Релейно-контакторное управление электро-приводами

Основные понятия и определения

По способу управления различают:

1. Ручное управление.

- данный вид управления осуществляется нажатием кнопок (пуск) и (стоп).

2. Автоматизированное управление.

- управление осуществляется по команде оператора при этом САУ обеспечивают автоматический разгон, торможение, регулирование, защиту и блокировку.

3. Автоматическое управление.

- управление осуществляется с помощью ЭВМ. САУ сама включается и отключается и сама выбирает оптимальный режим работы.

САУ бывают:

- Разомкнутые.

Выходная величина (скорость, момент, ток) не оказывают влияние на входной командный сигнал.

- Замкнутые.

Выходная величина в виде обратной связи поступает на вход системы управления, обеспечивая тем самым главный параметр в рамках задания или программы.

- Комбинированные.

Выходная величина в критических режимах (при авариях) поступает на вход системы и в дальнейшем происходит отключение или регулирование.

- Замкнутые.

Применяются в тех случаях когда требуется точно обеспечить скорость, положение, момент, т.е. высокую скорость параметра с приемлемыми переходными процессами (бросками тока, ускорения, момента), а также высокой экономичностью.

Структурная схема замкнутой сау.

Uз – напряжение задания или задающий сигнал.

ЭС – элемент сравнения

Uу – управляющий сигнал

Uу' – управляющий сигнал после усиления

У – усилитель

ЭП – электро-привод

- угловая скорость

Р.М. – рабочая машина

М – возмущающее воздействие в виде момента на валу

Ко.с.- делитель обратной связи

Uо.с.- напряжение обратной связи

Требования предъявляемые к замкнутой САУ.

САУ должны обеспечивать:

1. Управление пуском, реверсом и торможением ЭП (электро привода).

2. Защиту силовых цепей и цепей управления от перегрузок и коротких замыканий.

3. Поддержание главного параметра (например, скорости) на заданном уровне.

4. Слежение за программой (её копирование)

5. Выбор оптимальных режимов работы.

Основные узлы принципиальных схем управления электропривода.

Главные цепи:

- это цепи связанные с якорными, статорными, роторными обмотками эл.двигателей.

По ним протекают большие токи.

Выполняются проводниками большого сечения, поэтому на схемах изображаются в толстых линиях.

Цепи возбуждения:

- их токи меньше, чем в главных цепях, но в мощных эл.приводах выполняются проводниками большого сечения, поэтому изображаются в толстых линиях.

Цепи управления:

- предназначены для управления силовой частью эл.привода.

Токи в них не превышают – 16А.

Выполняются проводниками небольшого сечения (1,5-2,5мм²).

Правила выполнения электрических схем

Принципиальная электрическая схема (ПЭС) электро привода (ЭП) даёт полное представление о её работе.

На ПЭС изображаются все элементы электроприводов (якорь, статор, обмотка возбуждения).

Правила:

1.Если в схеме несколько аппаратов одинакового возбуждения, то после буквенного обозначения д.б. поставлен его порядковый номер. Порядковые номера элементам устройства управления следует присваивать начиная с единицы в пределах группы элементов имеющих одинаковый буквенный код, в соответствии с последовательностью расположения элементов или устройств на схеме сверху-вниз, в направлении слева-направо.

2.Буквенно-цифровое обозначение проставляют на схеме рядом с условным графическим обозначением (УГО) устройства с правой стороны или над ними.

3.Принципиальные схемы выполняются разнесенным методом т.е. отдельные элементы различных аппаратов представляют на схеме не в соответствии с их действительным расположением в корпусе аппарата, а так чтобы было видно работу схемы управления и выделялись отдельные цепи.

4.Каждый аппарат в данной схеме должен иметь условное обозначение присущее только ему и все элементы одного и того же аппарата должны иметь одинаковое обозначение.

5.Контакты всех аппаратов изображаются в ПЭС в таком положении, когда на них не действуют механические и магнитные силы (аппараты не включены).

6.Все электрические соединения на ПЭС отмечаются точкой.

Порядок чтения схем.

1.Приступая к чтению схемы нужно найти главную цепь.

2.Определить тип двигателя и условия его запуска.

3.В главой цепи находят контакты аппаратов подающих питание на двигатель от сети и определяют что нужно сделать, чтобы эти контакты замкнулись.

4.Находят цепи питания катушки контактора или пускателя, управляющую пуском двигателя и анализируют все элементы в цепи питания катушки аппарата.

Схема управления не реверсивного АД (Асинхронного Двигателя) с КЗР (коротко замкнутый ротор).

При включенном автомате (QF) и (SF) нажимаем кнопку (SB2)-«пуск», тогда по цепи

L3-SF-SB1-SB2-RM-KK-N протекает ток вызывая срабатывание контактора (KM). При этом замыкаются 3 силовых контакта (KM) подавая напряжение на статор АД и замыкается блок контактов (KM) шунтируя кнопку (SB2). Для отключения двигателя нажимаем кнопку (SB1) при этом обесточивается катушка (KM), контактор размыкает свои контакты отключив двигатель от сети. Двигатель в данной схеме тормозится свободным бегом.

(отличие от динамического: при динамическом торможении отключается напряжение и цепь ротора подключена к внешнему сопротивлению, а в данном случае только отключают напряжение и ротор тормозит за счёт сил трения в подшипниках).

Реверсивная схема АД с КЗР.

SF-это двухполюсной автомат т.к. фазное напряжение 380В, если бы L1-N , было = 220В, то однополюсный SF автомат.

Данная схема отличается от предыдущей:

1.Реверсивный контактор (пускатель) – это два нереверсивных пускателя установленных на одной пластине с общим тепловым реле.

2.Управление от 3-х постовой кнопки SB1-стоп, SB2-вперед, SB3-назад.

3.Предусматривается электрическая блокировка с помощью размыкающихся блок контактов в цепи питания катушек смежных контакторов.

Виды защиты в системах управления ЭП.

Защита предназначена для предотвращения повреждения электрического оборудования и устранения дальнейшего развития от действия возникшего повреждения.

Виды защиты:

1 .Защита от К.З.-я и максимальная токовая защита главных цепей и цепей управления.

Защита от К.З.-я.

а) – обеспечивает немедленное отключение от цепи, в которых произошло К.З.-е или чрезмерное увеличение тока.

Защита от К.З.-я осуществляется с помощью автоматических выключателей, предохранителей с электромагнитным расцепителем.

Защита предохранителями имеет существенный недостаток:

- при перегорании одной из вставок двигатель будет работать на 2-х фазах и сгорит.

При защите автоматическим выключателем отключаются сразу все 3 фазы.

б) максимальная токовая защита.

- осуществляется на реле максимального тока.

Катушки токового реле включаются в 2-е или 3 фазы 3-х фазных двигателей в один или два полюса ДПТ.