2.2. Схема управления асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором с использованием магнитного пускателя и воздушного автоматического выключателя (рис. 2.2)

Автоматический выключатель F1 исключает возможность обрыва одной фазы от срабатывания защиты при однофазном коротком замыкании, как это бывает при установке предохранителей. Нет необходимости заменять элементы в предохранителях при сгорании их плавкой вставки.

В схемах управления электродвигателями применяются автоматы с электромагнитными расцепителями либо с расцепителями электромагнитным и электротепловым. Расцепители электромагнитного типа характеризуются нерегулярной отсечкой, равной десятикратному току, и служат для защиты от токов короткого замыкания. Электротепловые расцепители обладают обратнозависимой характеристикой времени от тока. Так, расцепитель с номинальным током 50 А срабатывает при 1,5-кратной нагрузке через 1 ч, а при 4-кратной – через 20 с. Электротепловые расцепители не защищают двигатель от перегрева при перегрузках на 20…30 %, но могут защитить двигатель и силовую цепь от перегрева пусковым током при застопоривании приводного механизма.

Поэтому для защиты электродвигателей от длительных перегрузок при использовании автомата с электротепловым расцепителем такого типа применяются дополнительные электротепловые реле, как и при использовании автоматического выключателя с электромагнитным расцепителем. Многие выключатели, например АП-50 защищают электродвигатель одновременно от токов короткого замыкания и от перегрузок. Принципы действия схем (см. рис. 2.1, 2.2) для пуска и останова аналогичны. Эти схемы нашли широкое применение для управления нереверсивными электроприводами транспортеров, воздуходувок, вентиляторов, насосов, лесоперерабатывающих и заточных станков.

Рис. 2.2. Схема управления асинхронным электродвигателем с использованием воздушного автоматического выключателя

3. Принципиальные схемы гидропневмоприводов

3.1. Условные обозначения основных элементов гидравлических схем

Под гидроприводом понимается гидросистема (система гидромашин и гидроагрегатов), служащая для передачи энергии на расстояние посредством жидкости, а также преобразования ее в механическую энергию на выходе системы (в энергию движения гидродвигателя) и одновременно выполняющая функцию регулирования и реверсирования скорости выходного звена. Всякий гидропровод состоит из источника расхода жидкости, которым в большинстве случаев служит насос, гидродвигателя, агрегатов управления, жидкостных магистралей (гидролиний) и прочих гидроаппаратов. Все аппараты и элементы гидропроводов на принципиальных схемах имеют условные обозначения в соответствии с государственными стандартами ГОСТ 2.780–68…ГОСТ 2.782–68, ГОСТ 2.784–70, ГОСТ 2.721–74, СТ СЭВ 1985–79.

Насосом (Н) (в скобках после названия элемента показано его буквенное обозначение на принципиальных схемах) называется машина, преобразующая механическую энергию, приложенную к его валу, в энергию жидкости. Различают насосы постоянной производительности (рис. 3.1, а) и насосы с регулируемой производительностью (рис. 3.1, б).

Гидродвигатели – машины, преобразующие энергию жидкости в механическую энергию на выходе. На рис. 3.1 приведены условные графические обозначения гидромоторов (М) и гидроцилиндров (Ц). Можно выделить: гидромоторы нерегулируемые нереверсивные (рис. 3.1, в) и реверсивные (рис. 3.1, г), гидромотор регулируемый нереверсивный (рис. 3.1, д). Из гидравлических цилиндров на рис. 3.1 показаны: цилиндр одностороннего действия с пружинным возвратом (рис. 3.1, е); цилиндры двухстороннего действия с одним штоком (рис. 3.1, ж), с двумя штоками (рис. 3.1, з), дифференциальный цилиндр (рис. 3.1, к), цилиндр с торможением в конце хода (рис. 3.1, л).

Рис. 3.1. Обозначение насосов и двигателей

Гидроаппаратурой называют устройства, предназначенные для изменения параметров потока рабочей жидкости или для поддержания их на определенном постоянном уровне (под параметрами потока в данном случае понимают давление, расход и направление движения). В соответствии с этим можно выделить распределители, аппаратуру, регулирующую расход, и аппаратуру, регулирующую давление.

Распределители (Р) предназначены для управления потоком рабочей жидкости. С помощью распределителей обеспечивается направление рабочей жидкости к соответствующему исполнительному механизму, а также осуществляется реверс гидромеханизмов.

Условные графические обозначения распределителей строятся из обозначений отдельных элементов и их комбинаций: позиций подвижного элемента, линий связи, проходов и элементов управления.

В распределителях рабочая позиция подвижного элемента изображается квадратом. Число позиций изображают соответствующим числом квадратов, например, две позиции (рис. 3.2, а), три позиции (рис. 3.2, б). Распределители в принципиальных схемах изображают в исходной позиции, к которой подводят линии связи. Для того чтобы представить действие распределителей в другой рабочей позиции, необходимо мысленно передвинуть соответствующий квадрат на место исходной позиции, оставляя линии связи в прежнем положении. Проходы изображают линиями со стрелками, показывающими направления токов рабочей среды в каждой позиции (рис. 3.2, в). Примеры построения условных обозначений распределителей: с управлением от кулачка (рис. 3.2, г), с ручным управлением (рис. 3.2, а), с электрическим управлением (рис. 3.2, е) и (рис. 3.2, ж), с гидравлическим управлением (рис. 3.2, з) и (рис. 3.2, и – упрощенное изображение), с электрическим управлением (рис. 3.2, к).

Нормализованные распределители могут иметь одну из восьми схем исполнений (рис. 3.2, л, м). Каждая схема характеризуется числом позиций распределителя и различными вариантами соединения нагнетательной сливной магистрали и отводов к цилиндрам в исходном положении распределителя.

При этом двухпозиционные распределители (рис. 3.2, г, ж, з, и) могут выполняться только по схемам исполнения (рис. 3.2, п, с, м). Распределители с ручным, электрическим и электрогидравлическим видами управления могут иметь все восемь схем исполнения.

К аппаратуре, регулирующей давление, относятся: клапаны предохранительные с переливным золотником, золотники напорные с обратными клапанами, клапаны редукционные, напорные золотники.

Золотники напорные (КД) (рис. 3.3, а) предназначены для поддержания определенного постоянного давления в гидросистемах и для предохранения гидросистем от перегрузки. Они также используются в качестве обратных клапанов для дистанционного управления потоком и блокировки.

Золотник напорный с обратным клапаном (КД) (рис. 3.3, б) предназначен для пропускания жидкости в гидросистемах с заданным давлением в одном направлении и минимальной потерей давления в обратном направлении.

Рис. 3.2. Обозначение распределительной аппаратуры

Рис. 3.3. Обозначение аппаратов, регулирующих давление и расход

Клапан предохранительный с переливным золотником (КП) (рис. 3.3, в – упрощенное обозначение, рис. 3.3, г – развернутое обозначение) для поддержания определенного постоянного давления и предохранения гидросистем от перегрузки. Клапаны применяются также для принудительной разгрузки гидросистем.

Клапан редукционный (КР) (рис. 3.3, д) служит для редуцирования давления в гидросистемах с целью создания постоянного давления, сниженного по сравнению с давлением, развиваемым насосом. Обычно клапаны применяются для предохранения части системы от повышения давления выше настройки клапанов или для регулирования усилия, развиваемого рабочим органом.

В аппаратах, регулирующих расход (ДР) жидкости путем изменения величины проходного сечения в дросселе, задается расход жидкости.

Дроссели (рис. 3.3, е) применяются для задания скорости перемещения рабочих органов, когда не требуется постоянство скорости при изменении нагрузки.

Дроссель с регулятором (рис. 3.3, ж) задает скорость перемещения рабочих органов с поддержанием стабильной скорости вне зависимости от нагрузки. Расход через дроссель зависит не только от величины сечения отверстия в дросселе, но и от величины перепада давления. Регулятор поддерживает этот перепад постоянным.

Дроссели с регулятором и предохранительным клапаном (рис. 3.3, з) предназначены для задания скорости перемещения рабочих органов вне зависимости от нагрузки. Кроме того, дроссель с регулятором и предохранительным клапаном используется в гидравлических системах для предохранения от перегрузок.