Навигация

 

 Меню раздела

Электрооборудование земснарядов
Условия эксплуатации судового электрооборудования
Конструктивное исполнение электрооборудования
Основные параметры судовых электроэнергетических систем
Общая характеристика земснарядов
Классификация судовых электростанций и источники электроэнергии
Выбор числа и мощности генераторов электростанции
Параллельная работа генераторов
Автоматическое регулирование напряжения генераторов
Структурные схемы электростанций
Распределительные устройства
Распределение электрической энергии
Расчет электрических сетей
Монтаж электрических сетей
Сопротивление изоляции электрооборудования
Электрические источники света
Судовые светильники и прожекторы
Виды судового электрического освещения и расчет освещенности
Сигнально-отличительные огни
Электронагревательные приборы
Классификация и основные характеристики судовых электрических аппаратов
Аппараты ручного управления
Командные аппараты
Контакторы
Реле управления и защиты
Реле и датчики контроля неэлектрических параметров
Плавкие предохранители
Автоматические выключатели
Электромагнитные тормоза и муфты
Магнитные усилители
Полупроводниковые приборы
Классификация электроприводов
Характеристики электродвигателей
Схемы управления двигателями постоянного и переменного тока
Электропривод системы генератор—двигатель
Электропривод системы магнитный усилитель—двигатель
Вентильный электропривод
Электропривод с электромагнитной муфтой
Классификация, условия работы электроприводов механизмов земснарядов
Системы электроприводов механизмов земснарядов
Электроприводы механизмов дноуглубления
Электроприводы механизмов рабочих перемещений
Электроприводы механизмов, обслуживающих устройства отвода грунта
Электроприводы общесудовых механизмов
Приборы технологического контроля и системы ориентации
Автоматизация технологического процесса земснарядов
Системы и аппаратура судовой телефонной связи
Судовая сигнализация
Организация технической эксплуатации и ремонта электрооборудования
Использование и техническое обслуживание электрооборудования
Консервация, хранение и расконсервация электрооборудования
Неисправности электрооборудования
Электро-травматизм
Технические мероприятия по обеспечению электробезопасности
Организационные мероприятия по обеспечению электробезопасности


Схемы управления двигателями постоянного и переменного тока

Электрическая схема представляет собой чертеж с изображением электрической связи между отдельными элементами электропривода, электростанции и т.д. Схемы вычерчивают для элементов, находящихся в отключенном положении.
В электрических схемах можно выделить отдельные цепи: силовую, управления, защиты, сигнализации, измерения.
Силовой цепью называют электрическую цепь с элементами, назначение которых состоит в производстве электрической энергии, ее передаче, распределении и преобразовании в энергию другого вида. В частности, .к силовым цепям относятся цепи якоря машины постоянного тока, статора синхронных машин, статора и ротора асинхронных двигателей. На схемах силовые цепи обычно выделяют линиями наибольшей толщины.
Управление электроприводом состоит в обеспечении пуска, остановки реверсирования, торможения и регулирования частоты вращения вала электродвигателя и в управлении включением и выключением отдельных устройств электропривода.
В данном параграфе рассмотрены схемы управления двигателями постоянного и переменного тока в электроприводах без преобразовательных устройств.
Наиболее простым способом выполняется управление односкоростным электроприводом с прямым пуском и без реверсирования. Двигатель включается в сеть выключателем <? или контактором /С. Во втором случае возможно дистанционное управление, так как кнопки управления могут быть расположены в любом месте. При нажатии на кнопку $В1 получает питание контактор К, который срабатывает и замыкает свои контакты: главные в цепи двигателя М и вспомогательный, шунтирующий кнопку 5В1. После этого кнопка может быть отпущена. Вспомогательный контакт в данных схемах выполняет функцию нулевого блокирования — при исчезновении напряжения контактор отключается, размыкая контакты, и само-запуск двигателя при последующем восстановлении напряжения становится невозможным.
Для повторного пуска двигателя необходимо вновь нажать кнопку 5В1. Остановка его производится нажатием кнопки 5В2.
Для управления двигателем с разных мест пусковые кнопки следует подключить параллельно с 5В1, а кнопки остановки — последовательно с 5В2. Резистор Я (рис. 71, б), подключенный параллельно обмотке возбуждения ЛЛ1, используется в качестве разрядного для защиты обмотки возбуждения от пробоя изоляции из-за перенапряжения вследствие возникновения Э.Д.С. самоиндукции при отключении ЬМ от сети питания.
Реверсирование двигателей осуществляется с помощью двух контакторов или реверсивного магнитного пускателя, для чего в схеме предусматриваются две пусковые кнопки 5В1 и 8В2. Контакторы К1 и К2 включаются соответственно при нажатии кнопок 5В1 и 5В2. При этом на рис. 72, а замыкаются главные контакты К1-3, К1-4 и К1-5 или К2-3, К2-4, К2-5, и двигатель переменного тока получает питание с той или иной последовательностью чередования фаз. У двигателя постоянного тока от замыкания главных контактов К1-3, К1-4 или К2-3, К2-4 (рис. 72, б) зависит направление тока в якоре и, следовательно, направление вращения двигателя. Размыкающие контакты К1-2 и К2-2 служат для предотвращения возможности одновременного включения контакторов К1 и К2, что послужило бы причиной короткого замыкания в силовой цепи при замыкании главных контактов. На рис. 72, б показаны главные контакты с дугогашением.
Защита цепей управления и возбуждения от повреждений, возможных в случае короткого замыкания, обеспечивается предохранителями РШ, Р112 или автоматическими выключателями. Защита силовых цепей от короткого замыкания осуществляется реле максимального тока КА или автоматическими выключателями. Для защиты двигателя от перегрузки применяют электротепловые реле КК1 и КК2 (в дальнейшем для упрощения именуемые просто тепловыми). Контакты реле защиты включаются в цепь управления последовательно с катушками контакторов! Это обеспечивает отключение привода при срабатывании реле защиты. Специальным значок (кружок) у контактов КК1 и КК2 свидетельствует, что в данной схеме применены тепловые реле с ручным возвратом контактов в начальное положение после срабатывания реле.
Для ограничения пусковых токов служат резисторы. Уменьшение пускового сопротивления (выключение пусковых резисторов) производится в функции времени, частоты вращения (э. д. с. ротора) или силы пускового тока.
В схеме резисторного пуска двигателя постоянного тока в функции времени (рис. 73) при включении выключателя ф подается питание к цепям возбуждения и управления, в результате чего реле времени КТ1 и КТ2 размыкают свои контакты в цепях контакторов К2 и КЗ. Пуск двигателя происходит автоматически после нажатия кнопки ЗВ1. Контактор К1 контактами К1-\ и /С/-2 подключает к сети якорь двигателя и последовательно соединенные с ним резисторы /?/ и 2, а контактом К1-4 размыкает цепь реле КТ1, которое с заданной выдержкой времени замыкает свой контакт в цепи контактора К2. Включение К2 приводит к шунтированию пускового резистора /?/ контактом К2-1 и размыканию контакта К2-2 в цепи реле времени КТ2. С заданной выдержкой времени замыкается контакт КТ2 и контактор КЗ своим контактом шунтирует вторую ступень пускового резистора К2.
На рис. 74 показана схема резисторного пуска асинхронного двигателя с фазным ротором в функции частоты вращения (Э.Д.С. ротора). Схема допускает как ручное, так и автоматическое управление пуском, избираемое переключателем управления 5Л (например, командоконтроллером, универсальным переключателем или ключом). Нулевое блокирование (нулевая защита) осуществляется размыкающим контактом 5А-1 переключателя управления 5Л, реле минимального напряжения КVI и его контактом, включенным параллельно контакту ЗА-1. Кроме того, в результате такого блокирования пуск двигателя возможен только из нулевого положения командоконтроллера, т. е. при первоначально полностью введенных в цепь ротора резисторах К1 и Я2.
При переводе рукоятки переключателя управления ЗА из нулевого положения в третье положение вправо или влево соответственно контактором К1 или К2 статор двигателя включается в сеть. В момент пуска Э.Д.С. ротора максимальная. Реле напряжения КУ2 и КУЗ, подключенные параллельно ротору и пусковым резисторам, включаются и размыкают свои контакты в цепях контакторов КЗ и К4. По мере разгона двигателя Э.Д.С. ротора снижается, что приводит к отпусканию реле КУ2, включению контактора КЗ и шунтированию резистора Я1.
При дальнейшем разгоне двигателя э. д. с. ротора становится меньше параметра возврата реле КУЗ, втягивающее усилие катушки реле напряжения меньше усилия отключающей пружины, контакт реле замыкается и контактор К4 шунтирует пусковой резистор К2. Таким образом, обеспечиваются автоматические пуск и вывод двигателя на работу по естественной механической характеристике. Если переключатель управления 5Л поставить в первое или второе положение, то двигатель будет работать с полностью или частично введенным в ротор сопротивлением, т. е. на одной из искусственных механических характеристик.
1 В релейно-контакторных схемах реостатного пуска асинхронных двигателей с фазным ротором по времени, частоте вращения и току не обеспечивается плавность пуска, так как пусковые резисторы выводятся ступенями. Применение в совокупности с резисторами пусковых реакторов позволяет не только достигнуть плавности пуска, но и значительно упростить его схему (рис. 75). Параллельно ротору подключаются резистор и реактор Ь. Активное сопротивление резистора можно считать постоянным, в то время как индуктивное сопротивление реактора изменяется пропорционально частоте тока. В момент пуска частота тока в роторе максимальная, соответственно максимально и индуктивное сопротивление реактора. Следовательно, сила тока в роторе определяется активным сопротивлением резистора. По мере разгона двигателя частота тока в роторе и соответственно индуктивное сопротивление реактора уменьшаются. Ток ротора в резисторе и реакторе перераспределяется. При номинальной частоте вращения индуктивное сопротивление реактора минимально и можно считать, что реактор шунтирует пусковой резистор. Параллельное включение реактора и резистора в цепь ротора позволяет также достичь при пуске почти постоянства вращающего момента в течение всего периода разгона двигателя.
Ограничение пусковых токов асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором производится понижением подводимого к обмотке статора напряжения, например, введением в цепь статора дополнительного активного или индуктивного сопротивления, шунтируемого с выдержкой времени, или переключением обмоток статора со звезды на треугольник (одна из возможных схем такого пуска показана на рис. 77). При нажатии кнопки 8В1 получают питание контакторы К1, К2 и реле времени КТ. Обмотки статора (на рисунке показано развернутое изображение) соединяются в звезду контактами К2 и включаются в сеть контактами. Реле КТ с выдержкой времени размыкает размыкающий контакт и замыкает замыкающий контакт, отключая контактор К2 и включая контактор КЗ. Обмотки статора переключаются в рабочее положение, т. е. в треугольник. При этом способе пусковой ток уменьшается в 3 раза, однако пусковой момент также уменьшается в 3 раза. Следует отметить, что пуск переключением обмоток статора со звезды на треугольник применим только для двигателей, у которых обмотки статора при нормальной работе соединяются в треугольник.
Управление многоскоростным асинхронным двигателем заключается в подключении к питающей сети обмоток статора, соответствующих требуемой частоте вращения. При наличии на статоре многоскоростного двигателя одной обмотки число пар полюсов изменяется переключением ее выводов.

Похожие статьи