Типовые схемы электропривода механизмов центробежного и поршневого типов Типовая схема управления компрессорной установкой

Установка имеет два компрессора, приводимых во вращение асинхронными короткозамкнутыми двигателями М1 и М2 (рис.4.7). Двигатели питаются от трехфазной сети напряжением 380 В через автоматические выключатели ВА1 и ВА2 с комбинированным рсцепителем (максимальным и тепловым). Включение и отключение двигателей производится магнитными пускателями ПМ1 и ПМ2. Цепи управления и сигнализации питаются фазным напряжением 220 В через однополюсный автоматический выключатель ВА3 с максимальным электромагнитным расцепителем.

Управление компрессорами может быть автоматическим или ручным. Выбор способа управления производится с помощью ключей КУ1 и КУ2.

При ручном управлении включение и отключение магнитых пускателей ПМ1 и ПМ2 осуществляется поворотом рукояток ключей КУ1 и КУ2 из положения 0 (отключен) в положение Р (ручной).

Автоматическое управление компрессорами производится при установке ключей КУ1 и КУ2 в положение А (автомат). В этом случае обмотки магнитных пускателей подключаются к сети замыкающими контактами управляющих реле РУ1 и РУ2. Основным устройством, контролирующим давление воздуха в ресивере и формирующим сигнал в схему управления, является электрокон­тактный манометр. Каждый компрессор снабжается своим манометром. Контакты манометра первого компрессора К1 обозначены на схеме М1-Н (низкого давления) и М1-В (высокого давления), соответственно контакты манометра второго компрессора К2 обозначены М2=Н и М2-В.

Очередность включения компрессоров при падении давления устанавливается с помощью переключателя режимов ПР. Если ПР установлен в положение К1, то первый компрессор является основным, а второй - вспомогательным.

Рис.4.7. Схема электропривода компрессорной установки

Предположим, что ресивер наполнен сжатым воздухом, давление соответствует верхнему пределу в результате контакты манометров МН1 и МН2 разомкнуты и компрессоры не работают. Если в результате потребления воздуха давление в ресивере падает, то при достижении минимального значения, установленного для пуска первого компрессора, замкнется контакт М1-Н первого манометра, сработает реле РУ1 и своим контактом включит магнитный пускатель ПМ1. Вторым контактом реле РУ1 через контакт РУ4 создает дополнительную цепь питания для своей обмотки. Магнитный пускатель своими силовыми контактами ПМ1 включает двигатель М1 первого компрессора К1. В результате работы первого компрессора давление в ресивере будет повышаться и контакт МН1 разомкнется, но это не приведет к отключению компрессора К1, так как обмотка реле РП1 будет подключена к сети через свой замыкающий контакт РП1 и размыкающий контакт РП4. При повышении давления в ресивере до верхнего значения замкнется контакт манометра М1-В, сработает реле РУ4 и своим контактом отключит реле РП1. Реле РП1 отключит контактор К1, который отключит приводной двигатель М1 первого компрессора.

В случае недостаточной производительности первого компрессора или его неисправности давление в ресивере будет продолжать падать. Если оно достигнет предела, установленного для замыкания контакта М2-Н второго манометра, то срабатывают реле РУ3 и РУ2. Последнее своим контактом РУ2 включит магнитный пускатель ПМ2, который запустит двигатель М2 второго компрессора. Манометры регулируются таким образом, чтобы контакт МН2 замыкался при меньшем давлении, чем контакт МН1. Когда давление в ресивере достигнет нижнего предела для второго манометра, контакт М2-Н размыкается, но реле РУ2 остается включенным через свой замыкающий контакт РП2 и размыкающий контакт РП4. Когда давление в ресиверах в результате совместной работы обеих компрессоров увеличится до верхнего предела, замкнется контакт манометра М2В и включится реле РУ4. В результате отключаются реле РУ1 и РУ2, которые отключают магнитные пускатели ПМ1 и ПМ2 и оба компрессора остановятся.

В схеме предусмотрен контроль исправности компрессорной установки. Если несмотря на работу обоих компрессоров давление в ресиверах не превышает нижний предел, контакт М2-Н манометра будет замкнут, и реле РП3 включено. Оно своим контактом включит реле времени РВ, которое с некоторой выдержкой времени замкнет свой контакт РВ в цепи аварийно-предупредительной сигнализации, и обслуживающему персоналу будет подан сигнал о необходимости устранения неисправности.

Сигнальная лампа ЛЖ служит для световой сигнализации о режиме работы установки при ручном управлении. Она загорается при падении давления в ресиверах, включаясь замыкающим контактом реле РУ3. Сигнальная лампа ЛБ и реле контроля напряжения РКН служат для контроля наличия напряжения в цепях управления.

Схема электропривода поршневого компрессора

Компрессор приводится в движение с помощью короткозамкнутого трехфазного асинхронного двигателя. Двигатель может запускаться из диспетчерской с помощью кнопки 1КП или кнопки 2КП, установленной на компрессоре. Разрешение на пуск дается с помощью реле 2РП. Если давление в ресивере меньше нормы, то замыкающий контакт реле давления 2РД в цепи реле 2РП замкнут и обмотка реле 2РП подключается к сети. Замыкающий контакт 2РП в цепи линейного контактора КЛ замыкается. Линейный контактор КЛ подключается к сети и своими силовыми контактами подключает двигатель. Вспомогательным контактом КЛ контактор подключает, через трансформатор Тр2 и выпрямительный мост В, обмотку электромагнитного клапана 1КЭГ, которой подает охлаждающую воду в компрессор. Этим же контактом КЛ к сети подключается обмотка реле времени РВ. Через выдержку времени реле РВ замыкает свой контакт в цепи управления и подключает обмотку реле 4РП, которое включает второй электромагнитный клапан 2КЭГ. Этот клапан закрывает выход воздуха из компрессора в атмосферу. Выдержка времени реле РВ несколько превышает время пуска двигателя и поскольку клапан 2КЭГ открыт, пуск двигателя облегчается.

Если расход воздуха невелик и давление в ресивере превосходит норму, то замыкается контакт первого реле давления 1РД в цепи реле 3РП. Последнее своим размыкающим контактом отключает реле 2РП. Цепь контактора КЛ размыкается, и двигатель отключается от сети. Когда потребление воздуха возрастает, и давление в ресивере снизится по сравнению с нормой, реле давления замкнет свой верхний контакт 2РД и включит реле 2РП. Реле своим замыкающим контактом 2РП вновь подключит компрессор к сети.

Реле 4РП…9РП используются в схемах контроля температуры и давления охлаждающей воды и масла, на рисунке не показанных. Если температура охлаждающих жидкостей превысит допустимое значение, то тепловое реле замыкает свой контакт ТР и подключает к сети обмотку реле 10РП. Это реле размыкает свой контакт в цепи контактора КЛ и он отключает двигатель компрессора.

Рис.4.8. Схема электропривода поршневого компрессора

Схема электропривода вентиляторной установки

Вентилятор используется для охлаждения машин большой мощности. Ключи К1, К2 и автоматы АВ1 и АВ2 (рис.4.9.) находятся на пульте управления в машинном отделении, а кнопка для опробования работы вентилятора Кн0 - на месте установки вентилятора.

Рис.4.9. Схема электропривода вентиляторной установки

Ключ К1 используется для разрешения (положение Р) или запрещения (положение З) включения вентилятора. С помощью ключа К2, имеющего рукоятку с самовозвратом, осуществляется управление электродвигателем вентилятора. Подготовка к работе схемы осуществляется переводом ключа К1 в положение «Р» и включением автоматов АВ1 и АВ2, при этом загорается сигнальная лампа ЛЗ. Пуск двигателя производится переводом ключа К2 из нулевого положения «0» в положение пуска «П». Цепь катушки контактора К замыкается, контактор срабатывает и замыкая свои основные контакты подключает двигатель к сети. Своими дополнительными контактами К контактор подключает к сети лампу ЛК и разрывает цепь лампы ЛЗ. Загорание лампы ЛК сигнализирует о том, что вентилятор включен в работу. Рукоятку ключа К2 отпускают и ключ возвращается в исходное положение. При этом цепь обмотки контактора К остается замкнутой через контакты ключа К1 (положение Р), ключа К2 (1^й контакт в положении 0), дополнительный контакт К контактора и контакт автомата АВ1.

Отключение вентиляторной установки осуществляется переводом ключа К2 в положение «С» (Стоп). В этом случае цепь обмотки контактора К размыкается и он главными контактами К отключает двигатель вентилятора от сети. При отпускании рукоятки ключа К2 он возвращается в положение «0» из положения «С», в этом случае его контакты 1, 2 и 4 будут разомкнуты. В результате этого обмотка контактора К остается отключенной от сети и предупредительный сигнал об отключении вентилятора не подается, так как контакт 4 ключа К2 будет разомкнут.

Защита от коротких замыканий и перегрузок двигателя выполняется автоматом АВ1, нулевая защита контактором К. При срабатывании защиты подается предупредительный сигнал (контакты 3 и 4 ключа К2 при этом замкнуты).

Схема управления задвижкой насосного агрегата

На рис.4.8 приведена электрическая схема управления насосной задвижкой (запорным вентилем на трубопроводе) которая от­крывается и закрывается небольшим асинхронным двигателем Д2 через редуктор. Пусть насос отключен, и задвижка закрыта (это фиксируется размыканием конечного выключателя ВК1) При по­даче напряжения на схему загорается вполнакала зелёная лампа Л3. Включение насосного агрегата производится поплавковым реле уровня PУ, которое замыкает один контакт в цепи управления двигателем Д1 насоса Н, а другой — в цепи катушки промежуточного реле PП1 двигателя задвижки Д2.

После того как насос будет пущен и давление повысится до нормального значения, замкнет свой контакт реле давления РД в цепи катушки реле РП1. Это реле включится, закроет свой замыка­ющий контакт в цепи катушки контактора открывания задвижки КО и откроет размыкающий контакт в цепи катушки контактора закры­вания задвижки КЗ. Контактор КО сработает и включит двигатель Д2 на открывание задвижки. Открывание контролируется конечным выключателем ВК2 и ярко горящей красной сигнальной лампой ЛК. Выключатель ВК2 разомкнет свой контакт, когда задвижка пол­ностью откроется. При этом контактор КО отключится, двигатель Д2 остановится, погаснет горевшая вполнакала зеленая лампа ЛЗ, а красная лампа ЛК будет гореть тускло.

Процесс открывания задвижки, кроме того, контролируется ава­рийным конечным выключателем ВКА. При неисправности открыва­ющих и закрывающих устройств этот выключатель отключает всю схему управления двигателем задвижки, о чем сигнализирует пога­сание обеих ламп. Замыкание контакта выключателя ВКА производится оператором при ручном закрывании задвижки.

Рис.4.10. Электрическая схема автоматического управления задвиж­кой насосного агрегата.

После открывания задвижки жидкость перекачивается в другую часть трубопровода. Давление и уровень жидкости в части трубопровода до задвижки контролируются поплавковым реле уровня РУ и реле давления РД. При уменьшении давления и уровня ниже допустимой нормы контакты этих реле размыкаются. В результате этого катушка промежуточного реле РП1 обесточивается и реле замыкает свой контакт в цепи катушки контактора КЗ, который срабатывает и включает двигатель Д2 на закрывание задвижки. Дополнительным контактом контактор КЗ шунтирует резистор в цепи лампы ЛЗ. При перемещении задвижки в сторону закрывания замыкается контакт конечного выключателя ВК2, и к лампе ЛЗ прикладывается полное напряжение питания. Процесс закрывания происходит при ярко горящей зеленой ЛЗ и тускло горящей красной ЛК лам­пах. Когда задвижка закроется, конечный выключатель ВК1 от­ключит контактор КЗ и двигатель остановится. Красная лампа ЛК погаснет, а зеленая ЛЗ будет гореть вполнакала.

Кроме автоматического управления двигателем задвижки схема предусматривает дистанционное управление оператором при помощи кнопок КнЗ и КнО, установленных в цепи катушек контакторов КЗ и КО. Для исключения возможности дистанционного управления задвижкой при ручном ее открывании или закрывании введена механическая блокировка, которая осуществляется размыканием кон­такта выключателя ВКР.

Рассмотренная схема может применяться для отдельного, элект­ропривода или же входить в состав более сложной схемы управле­ния насосными агрегатами.

Список литературы

1. Капунцов Ю.Д. Электрический привод промышленных и бытовых установок: : учебное пособие / Ю.Д. Капунцов. — 3-е изд., стер. — М.: Издательский дом МЭИ, 2011. — 224 с.: ил.

2. В. И. Ключев, В. М. Терехов. Электропривод и автоматизация общепромышленных механизмов. М. Энергия, 1980. - 360 с.

3. В. П. Есаков. Электрооборудование и электропривод промышленных установок. Киев. Выща школа, 1981. - 248 с.

4. М. М. Соколов. Автоматизированный электропривод общепромышленных механизмов. М. Энергия, 1976. - 488 с.

5. Типовой электропривод промышленных установок. /Ред. С. А. Волотковский/, Киев. Выща школа, 1983. – 312 с.