ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5

АППАРАТЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Цель работы:

Изучить назначение и области применения аппаратов управления.

Изучить принцип действия аппаратов управления.

ПРОГРАММА РАБОТЫ И УКАЗАНИЯ К ЕЕ ВЫПОЛНЕНИЮ

Данная работа выполняется без включения лабораторных стендов. Аппараты изучаются с помощью настоящих методических указаний, макетов, стендов, плакатов.

Теоретические сведения

Различают ручные и автоматические аппараты управления. К аппаратам ручного управления относят рубильники, пакетные выключатели, контроллеры, кнопки управления, автоматические выключатели, тумблеры и т.д.

РУБИЛЬНИК – простейший силовой коммутационный аппарат, предназначенный для нечастого замыкания и размыкания силовых электрических цепей двигателей постоянного и переменного тока напряжением до 500 В и током до 5000А. Различаются по величине коммутирующего тока, количеству полюсов (коммутируемых цепей), виду привода рукоятки и числу ее положений.

Пакетные выключатели- разновидность рубильников, характеризующая тем, что их контактная система набирается из отдельных пакетов по числу полюсов. Пакет состоит из изолятора, в пазах которого находится неподвижный контакт с винтовыми зажимами для подключения проводов и пружинный подвижный контакт с устройством искрогашения. Промышленность выпускает пакетные пакетные выключатели типа ПВМ, ППМ, ПУ, УП, ОКП, ПВП, предназначеные для коммутации электрических цепей постоянного тока до 220 В и токами до 400 А и переменного тока до 250 А при напряжении до 380 В.

КОНТРОЛЛЕРЫ – многопозиционные электрические аппараты с ручным или ножным приводом для непосредственной коммутации силовых цепей двигателей постоянного и переменного тока с числом позиций до 6.

КНОПКИ УПРАВЛЕНИЯ – аппараты, предназначенные для подачи оператором управляющего воздействия на электропривод. Две, три и более кнопок, смонтированные в одном корпусе, образуют кнопочную станцию. Особенностью кнопок управления является их способность возвращаться в исходное положение после снятия воздействия.

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ – аппарат, служащий для замыкания и размыкания электрической цепи, находящейся под нагрузкой, и для автоматического отключения ее при ненормальных и аварийных режимах – перегрузках, коротких замыканиях, чрезмерном понижение напряжении питания. Автомат может включаться вручную или дистанционно с помощью электромеханического привода.

Параметрами автоматов являются номинальный длительный ток, номинальное напряжение, предельный ток, отключения, установки срабатывания по напряжению и току. Промышленность выпускает автоматы серий А-31ОО, А-3700, АЕ-1000, АВ-2000, «Электрон», АВМ.

АППАРАТЫ РУЧНОГО УПРАВЛЕНИЯ конструктивно проще, дешевле автоматической, достаточно надежная, но не позволяет автоматизировать производство, к тому же допускает «самопуск», то есть при не выключенном аппарате, после появления электроэнергии происходит пуск подключенных к этому аппарату электроустановок.

АППАРАТЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ приводится в действие от электрических сигналов (команд), подаваемых различными реле, датчиками и командными аппаратами, на которые первоначально может воздействовать оператор. В основе схем управления лежит магнитный пускатель

МАГНИТНЫЕ ПУСКАТЕЛИ состоят из контактора КМ, кнопочной станции с двумя или тремя кнопками SB тепловым реле КК. Контактор предназначен для частых переключений электрической цепи и состоит из контактной, электромагнитной, дугогасительной систем и блок-контактов. Тепловое реле защищает электродвигатель от перегрузок недопустимой продолжительности. Кнопочная станция предназначена для управления включением и отключением двигателя.

В таблице приведены типы магнитных пускателей, их мощности и напряжения, при которых они работают.

В промышленности самым распространенным электродвигателем является асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.

Схема управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором с использованием нереверсивного магнитного пускателя представлена на рисунке 1 и включает нереверсивный магнитный пускатель состоящим из контактора КМ и двух тепловых реле защиты КК, кнопочной станции с кнопками SB1, SB2, предохранителей FU, автоматического выключателя QF.

Схема обеспечивает прямой пуск ( без ограничения величины тока и момента) асинхронного двигателя (АД) , отключение его от сети, а также защиту от коротких замыканий ( предохранители FU) и перезагрузки (тепловые реле КК). Для пуска АД замыкают автоматический выключатель QF и нажимают кнопку пуска SB1. Для отключения АД нажимается кнопка остановки SB2, катушка контактора КМ теряет питание и отключает АД от сети.

Рисунок 1

Реверсивная схема управления асинхронным двигателем. Основным элемнтом схемы является реверсивный магнитный пускатель, включающий в себя два линейных контактора КМ1 и КМ2, два тепловых реле защиты КК и кнопочную станцию с кнопками SB1, SB2, SB3 (Рисунок 2). В схеме предусмотрена защитаот перегрузок АД ( реле КК) и короткого замыкания предохранители FU и автоматический выключатель QF. Кроме того, схема управления осуществляет нулевую защиту от исчезновения напряжения сети ( контакторы КМ1, КМ2). Схема обеспечивает прямой пуск и реверс АД, а также торможение противовключением при ручном управлении. Пуск двигателя в условных направлениях «Вперед» или «Назад» осуществляется нажатием соответственно кнопок SB1 или SB2. Это приводит к срабатыванию контактора КМ1 или КМ2 и подключению АД к сети ( при включенном автоматическом выключателе QF).

Рисунок 2

Схема пуска двигателя представлена на рисунке 3

Схема содержит конденсатор КМ1, обеспечивающий подключение ДПТ к сети, кнопок управления SB1(пуск) и SB2(стоп), контактор ускорения КМ2 для включения (закорачивания) пускового реостата (резистора) Rп. В качестве датчика времени в схеме использовано электромагнитное реле времени КТ.

Рисунок 3

При подключении схемы к источнику питания с помощью автоматического выключателя или рубильника ( на рисунке 3 не показано) происходит возбуждение ДПТ и срабатывает реле КТ, размыкая свой контакт в цепи контактора КМ2 и подготавливая двигатель к пуску. Пуск двигателя начинается нажатием кнопки SB1, в результате чего получает питание контактор КМ1, который, своим главным контактом подключает ДПТ к источнику питания. Двигатель начинает разбег с реостатом Rп в цепи якоря. Одновременно замыкающий блок-контакт контактора КМ1 шунтирует кнопку SB1 и она может быть отпущена, а размыкающий блок-контакт КМ1 разрывает цепь питания катушки реле времени КТ замкнется в цепи катушки контактора КМ2, последний включится и своим главным контактом закоротит пусковой реостат Rп в цепи якоря. Дальнейшая работа двигателя продолжается без Rп.

Контрольные вопросы

1. Назовите аппараты ручного управления электроприводом и область их применения?

2. Назовите преимущества недостатки ручной аппаратов управления.

3. Для чего предназначены магнитные пускатели?

4. Объясните принцип действия нереверсивного магнитного пускателя.

5. Какую защиту осуществляет магнитный пускатель и как она работает?

6. Для чего предназначен реверсивный магнитный пускатель?

7. Объясните принцип действия реверсивного магнитного пускателя.

8. Какова особенность пуска двигателей постоянного тока?

9. Объясните схему пуска двигателя тока.