механические воз­действия на аппараты и устройства, используемые в схеме. Как пра­вило, эти схемы содержат: условные изображения элементов и связи между ними; поясняющие надписи; части отдельных элементов дан­ной схемы, используемые в других схемах, а также элементы из других схем; диаграммы переключения контактов; перечень используемых приборов и аппаратуры.

Применительно к электроприводам различают две различные цепи схемы: силовая часть (включает пускозащитную аппаратуру, электродвигатель и соединительные цепи) и схема управления (вклю­чает командные аппараты, пускатели, реле и датчики).

В типовых схемах управления асинхронными электродвигателя­ми широко используются электрические устройства и аппараты, ус­ловные графические обозначения которых приведены на рис. 6,1.

---

Для дополнения условного графического обозначения элементов на принципиальных электрических схемах применяют буквенно-цифровые позиционные обозначения, состоящие в общем случае из трех частей, указывающих вид элемента, его порядковый номер и функциональную принадлежность. В первой его части для указания вида элемента записывают одну или несколько букв, во второй - одну или несколько цифр, обозначающих номер элемента, и в третьей - одну или несколько букв, расшифровывающих его функцию. Вид и но­мер элемента являются обязательной частью условного обозначения. Указывать функцию элемента необязательно.

Принципиальные схемы выполняются срочным методом. При этом условные графические обозначения элементов, входящих в одну цепь, изображают последовательно один за другим по прямой, а отдельные цепи – рядом, образуя параллельные горизонтальные или вертикальные строки.

Рис. 6.1. Условные обозначения устройств, используемых

для управления асинхронными электродвигателями

а - асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором; б - асинхронный электродвигатель с фазным ротором; в - рубильник трехполюсный или замыкающиеся силовые контакты магнитного пускателя; г - автоматический выключатель трехфазный; д - рубильник двухполюсный; е - автоматический выключатель двухфазный; ж - плавкая вставка; з - контакт реле или магнитного пускателя замыкающийся; и - контакт реле или магнитного пускателя размыкающийся; к - контакт реле или магнитного пускателя переключающийся; л - контакт замыкающийся с самовозвратом (кнопка «Пуск»); м - контакт размыкающийся с самовозвратом (кнопка «Стоп»); н - контакты двухцепного кнопочного элемента с самовозвратом (верхний - замыкающийся, нижний - размыкающийся) и имеющие между собой механическую связь; о - блок-контакт теплового расцепителя; п - контакт датчика (конечного выключателя), замыкающийся с меха­ническим приводом; р - контакт датчика (конечного выключателя), размыкающийся с меха­ническим приводом; с - контакт, замыкающийся с замедлением, действующим при сраба­тывании, т. е. задержка происходит при включении; т - контакт, замыкающийся с замедлением, действующим при возвра­те, т. е. задержка происходит при отключении; у - контакт, замыкающийся с замедлением, действующим при сраба­тывании и возврате, т. е. задержки происходят при включении и при отключении; ф - катушка реле или магнитного пускателя; х - сигнальная лампочка; ц - однофазный нагревательный элемент теплового расцепителя; ч - резистор; ш - конденсатор.

---

Условные буквенно-цифровые обозначения составляют из букв латинского алфавита и арабских цифр. Буквенные коды наиболее распространенных видов элементов, применяемых в схемах управлениям электроприводами, приведены в табл. 6.1.

Таблица 6.1.

Однобуквенный код	Группа видов элементов	Примеры видов элементов		Двухбуквенный код
В	Преобразователи неэлектрических величин в электрические датчики	Датчик давления		ВР
		Датчик скорости		BV
		Датчик оборотов		BR
C	Конденсаторы	-		-
F	Разрядники, предохранители, устройства защиты	Элементы защиты от перенапряжения		FV
		Плавкий предохранитель		FU
		Разрядный элемент		FR
K	Реле, контакторы, магнитные пускатели	Электротепловое реле		KK
		Магнитный пускатель		KM
		Реле времени		KT
		Реле напряжения		KV
M	Двигатели	-		-
Q	Выключатели и разъединители в силовых цепях	Автоматический выключатель		QF
		Разъединитель		QS
R	Резисторы	-		-
S	Коммутационные устройства в цепях управления, сигнализации и измерения	Выключатель или переключатель		SA
		Кнопочный выключатель		SB
		Автоматический выключатель		SF
		Выключатель, срабатывающий от различных воздействий	уровня	SL
			давления	SP
			положения	SQ
			скорости	SR
			температуры	SK
Y	Механические устройства с электромагнитным приводом	Электромагнит		YA
		Электромагнитный тормоз		YB
		Электромагнитная муфта		YC

---

Типовые принципиальные электрические схемы нереверсивного управления асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором приведены на рис.6.2.

Рис. 6.2. Нереверсивные схемы управления

асинхронным электродвигателем

На рис. 6.2 а приведена силовая часть схемы управления асин­хронным электродвигателем. Она содержит: М - асинхронный элек­тродвигатель с короткозамкнутым ротором; КМ - силовые контакты электромагнитного пускателя, подающего напряжение питания на об­мотки статора; QF - автоматический выключатель, защищающий элек­тродвигатель от ненормальных и аварийных режимов работы; три фа­зы питающего напряжения переменного тока - А, В, С.

На рис. 6.2 б приведена схема дистанционного управления элек­тродвигателем из одного места. Она содержит: КМ - электромагнит­ный пускатель, имеющий помимо силовых контактов также блок-контакты и катушку управления; SB1, SB2 - кнопки управления, соот­ветственно «Стоп» и «Пуск», включающих и отключающих катушку КМ; две фазы питающего напряжения переменного тока - В и С. Бло­кировочный контакт КМ шунтирует контакт кнопки SB2 после включе­ния пускателя и отпускании этой кнопки.

Схема (рис. 6.2 б) работает следующим образом:

• в исходном состоянии подано напряжение питания на фазы А, В, С; автоматический выключатель QF включен; кнопки SB1 (замкнута), SB2 (разомкнута) не нажаты; катушка КМ пускателя обесточена; двигатель М отключен от сети;

• при кратковременном нажатии кнопки «Пуск» - SB2 на катуш­ку КМ подается напряжение питания и она срабатывает; блок-контакты КМ шунтируют (т. е. подключаются параллельно) контакт кнопки SB2 и ее после этого можно отпускать, а силовые контакты пускателя КМ подают напряжение питания на обмотку статора двигателя М, он начинает вращаться; - для отключения двигателя М надо кратковременно нажать кнопку SB1, при этом производится разрыв по цепи питания катушки пускателя КМ, которая отключается и обесточивает двигатель М, а также снимается блокировка контактов кнопки SB2; в результате вся схема возвращается в исходное со­стояние.

На рис. 6.2 в приведена схема дистанционного управления электродвигателем из двух мест. Этот режим работы используется при дистанционном управлении с диспетчерского пульта (кнопки SB1, SB2) и с места установки двигателя (кнопки SB3, SB4) для удобства выполнения наладочных и ремонтных работ. В основу работы схемы положен принцип: размыкающие контакты управления включены по­следовательно, а замыкающие - параллельно. В остальном эта схема аналогична рассмотренной ранее (рис. 6.2 б).

---

На рис. 6.2 г приведена схема дистанционного управления элек­тродвигателем из двух мест, имеющая различные приоритеты кнопок. Кнопки поста SB1, SB2 обладают высшим приоритетом, чем кнопки поста SB3, SB4. Например, удерживая нажатой кнопку SB1, можно препятствовать включению электродвигателя М с другого поста кноп­кой SB4. В остальном работа этой схемы аналогична рассмотренным ранее (рис. 6.2 б).

Рассмотренные варианты схем управления (рис. 6.2) исключают самозапуск электродвигателя, при восстановлении напряжения сети после его отключения вследствие аварии.

Типовые принципиальные электрические схемы реверсивного управления асинхронным электродвигателем с короткозамкнуты ро­тором, приведены на рис. 6.3.

Рис. 6.3. Реверсивные схемы управления

асинхронным электродвигателем

Для изменения направления вращения асинхронного электродвигателя требуется поменять порядок чередования фаз напряжения питания на любых двух обмотках статора.

На рис. 6.3 а приведена силовая часть реверсивной схемы управления асинхронным электродвигателем. Она содержит: М - асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором; КМ1, КМ2 - силовые контакты электромагнитных пускателей, подающих напряжение питания на обмотки статора (при включении пускателя КМ1 порядок чередования фаз питающего напряжения на обмотках статора - А, В, С; при включении пускателя КМ2 - В, А, С); КК - нагрева­тельные элементы теплового реле, включенные в две фазы питающе­го напряжения обмоток статора; QF - автоматический выключатель, защищающий электродвигатель от ненормальных и аварийных режи­мов работы; три фазы питающего напряжения переменного тока - А, В, С.

Участок силовой схемы, обведенный пунктирной линией (рис. 6.3 а), собран на монтажной панели, содержащей магнитные пускатели КМ1, КМ2, Как следует из рисунка, схема управления должна исключить одновременное включение пускателей КМ1 и КМ2 (при их одно­временном срабатывании на зажимах статорной обмотки электродви­гателя произойдет короткое двухфазное замыкание между фазами А и В).

На рис. 6.3 б приведена схема реверсивного управления элек­тродвигателем, имеющая электрическую блокировку от одновременного включения катушек пускателей. Она содержит: КМ1, КМ2 – электромагнитные пускатели, каждый из них имеет помимо силовых контактов по два блок-контакта (один размыкающийся и один замыкающийся) и катушку управления; SB1, SB2, SB3 - кнопки управления, соответственно «Стоп», «Пуск вправо», «Пуск влево», включающих и отключающих катушки КМ1, КМ2; КК - размыкающиеся контакты теплового реле (при: срабатывании реле эти контакты размыкаются); две фазы питающего напряжения переменного тока В и С. Блокировочный замыкающийся контакт КМ1 шунтирует контакт кнопки SB2 после включения пускателя КМ1 и отпускании этой кнопки, а блокировочный замыкающийся контакт КМ2 шунтирует контакт кнопки SB3 после включения пускателя КМ2 и отпускании этой кнопки.

---