Принципи керування електроприводами. Виконання електричних схем



 

Пуск електропривода в роботу завжди пов'язаний з необхідністю тих або інших переключень як у силовому колі, так і в колах керування.

Найбільш просто процес керування здійснюється для асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором. Пуск його, як правило, зводиться до прямого вмикання на повну напругу мережі. У асинхронних двигунів з фазним ротором і двигунів постійного струму для плавності розгону електропривода та обмеження пускових струмів пускові ступіні прискорення (див. теми 5 і 6) виводять вручну або за допомогою контакторів. Для полегшення роботи оператора та забезпечення найбільш оптимального режиму розгону електропривода схему керування виконують автоматичною з використанням електромеханічних реле і контакторів. При цьому електропривод називається електроприводом з релейно-контакторним керуванням.

Для пуску двигуна оператор повинен натиснути кнопку керування або перевести у робоче положення рукоятку командоконтролера. Всі пускові операції – підключення двигуна до мережі, послідовне замикання накоротко пускових опорів або відключення інших пускових пристроїв — відбуваються автоматично.

Процес розгону електропривода зі східчастим прискоренням показаний на рис. 6.3, з якого видно, що вимикання (або закорочування) ступіней пускового опору повинно виконуватися через визначені відрізки часу tp1, tp2, tp3 при відповідних швидкостях w1, w2, w3 і моменті (струмі) переключення M2(I2). Звідси випливає, що керування пуском може бути отримане в у функції: 1) незалежної витримки часу; 2) швидкості; 3) струму. Крім трьох названих широко розповсюджене керування електроприводом у функції шляху, коли двигун пускається або гальмується при досягненні робочими механізмами визначеного положення, яке фіксується за допомогою шляхових або кінцевих вимикачів.

При автоматичному керуванні електроприводом і технологічним процесом може застосовуватися керування у функції потужності, моменту, натягу, температури, кольору, числа операцій тощо.

Керування у функції часу, яке отримало найбільше розповсюдження, здійснюється за допомогою апаратів, які контролюють час, тобто реле часу, що настроюються на відлік заданих витримок часу. Кожне реле вмикає або відключає окремий контактор, який закорочує головним контактом або вводить потрібну ступінь пускового або гальмівного опору.

Керування у функції швидкості виконується за допомогою реле, які контролюють кутову швидкість двигуна безпосередньо або непрямо. По досягненні заданого значення швидкості відповідне реле видає команду на вмикання контактора прискорення. При непрямому керуванні використовуються величини, пропорційні кутовій швидкості двигуна, наприклад ЕРС якоря (для двигунів постійного струму), ЕРС або частота струму ротора (для двигунів асинхронних з фазним ротором і синхронних). При цьому вважають, що керування відбувається у функції ЕРС або частоти.

Керування у функції струму здійснюється шляхом застосування реле мінімального або максимального струму. Ці реле вмикають контактори прискорення в моменти збільшення або зменшення струму двигуна до заданого значення.

Керування у функції ЕРС виконується за допомогою реле або контакторів, які настроєні на спрацьовування при різних значеннях ЕРС якоря або ротора.

Керування у функції частоти засноване на зміні частоти струму в роторі або ЕРС, яка пропорційна ковзанню, при пуску або гальмуванні електропривода та здійснюється за допомогою реле, настроєних на цю частоту струму і ЕРС. Керування гальмуванням може здійснюватися у функції часу, швидкості (ЕРС, частоти) і струму з застосуванням тих же засобів, що і при пуску. Закінчення процесу гальмування фіксується відповідно: після витримки часу, достатньої для гальмування; при зниженні кутової швидкості двигуна до нуля; при зниженні гальмівного струму двигуна до заданого значення при гальмуванні противмиканням або до нуля при динамічному гальмуванні.

Автоматичне керування пуском і гальмуванням двигунів у функції зазначених величин здійснюється за допомогою типових вузлів електричних схем.

Виконання електричних схем. Для того щоб «читати» електричні схеми, необхідно ознайомитися з основними положеннями, поняттями та правилами їх зображення.

Електричною схемою будь-якого об'єкта керування називається схема з'єднання електричних кіл апаратів, електричних двигунів, перетворювачів, приладів, вимірювальних пристроїв та підсилювачів, які входять до його складу. Зазначені пристрої або окремі елементи електричного кола на схемі позначаються умовними знаками та символами, які обговорені в державних стандартах. Механічні деталі та складні кінематичні зв'язки в електричних зв'язках не зображуються. Принципова (повна) електрична схема містить у собі всі елементи та зв'язки між ними і дає детальне уявлення про принцип роботи електропривода або виробничої установки в цілому. На основі принципової схеми розробляються схеми з'єднання (монтажні) та підключення (зовнішніх з'єднань). Щоб швидше зрозуміти принцип дії складної схеми, її доповнюють структурною та функціональною схемами. За допомогою структурної та функціональної схем легко визначаються залежність і взаємодія вузлів установки.

Незважаючи на велику різноманітність типів електричних машин, апаратів, приладів і пристроїв автоматичного керування, їхні елементи мають значну спільність (обмотки двигунів, котушки і контакти різних апаратів тощо), тому для зображення їх на схемах потрібна невелика кількість умовних позначень.

Умовні позначення звичайно накреслюються для відключеного положення електросхеми, тобто без напруги на котушках апаратів і без механічних впливів на апарати (початкове положення схеми). Для апаратів, які не мають нормального (початкового) положення (апарати з примусовою фіксацією в будь-якому положенні), до схеми повинні бути наведені пояснення щодо роботи контактів.

Зображення контактів реле, кнопок, рубильників, автоматичних вимикачів та інших комутаційних пристроїв розташовують так, щоб уявлювана сила, яка діє на рухому частину контакту, зменшувала гострий кут зображеного контакту і замикала вмикальні контакти, але розмикала вимикальні контакти. Всі контакти поділяються на вмикальні та вимикальні.

Умовні позначення, найбільш вживані в електричних схемах, наведені в ДСТУ 3120-95 Електротехніка. Літерні позначення основних величин та інших стандартах. Є три способи побудови умовних графічних позначень: спрощений однолінійний, спрощений багатолінійний (форма I) і рознесений (форма II).

Лінії зв'язків у схемах накреслюють повністю. У складних схемах іноді обривають лінії зв'язків елементів, які віддалені один від одного (наприклад, у розгалуженому колі керування, колах живлення та зміщення логічних елементів, колах накалювання радіоламп), якщо графічні зображення зв'язків ускладнюють читання схеми. Обриви ліній закінчують стрілками з позначенням місць підключення. У тих випадках, коли ряд елементів підключають до кіл однакової полярності та рівного потенціалу, на проводах ліній зв'язку вказують підключення відповідної полярності біля зображених виводів цих елементів.

Для читання схем з рознесеним зображенням всім елементам того самого апарата (наприклад, головні та блокувальні контакти вимикача, котушка і контакти контактора або реле, контакти кнопки керування) присвоюють однакове літерно-цифрове позиційне позначення, яке складається з літерного позначення російського або латинського алфавітів і порядкового номера. Часто ці позначення складаються з перших характерних букв слів, які складають найменування елемента, або букв, що присвоєні цьому елементу стандартом або конструкторськими нормалями. Наприклад КМ1, КМ2 і т.д. позначають контактори, М — двигуни і т.д.

Якщо в схемі є тільки один елемент (наприклад, магнітний пускач, генератор тощо), то порядковий номер у його позиційному позначенні опускається. Позиційні позначення проставляють за схемою поруч з умовними графічними позначеннями елементів, по можливості з правого боку або над ними.

В нескладних схемах, тобто у схемах, які мають невелику кількість елементів, в окремому зображенні частини елементів (наприклад, кнопок керування) показують механічні зв'язки штриховими або безперервними паралельними лініями. У цьому випадку позиційні позначення елементів проставляють біля одного або обох кінців лінії механічного зв'язку.


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 889;