Меню

Управление пуском торможением в функции тока



2.1. ПРИНЦИПЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПУСКОМ И ТОРМОЖЕНИЕМ ДВИГАТЕЛЕЙ

Классические графики изменения во времени скорости и тока двигателей постоянного тока и асинхронных двигателей с фаз­ным ротором при реостатном пуске (с тремя ступенями пускового сопро­тивления) имеют вид, показанный на рис. 2.1. Из этих графиков видно, что автоматическое выключение (закорачи­вание) ступеней сопротивления должно производиться через определенные про­межутки времени (Δt1, Δt2, Δt3) при определенных скоростях (ω1, ω2, ω3) и при определенной величине тока (I2). Таким образом, управление пуском в принципе может быть осуществлено: а) в функции независимой выдержки времени; б) в функции скорости; в) в функции тока.

Рис. 2.1. Графики изменения тока и скорости при пуске

Управление в функции времени предполагает, что в схеме управле­ния есть аппараты, контролирующие время, т.е. реле времени, настраиваемые на отсчет определенных, наперед заданных выдержек времени. Каждое реле включает соответствующий контактор ускоре­ния, который закорачивает главным контактом нужную ступень пуско­вого сопротивления. Для линейных механических характеристик двигателя при Mс. = const время разгона привода на i-й ступени пуска , (2.1)

где — электромеханичес­кая постоянная времени привода на i-й ступени; ωнач , Мнач и ωкон , Мкон начальные и конечные значения скорости и момента двигателя на i-й ступени; J момент инерции привода.

Управление в функции скорости производится при помощи реле, контролирующих скорость двигателя непосредственно или косвенно. По достижении заданного значения скорости соответствующее реле выдает команду на включение контактора ускорения. Наиболее часто применяют косвенные способы, в которых используют величины, пропорциональные скорости двигателя, например ЭДС якоря (для дви­гателей постоянного тока), ЭДС или частоту тока ротора (для дви­гателей асинхронных с фазным ротором и синхронных). В этих случаях говорят об управлении в функции ЭДС или частоты.

Управление в функции тока реализуется применением реле мини­мального тока. Эти реле включают контакторы ускорения в моменты достижения током двигателя заданного значения I2.

На практике наибольшее распространение получило управление пуском в функции времени. Для двигателей постоянного тока незави­симого возбуждения некоторое применение нашли способы управления пуском в функции ЭДС и тока (последний обычно для управления разгоном двигателя выше основной скорости при ослаблении магнит­ного потока). Управление пуском в функции частоты или тока исполь­зуют для синхронных двигателей при их синхронизации.

Управление торможением двигателей может производиться в функ­ции времени, скорости (ЭДС, частоты) или тока с применением тех же средств, что и при пуске. Окончание процесса торможения со скорости ωнач фиксируется соответственно: по истечению выдержки времени (Δtт), при снижении скорости двигателя до нуля (если торможение происходит до остановки) или до заданного значения ωкон , при сниже­нии тормозного тока двигателя до величины, отвечающей скорости ωкон . Время торможения привода для линейной механической харак­теристики двигателя при Мс = const

где Тм.т — электромеханическая постоянная времени привода на дан­ной характеристике.

Каждый из перечисленных ранее принципов автоматического управления пуском и торможением двигателей реализуется в схемах электроприводов типовыми узлами. Наиболее характерные из этих узлов рассмотрены ниже.

Источник

Управление в функции тока

При пуске двигателя постоянного тока ток якоря изменяется от некоторого пикового значения I1 до тока переключения I2, при достижении которого выводятся ступени пускового резистора (см. рис. 5.1).

Схема автоматического пуска двигателя в функции тока должна предусматривать одно или несколько реле тока в соответствии с числом ступеней пуска, включаемых непосредственно в цепь якоря двигателя. Настройка реле осуществляется таким образом, чтобы ток втягивания реле был меньше тока I1, а ток отпускания равен току переключения I2.

Схема типового узла пуска двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением в две ступени в функции тока с применением одного реле тока приведена на рис. 5.4.

Рис. 5.3. Схема пуска двигателя постоянного тока с параллельным
возбуждением в две ступени в функции тока

Пуск двигателя осуществляется нажатием на кнопку «ПУСК» – SB1. При этом включается линейный контактор КМ1 и подключает двигатель к сети. Двигатель начинает разгоняться с полностью включённым в цепь якоря пусковым резистором r1 + r2. Бросок пускового тока в якорной цепи вызывает включение реле тока КА1, которое разомкнёт свои контакты КА1.1 и КА1.2 в цепях контакторов ускорения КМ2 и КМ3, исключая их включение и выведение ступеней пускового резистора r1, r2 в начале пуска двигателя. Через некоторое время после этого включается блокировочное реле КV и замыкает свой контакт в цепи контакторов ускорения КМ2 и КМ3, подготавливая цепь для их включения. По мере разгона двигателя ток якоря снижается до значения тока переключения I2, при котором отключается реле тока КА1 и замыкает свои контакты КА1.1 и КА1.2 в цепях контакторов ускорения КМ2 и КМ3.

Читайте также:  Как подключить мотор постоянного тока 220в в сеть переменного тока 1

Первым включается контактор ускорения КМ2 и закорачивает первую ступень пускового резистора r1. Двигатель переходит на вторую искусственную характеристику и разгоняется по ней. При выведении первой ступени пускового резистора в цепи якоря происходит бросок тока до величины пикового значения I1. Реле тока снова включается и размыкает свои контакты КА1.1 и КА1.2 в цепях контакторов ускорения КМ2 и КМ3. Но контактор КМ2 остаётся включённым, так как он, включившись, своими вспомогательными контактами зашунтировал контакты реле тока КА1.1. Контактор КМ3 не включается, так как замыкание вспомогательных контактов контактора КМ2.2 в его цепи отрегулировано так, что происходит после размыкания контактов реле тока КА1.2. При дальнейшем разгоне двигателя ток якоря снова снижается до тока переключения I2, снова отключается реле тока КА1 и замыкает свои контакты КА1.1 и КА1.2 в цепях контакторов ускорения. Включается контактор ускорения КМ3 и закорачивает вторую ступень пускового резистора r2. Двигатель переходит на естественную характеристику и разгоняется по ней до точки установившегося режима, когда момент двигателя равен статическому моменту при пуске.

Остановка двигателя происходит при нажатии на кнопку «СТОП» – SB2. При этом отключается линейный контактор КМ1 и отключает двигатель от сети.

При включении в якорную цепь двигателя токовых реле по количеству степеней пускового резистора, размыкающий контакт каждого реле включён в цепь своего контактора ускорения. При этом для повышения надёжности работы схемы настройка отключения токовых реле производится на разные токи: реле, воздействующее на контактор ускорения, шунтирующий первую ступень пускового резистора, настраивается на ток переключения I2; реле, воздействующее на контактор ускорения, шунтирующий вторую ступень пускового резистора, – на ток I2ΔI, следующее – на ток I2 – 2ΔI и т.д. Такая настройка реле исключает возможность их одновременного отключения, одновременного включения всех контакторов ускорения и выведения всех ступеней пускового резистора и позволяет в цепях последующих контакторов ускорения исключить использование вспомогательных контактов предыдущих контакторов ускорения (на рис. 5.4 – контакты КМ2.2).

Дата добавления: 2015-03-20 ; просмотров: 1073 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Схема пуска двигателя с фазным ротором, функции тока.

ads

Схема подключения асинхронным двигателем с фазным рото ром в функции тока представлена на рисунке 1. Для контроля пус ка по току применяют токовые реле, которые срабатывают при пусковом токе и отпадают при минимальном токе переключе ния .
Пуск двигателя.

Cхема пуска двигателя с фазным ротором, функции тока.

Рисунок 1 — Cхема пуска двигателя с фазным ротором, функции тока.

Автоматическим выключателем QF напряжение подается на управляющую и силовую цепь. После нажатия кнопки “ Пуск” SB1, подключается магнитный пускатель КМ3, который срабатывая, шунтирует кнопку пуска, и подключает к питающей сети катушку блокировочного реле KL. Нормально разомкнутый контакт реле KL подает питание на пускатели КМ1, КМ2. Собственное время срабатыва ния реле тока КА1 и КА2 меньше, чем соответствующих контак торов КМ1 и КМ2, поэтому реле тока срабатывает раньше, и пуск двигателя осуще ствляется с полностью введённым сопротивлением в цепь ротора.

В начальный момент пуска асинхронного двигателя с фазным ротором пусковой ток максимален, следовательно, срабатывает токовое реле КА1, которое своими разомкнутыми контактами не даёт сработать реле КМ1. По мере разгона двигателя пусковой ток уменьшается до значения уставки КА1 при котором КА1 отключается замыкая свои нормально замкнутые контакты, позволяя сработать реле КМ1 которое шунтирует первую ступень резистора. Одновременно замыкается блокировочный контакт КМ1, что ставит катушку контактора КМ1 на « самоподхват » при размы кании контакта КА1. После шунтирования первой ступени резистора ток снова возрастает до максимального значение, что вызывает срабатывание реле КА2 которое препятствует срабатыванию реле КМ2. После дальнейшего разгона двигателя ток снижается до тока срабатывания реле КА2 которое “ отключившись” подключает к напряжению магнитный пускатель КМ2. При этом шунтируется вторая ступень пускового резисто ра .

Источник

В различных функциях

date image2015-02-27
views image5928

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

14.1. Принципы управления пуском электродвигателей постоянного и переменного токов в функции скорости и тока

Электрические цепи в схемах управления делятся на две категории: цепи главного тока и вспомогательные. К цепям главного тока (силовым) относятся силовые цепи двигателей и источников питания. Они вычерчиваются утолщенными линиями. Вспомогательные цепи включают в себя цепи управления, где присоединяются катушки пускателей, контакторов и реле, их контакты и другие элементы аппаратов. Кроме того, к вспомогательным цепям относятся цепи защиты, контроля, сигнализации, блокировки между отдельными электроприводами. Вспомогательные цепи изображаются тонкими линиями.

Читайте также:  Как создать милых существ в тока бока

Управление пуском, реверсом и торможением электродвигателей постоянного (ДПТ) и переменного (АД) токов в большинстве случаев осуществляется в функции скорости (ЭДС), тока, пути и времени. Например, процесс разгона электропривода со ступенчатым ускорением, сопровождается изменением таких параметров: скорости, момента или тока нагрузки, времени. При автоматическом управлении электроприводом и технологическим процессом может применятся управление в функциях мощности, момента, пути, времени, натяжения, температуры, цвета, числа операций и других.

Управление в функции скорости. Управление в функции угловой скорости требует её контроля с помощью реле непосредственно или косвенно. По достижении заданного значения скорости соответствующее реле выдает команду на включение контакторов, пускателей ускорения.

Включение двигателя постоянного тока независимого возбуждения в функции скорости, пропорционаленой ЭДС (Е = ωсФ) дано на рис.14.1.

При включении контактора напряжение на катушках реле ускорения КV1, KV2 или непосредственно контакторов КМУ1, КМУ2 равно падению напряжения ∆Uя на якоре. Оно в начальный момент пуска недостаточно для их срабатывания. В процессе разгона ЭДС двигателя увеличивается и по достижении определенной угловой скорости возрастает до значения уставки срабатывания первого реле ускорения КV1 (контактора КМУ1), которое включает первый контактор КМУ1. После этого резистор R1 первой ступени ускорения шунтируется. При дальнейшем увеличении угловой скорости двигателя ЭДС достигает значения уставки второго реле KV2 (второго контактора КМУ2), падающего команду на шунтирование резистора R2 второй ступени ускорения.

Рис. 14.1. Схема управления в функции скорости ДПТ

Включение трехфазного асинхронного двигателя выполняется кнопкой SB2 «Пуск». При достижении угловой скорости вращения вала определенной величины замыкаются контакты реле контроля скорости КУКС (рис.14.2).

Рис. 14.2. Схема управления в функции скорости АД

После нажатия на кнопку SB1 «Стоп» прекращается питание катушки пускателя КМ и двигатель отключается. Одновременно замыкаются контакты КМ в цепи катушки пускателя КМТ, главные контакты которой вводят двигатель в режим противовключения. При остановке двигателя контакты КУКС вернутся в исходное положение и прекратится питание катушки КМТ.

Управление в функции тока. Управление в функции тока осуществляется путем применения реле минимального или максимального тока. Эти реле включают контакторы, пускатели ускорения в моменты увеличения или уменьшения тока двигателя до заданного значения.

Ступени пускового реостата R1 и R2 (рис.14.3,14.4) шунтируются при снижении тока до заданного минимального значения.

Реле ускорения КА1, КА2 (может быть и их больше) отрегулированы так, что их размыкающие контакты после замыкания контактов контактора, пускателя КМ разомкнуться раньше, чем может включится контактор, пускатель ускорения КМУ1, то есть собственное время срабатывания такого реле должно быть меньше собственного времени срабатывания контактора, пускателя. Реле КА1 и КА2 срабатывают при токе максимального значения и разгон электропривода начинается с полностью введенными резисторами в силовой цепи двигателя. По мере разгона двигателя ток в якоре (двигатель постоянного тока) или ротора (двигатель переменного тока) уменьшается. После снижения тока до минимального значения реле KA1 отпускает якорь и его размыкающий контакт замыкается, чем создается цепь включения катушки ускорения КМУ1. Силовыми контактами КМУ1 шунтируется резистор первой ступени R1, а через замыкающий блок — контакт обеспечивает питание катушки контактора, пускателя КМУ1. После срабатывания КМУ1 процесс разгона начинает контролировать реле КА2, размыкающий контакт которого сначала разомкнется, а при снижении тока до минимальной величины замкнется и включит контактор, пускатель КМУ2, шунтирующий ступень R2. Внешнее пусковое ступенчатое сопротивление в цепи якоря или роторе будет выведено. Схема управления контакторами, пускателями дана на рис.14.5.

Рис. 14.3. Схема управления в функции тока ДПТ

Рис. 14.4. Схема управления в функции тока АД

Рис.14.5. Схема управления контакторами ускорения

14.2. Принципы управления пуском электродвигателей постоянного и переменного токов в функции пути и времени

Управление в функции пути. Управление электроприводом в функции пути осуществляется путевыми и конечными включателями.

На рис.14.6. приводится схема автоматизации остановки электродвигателя при достижении производственного механизма крайних положений.

Запускают двигатель кнопкой SB2. Двигатель подключается к источнику тока, якорь начинает вращаться, а подвижная часть механизма, дойдя до определенного места (пройдя определенный путь), нажимает на шток конечного выключателя SQ. При этом размыкаются контакты SQ, размыкающие цепь катушки контактора КМ. Индуктор двигателя отключается от сети и он останавливается.

+ —

Рис.14.6. Схема управления в функции пути ДПТ

Если какой — либо элемент производственного механизма совершает возвратно — поступательное движение от асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором (рис. 14.7), то для подачи автоматических команд на реверсирование двигателя устанавливают путевые выключатели SQП1 и SQП2, контакты которых включают и выключают реверсивный электромагнитный пускатель КМВ (вперед) и КМВ (назад).

Читайте также:  Мощные выпрямители переменного тока

При несрабатывании путевых выключателей вследствие неисправности, движение подвижного элемента механизма будет ограниченно конечными выключателями SQ1 и SQ2.

Рис.14.7. Схема управления в функции пути АД

Управление в функции времени. Управление в функции времени осуществляется с помощью аппаратов контролирующих время и настраиваемых на отсчёт заданных выдержек времени. Каждое реле времени включает или отключает отдельный контактор, пускатель управления.

Реле времени КТ1, КТ2 осуществляют выдержку времени при отключении (шунтировании пусковых резисторов R1 и R2) при пуске шунтового двигателя постоянного тока (рис.14.8). Поэтому в схеме их катушки получают питание после замыкания силового контактора КМ. С одной выдержкой времени через замыкающие контакты реле времени КТ1 включается катушка контактора ускорения КМУ1 и шунтируется первая ступень пускового реостата. С выдержкой времени уже другой продолжительности происходит аналогичное шунтирование второй ступени пускового реостата.

При нажатии на кнопку SB2 «Пуск» срабатывает пускатель ускорения КМУ, подключая в цепь статора трехфазного асинхронного двигателя резистор (рис.14.9). Одновременно через блок — контакты КМУ подключается реле времени КТ и шунтируется кнопка SB2 «Пуск». С выдержкой времени через замыкающие контакты реле времени КТ включается катушка пускателя КМ и отключается катушка пускателя КМУ. Статор двигателя подключается непосредственно к сети.

Рис.14.8. Схема управления в функции времени ДПТ

Рис.14.9. Схема управления в функции пути АД

14.3. Тиристорное управление асинхронным двигателем короткозамкнутым ротором

В схеме разомкнутого управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором в качестве силовых элементов, включенных в статорную цепь двигателя, используются тиристоры в сочетании с релейно-контактными аппаратами в цепи управления. Тиристоры, выполняя роль силовых коммутаторов, легко позволяют осуществить необходимый темп изменения напряжения на статоре двигателя путем регулирования угла включения тиристоров. При непрерывном изменении угла включения тиристоров в процессе пуска осуществляется так, чтобы приложенное напряжение к статору изменялось от нуля до номинального значения, и можно было ограничить токи и моменты двигателя.

Эффективное динамическое торможение имеет место в схемах с демпфирующими контурами. Добавление одного шунтирующего тиристора замыкающего цепь тока между двумя фазами, приводит к увеличению постоянной составляющей тока для создания достаточного тормозного момента в области высокой угловой скорости.

Типовая схема комплектного устройства (рис.14.10) состоит в силовой части из группы включенных встречно — параллельно тиристоров VД1, VД2 в фазе L1, тиристоров VД3, VД4 в фазе L3 и одного короткозамыкающего тиристора VД7 между фазами L1 и L2, для управления двигателем М. Схема включает блок управления БУ и релейно — контактный узел управления.

При нажатии кнопки SB2 включаются реле KL1 и KL2, на управляющие электроды тиристоров VД1…VД4 подаются импульсы, сдвинутые на 60° относительно питающего напряжения. К статору двигателя прикладывается пониженное напряжение, в связи с чем снижается пусковой ток и уменьшается пусковой момент. Двигатель начинает разгонятся. Размыкающий контакт реле КL1 отключает реле KV с выдержкой времени, определяемой резистором R7 и конденсатором С4. Размыкающими контактами реле KV шунтируются соответствующие резисторы в блоке управления тиристорами БУ, и к статору прикладывается полное напряжение.

Рис.14.10. Схема тиристорного управления пуском и торможением асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

При нажатии кнопки SB1 теряет питание релейная схема управления, тиристоры VД1…VД4 отключаются, и напряжение со статора двигателя снимается. Включается за счет, запасенной конденсатором С5 энергии, на время торможения реле КV, которое своими контактами включает тиристоры VД2 и VД7. Через фазы L1 и L2 обмотки статора двигателя протекает ток однополупериодного выпрямления, обеспечивающий эффективное динамическое торможение. Это ток регулируется резисторами R1 и R3.

В схеме предусмотрен шаговый режим, выполняемый нажатием кнопки SB3. При этом включаются реле КVШ1 и тиристоры VД2, VД7. В этом случае по фазам L1 и L2 обмотки статора двигателя протекает ток однополупериодного выпрямления. При отпускании кнопки SB3 выключаются реле КVШ1 и тиристоры VД2 и VД7, включаются на короткое время за счет энергии, запасенной в конденсаторе С6, реле КVШ2 и тиристор VД3, и ротор двигателя совершает шаг (поворачивается на некоторый угол вследствие поворота примерно на тот же угол результирующего вектора потока статора). Размер шага не строго фиксирован и зависит от напряжения сети, момента инерции привода и от среднего значения выпрямленного тока. Переход на шаговый режим работы двигателя возможен после динамического торможения и остановки, так как реле КVШ1 первоначально можно включить только после замыкания размыкающих контактов КL1 и KV.

Источник