Практическая самостоятельная работа. Схемы управления электродвигателями.

Департамент образования города Москвы
Государственное автономное образовательное учреждение
среднего специального образования города Москвы
«Технологический колледж №28»



Евдокимов П.Е.





Дисциплина: Электрооборудование холодильно-компрессорных машин и установок

Специальность: 151022 Монтаж и техническая эксплуатация холодильно-компрессорных машин и установок (по отраслям).




















Москва
2014

Цель работы: студенты должны самостоятельно изучить несколько вариантов схем управления электродвигателями. Одну из схем студенты разбирают в аудитории совместно с преподавателем, дальнейшая работа проводится студентами самостоятельно. В процессе изучения студенты должны продемонстрировать знания, полученные ранее на лекциях по электротехнике и электрооборудованию, умение читать схемы и разбираться во взаимодействии элементов схемы.

Ход работы: Работа предполагает постепенное, поэтапное изучение возможных вариантов управления электродвигателями, как в ручном, так и в автоматическом режимах. Первый этап – работа в аудитории под руководством преподавателя.
Рассматривается один из вариантов схем, ведётся конспект. Студенты принимают участие в обсуждении работы схемы, оценивают возможные неисправности схемы и последствия выхода из строя того или иного элемента.
Второй этап – самостоятельная внеклассная работа, с обязательным составлением отчёта о проделанной работе.

Содержание отчёта: отчёт должен содержать краткое описание двух схем из предложенных в работе, оформляется отчёт как реферат на формате А4. Титульный лист оформляется по правилам, принятым для оформления самостоятельных работ. Студент может предложить свои варианты схем, в этом случае необходимо указать источник информации. К отчёту прилагаются необходимые эскизы, для пояснения работы схемы. Эскизы выполняются от руки.





Схемы управления электродвигателями.


Виды схем управления

Схемы управления включают в себя несколько независимых цепей: силовую, блокировки, защиты, сигнализации. В проектно-монтажной практике используют принципиальные и монтажные схемы электрических соединений.
На принципиальных схемах электрических соединений показывают взаимную электрическую связь между элементами установки. При этом расположение элементов и соединяющих их проводов – произвольное. Принципиальные схемы могут быть развёрнутыми и свернутыми. На развёрнутых схемах каждый аппарат схемы обозначается своим символом, так как (аппараты) элементы схемы могут быть разъединены, и принадлежность элемента тому или иному аппарату устанавливается обозначением. На свёрнутых схемах каждый аппарат изображается в виде одного символа, в который собраны все контакты, обмотки, другие элементы.
Монтажные схемы электрических соединений представляют собой рабочие чертежи для выполнения монтажа, расположение аппаратов и соединительных проводов в схеме должно соответствовать действительному положению их в установке.

Схемы управления асинхронными электродвигателями:

1. асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором.
При включении рубильника Р, под напряжением будут цепь управления и контакты К силовой цепи. При нажатии кнопки «пуск» (КнП) замыкается цепь управления и в катушке контактора К появляется ток. Контактор К сработает, замыкая силовую цепь и с помощью группы контактов К-1 подключает электродвигатель к сети. Контакт К-2 шунтирует кнопку «пуск», и следовательно, кнопку «пуск» можно отпустить. Для выключения достаточно нажать кнопку «стоп» (КнС) , отключая катушку контактора от сети, и электродвигатель отключается от сети контактами К-1.
При токовых перегрузках сработают реле РТ1 и РТ2, которые своими контактами РТ-1 или РТ-2 отключают от сети катушку контактора К.
При снижении напряжения сети ниже допустимого, а затем повышения до номинального, электродвигатель может включиться самопроизвольно в сеть. Для исключения подобных ситуаций, защита цепи осуществляется следующим образом: натяжение пружины магнитного пускателя подобрано таким образом, что при снижении напряжения сети ниже допустимого (до 0,8 Uн), пружина принудительно отключает электродвигатель от сети, размыкая контакты контактора. После такого принудительного отключения повторный запуск возможен лишь при нажатии на кнопку «пуск». От токов короткого замыкания схема защищена предохранителем Пр.

















Схема управления электродвигателем из нескольких мест.

Такое управление возможно при установке нескольких параллельно включённых друг другу кнопок «пуск».















Если возникает необходимость выключения электродвигателя из разных мест, то в необходимых местах также устанавливают кнопки «стоп»







Схема управления асинхронным электродвигателем с помощью реверсивного магнитно пускателя.






-
'









В такую схему входят два контакта КВ(вперёд) и КН(назад) и тепловые реле. Замкнув рубильник Р , подаётся питание в цепь управления и силовые контакты КВ и КН. Силовые контакты КВ-1 подключают электродвигатель к сети. Замкнув силовую цепь. Шунтирующий контакт КВ-2 даёт возможность отпустить кнопку КнВ, которая имеет вторую пару контактов, включённых в цепь управления катушки контактора КН. При включении электродвигателя нажатием кнопки «вперёд» эти контакты разрывают цепь контактора КН предотвращая одновременное включение обоих контакторов КВ и КН. Работа схемы при нажатии КнП (назад) происходит так же как и при нажатии кнопки «вперёд». Для остановки электродвигателя достаточно нажать кнопку КнС «стоп», электродвигатель остановится независимо от направления вращения. Защита схемы осуществляется так же, как и в схеме управления с нереверсивным пускателем.


Схема управления асинхронным электродвигателем с коротко замкнутым ротором с торможением противовключением.

При включении рубильника Р и нажатии кнопки КнП замыкается цепь катушки контактора К1. Контакты К1-1 – включают электродвигатель. Контакты К1-2 блокируют кнопку КнП и разрывают цепь управления контактора К2 блок-контактом К1-3. предупреждая возможность одновременного включения контакторов К1 и К2. Реле скорости РС, включённое в цепь управления контактора К2, удерживает открытыми свои контакты при частоте вращения на 10-15% ниже номинальной.


При включении двигателя контактором К1 и его разгоне, контакты РС замыкаются, но контактор К2 не включается ( его цепь разорвана блок-контактом К1-3), который разомкнулся при включении контактора К1.
Для торможения используют контактор К2. При нажатии на кнопку КнС блок-контакты К1-3 в цепи контактора К2 подключают электродвигатель к сети силовыми контактами К2-1. Двигатель включается на обратное вращение, так как силовых контактах К2-1 чередование фаз изменено. В этом случае цепь контактора К1 разорвана блок-контактом К2-2. Автоматически электродвигатель отключается при снижении его частоты вращения до 10-15% номинальной размыкающимися контактами реле РС.


















Схема управления двухскоростным асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором.

В этой схеме частота вращения изменяется способом изменения числа пар полюсов обмотки статора. Переключение частоты вращения возможно при вращении двигателя в любом направлении. При включении рубильника Р и нажатии кнопки Кн1 двигатель включается на меньшую частоту вращения. Переход на большую частоту вращения осуществляется нажатием кнопки Кн2 с помощью контактора К2. При этом контакты контактора К2-1 создают нулевую точку для соединения обмотки статора в двойную звезду.
Кнопки двойного действия применены для блокировки пуска с двух скоростей. Реверсивные контакторы КВ и КН служат для получения прямого и обратного вращения. В цепях контакторов КВ и КН включены кнопки двойного действия для предотвращения их одновременного включения. Для этой же цели служат и контакты КВ-2 и КН-2 в этих цепях. Работа цепей включения двигателей вперёд и назад аналогична работе цепей управления электродвигателем с реверсивным пускателем













Рис. IV.5. Схема управления двухскоростным асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором

































Схема управления асинхронным электродвигателем с фазным ротором.

Такая схема не предусматривает реверсирования и торможения. Для управления электродвигателем в зависимости от тока применяют токовые реле ускорения РУ.
В такой схеме могут использоваться промежуточные реле. Схема имеет кнопочное управление и защиту. Катушки реле включаются в цепь ротора; токи отключения
реле Iру1 > Iру2 > Iру3
Схема работает следующим образом: при замыкании рубильника Р, подаётся напряжение на силовую и вспомогательную цепи. При нажатии кнопки КнП (пуск) подаётся питание на катушку контактора К. Силовые контакты К-1 замыкаются, подключая электродвигатель к сети. Контакт К-2 блокирует кнопку «пуск», а контакт К-3 создаёт цепь питания катушки реле РБ. Контакты РБ замыкают цепь питания катушек контакторов ускорения У1,У2,У3. При включения контактора К получили питание и реле ускорения РУ-1, РУ-2, РУ-3.

Их время срабатывания меньше, чем время срабатывания контактора ускорения. Поэтому разгон электродвигателя будет происходить при включённых в цепь ротора сопротивлениях. Реле ускорения РУ отрегулированы так, что их контакты размыкаются при наибольшем значения пускового тока остаются разомкнутыми до тех пор, пока величина пускового не уменьшится до величины тока переключения.


















Это позволяет цепь питания катушки У1 замыкать в момент выведения сопротивления r1 контактами реле РУ1. После срабатывания У1 его контакты обеспечивают питание катушки У1, независимо от реле РУ1 и подготавливают цепь питания катушки У2 для последующего включения. При этом контакты У1-2 шунтируют ступени реостата r1, пусковой ток снова возрастает и срабатывает реле РУ2. Его размыкающие контакты срабатывают раньше чем контактор У2, и катушка У2 не получает питание. При вторичном снижении величины тока по мере разгона электродвигателя до величины тока переключения контакты РУ2-1 замыкаются создавая цепь питания катушки У2. При срабатывания У2 шунтируется ступень реостата r2 что вызывает возрастание пускового тока.
Дальнейшее уменьшение тока вызывает выведение последней ступени реостата r3 после чего двигатель работает при отсутствии сопротивления в цепи ротора. Защита в этой схеме от коротких замыканий предусмотрена в силовой цепи максимальными реле РМ1 и РМ2, а во вспомогательных цепях – предохранителями. Контактор К выключает электродвигатель при снижении напряжения ниже допустимого значения.



Схема управления асинхронным электродвигателем с фазным ротором в зависимости от времени.
Пуск асинхронных двигателей с фазным ротором может быть по следующему принципу. Контакторы, шунтирующие секции сопротивлений в цепи ротора, могут срабатывать через контакты предыдущего контактора, но с задержкой по времени срабатывания. Схема работает следующим образом: шунтирующие сопротивления выводятся с помощью контактов контакторов К1,К2,К3. Включение контакторов К1,К2,К3 происходит последовательно с помощью контактов предыдущего контактора, причём контакты замыкаются с выдержкой по времени. Защита схемы осуществляется предохранителе Пр и тепловым реле.

,

Схема управления асинхронным электродвигателем с использованием блокировки.

Иногда в схемах управления приходится прибегать к блокировке. Это необходимо тогда, когда механизмы связаны между собой определённой технологической зависимостью и есть необходимость непрерывности действия потока или предупреждения аварий.

Блокировка предусматривает определённую связь между аппаратурой, устанавливающей зависимость действия одного двигателя от другого. Это схема автоматического включения резервного электродвигателя.
Такая схема используется при невозможности остановки технологического процесса, и поэтому при остановке основного двигателя должен автоматически включаться резервный двигатель. Принцип работы схемы заключается в том, что в цепь управления каждым двигателем введён контакт контактора, управляющего пуском другого двигателя. После включения рубильников РВ питание будет подано на схемы двигателей М1 и М2. При замыкании рубильника Р1 включается двигатель М1. При этом контакт контактора К1 в цепи управления двигателем М2 размыкается и включить двигатель М2 невозможно. После этого замыкается рубильник Р2, но двигатель М2 работать не будет, так как цепь управления им остаётся разомкнутой контактом контактора К1-2. При выключении двигателя М1 по какой либо причине цепь управления двигателем М2 автоматически включается контактом контактора К1-2 и двигатель М2 начинает работать. Цепь управления двигателем М1 при этом разомкнётся контактом контактора К2, и двигатель М1 может быть включён только при остановке двигателя М2.










13PAGE 15


13PAGE 14215





Приложенные файлы


Добавить комментарий