ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


Системи керування електроприводами

Системи керування електроприводами

 

ЗАВДАННЯ ТА МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до практичних робіт

для студентів спеціальності 5.0507104 “ Монтаж і експлуатація

електроустаткування підприємств і цивільних споруд ”

 

 

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Державний вищий навчальний заклад

“ Нововолинський електромеханічний коледж ”

 

Розглянуто “ ЗАТВЕРДЖУЮ ”

на засіданні циклової комісії Заступник директора з навчальної електротехнічних дисциплін роботи _____________ М.І. Терес

Протокол №­ 6 від “ 8 ” лютого 2010 р. « ____ » ___________ 2011 р.

Голова комісії ________В. А. Олексюк

 

Системи керування електроприводами

 

ЗАВДАННЯ ТА МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до практичних робіт

 

Найменування галузі знань - 0507 « Електротехніка та

електромеханіка » ( 0906 « Електротехніка»)

спеціальності 5.05070104 “Монтаж і експлуатація

електроустаткування підприємств і цивільних споруд ”

 

Підготував В.А. Олексюк

 

Нововолинськ

ОРГАНІЗАЦІЯ ТА ПРОВЕДЕННЯ ПРАКТИЧНИХ РОБІТ

У навчальному процесі вищих навчальних закладів поряд з теоретичним вивченням значне місце відводиться виконанню практичних робіт. Правильне поєднання теоретичних занять з практичними роботами забезпечує високу якість підготовки спеціалістів.

Методичні вказівки до практичних робіт складені відповідно до навчальної програми з предмету “ Системи керування електроприводами ” .

Згідно з програмою студенти ознайомлюються з особливістю побудови, принципом побудови електричних схем контактного та безконтакного керуванн електроприводами, їх роботою, а також особливостями розрахунку та вибору необхідного устаткування для забезпечення роботи відповідних схем керування.

Перед початком виконання практичних робіт студент повинен ознайомитись з завданням практичної роботи. В залежності від завдання: вибрати необхідний варіант для подальшого розрахунку або діючу установку, на робочому місці розписатись у книзі з техніки безпеки , повторити теоретичний матеріал, пов’язаний із виконанням роботи.

Робота виконується бригадою з 2 – 4 студентів у відповідності з завданням до даної роботи та складається звіт індивідуально. Захист роботи проводиться перед викладачем, як бригадою, так і індивідуально. Зараховується у випадку правильного оформлення згідно з вимогами (наявність схеми установки, опису роботи ) та проведеного налагодження та пуску, відповіді на питання викладача, що стосуються даної роботи .

ЛІТЕРАТУРА

1. В.М. Терехов, О.И. Осипов. Системы управления электроприводов. – М. Издательский центр « Академия », 2005 – 301 с.

2. В.М. Васин . Электрический привод. – М.:ВШ, 1984 – 231 с.

3. В.В. Москаленко. Электрический привод . – М.ВШ, 1991 – 430 с.

4. Справочник по автоматизированному электроприводу под ред. В.А. Елисеева. - М.: Энергоатомиздат, 1983 – 616 с.

5. Справочник по проектированию автоматизированного электропривода и систем управления технологическим процессом. - М : Энергоатомиздат, 1982 – 416 с.

6. В.М. Винницький, С.Р. Бойко, Є.С.Лонкевич. Електричні апарати та засоби автоматизації промислових установок . Львів: Львівська політехніка , 1997.

7. Е.Н. Зимин и др. Электрооборудование промышленных предприятий и установок. – М. : Энергоиздат, 1981.- 552 с. , ил.

8. Ю.К. Розанов. Основы силовой электроники . – М: Энергоатомиздат, 1992 – 296 с.

9. С.Н. Головенков, С.В. Сиротин. Основы автоматики и автоматического регулирования станков с програмным управлением . – М: Машиностроение , 1988 – 288 с.

10. М.М. Фотиев. Электропривод рудничных машин, 1978 – 236 с.

11. В.Н. Терехов. Элементы автоматизированного электропривода. М. :Энергоатомиздат, 1987 – 224 с.

12. П. Сеп. Тиристорный электропривод постоянного тока. М.: Энергоатомиздат, 1985–232

13. Комплексные тиристорные электроприводы . Справочник под ред. В.Н. Персельмутер. – М: Энергоатомиздат, 1988–319 с.

11. Справочник по експлуатации електрооборудования/ В.П. Таран. – Киев:

Техніка, 1985. – 184 с., ил.

12. О.А. Андрущенко, В.А. Водичев Электронные программируемые реле серии

EASY и MFD. – Titan: Одеса, 2006.:224 с., ил.

ПРАКТИЧНА РОБОТА № 1

ТЕМА: Вивчення особливостей ручного керування релейно-контактних схем

Мета роботи: Практично вивчити особливості ручного керування релейно-контактнихсхем, засвоїти особливості побудови принципової та схеми з’єднань та сполучень.

Теоретичні відомості

Кнопки керування. Ці апарати призначені для подачі оператором керуючого впливу на ЕП. Вони розрізняються за величиною – нормальні і малогабаритні, за кількістю замикаючих і розмикаючи контактів, за формою штовхача. Дві, три і більше кнопок, змонтованих в одному корпусі, утворюють кнопочну станцію. Одноланцюгові кнопки керування випускають з замикаючими і розмикаючими контактами.

Ключі керування (універсальні перемикачі). Ці апарати призначені для подачі керуючого впливу на ЕП і мають два або більше фіксованих положень ручки і декілька замикаючих і розмикаючих контактів В середньому положенні ручки ( позиція 0 ) замкнутий контакт SM1, що позначається точкою на схемі, а контакти SM2 i SM3 розімкнуті. В положенні 1 ключа замикається контакт SM2 і розмикається SM1. Кількість контактів ключів і діаграма їх роботи можуть бути різними.

Командоконтролери (командоапарати). Апарати керування для комутації декількох малопотужних (струм навантаження до 16 А) електричних ланцюгів. Ці апарати мають ручне керування від ручки чи педалі з кількома положеннями.

Рубильники. Найпростіший силовий комутаційний апарат, який в основному призначений для неавтоматичного нечастого замикання і розмикання силових електричних ланцюгів двигунів постійного і змінного струму напругою до 500 В і струмом до 5000 А.

Пакетні вимикачі. Різновид рубильників, який характеризується тим, що їх контактна система набирається з окремих пакетів по числу полюсів (комутуючих ланцюгів). Пакет складається з ізолятора, в пазах якого знаходиться нерухомий контакт з гвинтовими затискачами для під’єднання проводів і пружинний рухомий контакт з дугогасильною камерою.

Контролери. Багато позиційні електричні апарати з ручним або ножним приводом для безпосередньої комутації силових кіл двигунів постійного і змінного струму.

Кулачкові контролери характеризуються тим, що розмикання і замикання їх контактів забезпечується змонтованими на барабані кулачками, поворот яких здійснюється за допомогою ручки, ятки, маховичка або педалі. За рахунок профілювання кулачків забезпечується необхідна послідовність комутації контактних елементів.

Магнітні контролери являють собою комутаційний пристрій, в склад якого входять командоконтролер і силові електромагнітні апарати – контактори. Командоконтролер за допомогою своїх контактів керує котушками контакторів, які вже своїми контактами здійснюють комутацію силових кіл двигунів.

Програма роботи

1. Ознайомитись з відповідною установкою

2. Нарисувати принципову електричну схему, та записати паспортні дані елементів схеми і занести їх в перелік елементів.

3. Нарисувати схеми з’єднань та сполучень, що відповідає даній установці та скласти кабельний журнал для схеми сполучень

4. Провести налагодження, запуск і зупинку .

5. Описати принцип роботи даної схеми керування.

ПРАКТИЧНА РОБОТА № 2

ТЕМА: Типові схеми керування схеми керування для приводів постійного та

Змінного струму

Мета роботи: Практично вивчити особливості керування типовими схемами керування для приводів постійного та змінного струму при пуску та гальмуванні в певних функціях.

Програма роботи

1. Ознайомитись з відповідною установкою.

2. Нарисувати принципову електричну схему, та записати паспортні дані елементів схеми і занести їх в перелік елементів.

3. Провести налагодження та запуск і зупинку .

4. Описати принцип роботи даної схеми керування.

 

ПРАКТИЧНА РОБОТА № 3

Порядок виконання роботи

Нарисувати чотирьох провідне коло живлення з вхідним рубильником.

1. Силове коло з автоматичним вимикачем (для приводу постійного струму – це діодний перетворювач).

2. Живлення кола керування згідно з умовою завдання від чотирьох провідного кола.

3. Позначення елементів схеми згідно з вимогами ЄСКД.

4. Повністю описати принцип роботи схеми.

5. Провести розрахунок апаратів керування

6. Скласти перелік елементів схеми.

 

 

Таблиця 2.1 Вихідні дані до завдання

 

№ Варіанту № 1 Двигун постійного струму № 2 АД з фазним ротором
Число пускових струмів Пуск в функції Спосіб гальмування Гальмування в функції Схема Керування Живлення кола керування Число пускових струмів Пуск в функції Спосіб гальмування Гальмування в функції Схема Керування Живлення кола керування
Час Д Шв. Рев Кк Ном Шв. Пр ЕРС Нер Кн Пон
Шв. Д ЕРС Рев Кк Ном Стр. Пр Час Нер Кн Пон
Стр Д Час Нер Кк Ном Час Пр ЕРС Нер Кн Ном
ЕРС Д Шв. Нер Кк Ном Шв. Пр Час Нер Кн Пон
Час Пр ЕРС Нер Кк Ном Стр. Д Шв. Рев Кн Пон
Шв. Пр Час Нер Кк Ном Час Д ЕРС Рев Кн Пон
Стр Пр Шв. Рев Кк Ном Шв. Д Час Рев Кн Пон
ЕС Пр ЕРС Рев Кк Ном Стр. Д Шв. Рев Кн Пон
Час Д Час Рев Кк Ном Стр. Пр Шв. Рев Кн Пон
Шв. Д Шв. Рев Кк Зм Час Пр ЕРС Рев Кн Ном
Стр Д ЕРС Нер Кк Зм Шв. Пр Час Рев Кн Ном
ЕРС Д Час Нер Кк Зм Час Пр Шв. Рев Кн Ном
Час Пр Шв. Нер Кк Пон Стр. Д Час Рев Кн Пст
Шв. Пр ЕРС Нер Кн Пон Час Д Час Рев Кк Пст
Стр Пр Час Рев Кн Пон Шв. Д ЕРС Нер Кк Пст
ЕРС Пр Шв. Рев Кн Пон Стр. Д Шв. Нер Кк Пст
Чс Д ЕРС Рев Кн Ном Стр. Пр Час Нер Кк Пст
Шв. Д Час Рев Кн Ном Шв. Пр Шв. Нер Кк Ном
Стр Д Шв. Нер Кн Ном Час Пр Час Рев Кк Ном
ЕС Д ЕРС Нер Кн Ном Шв. Пр Час Рев Кк Ном
Час Пр Час Нер Кн Зм Стр. Д Шв. Рев Кк Пон
Шв. Пр ЕРС Нер Кн Зм Шв. Д Час Рев Кк Пон
Стр Пр ЕРС Рев Кн Зм Стр. Д Час Нер Кк Пон
ЕС Пр Час Рев Кн Зм Час Д Шв. Нер Кк Пон
Час Д ЕРС Рев Кн Ном Стр. Пр Час Нер Кк Ном
Час Пр Шв. Нер Кн Ном Стр. Д Час Рев Кк Пст
Час Пр Час Нер Кн Ном Стр. Д Шв. Рев Кк Пст
Час Пр Шв. Нер Кн Пон Стр. Д Час Рев Кк Пст
ЕРС Пр Час Нер Кн Пон Стр. Д Шв. Рев Кк Ном
ЕРС Пр Шв. Нер Кн Пон Стр. Д Час Рев Кк Ном
Стр Дин Час Рев Кк Ном Час Пр Шв. Нер Кн Ном
Стр Дин Шв. Рев Кк Ном Час Пр Час Нер Кн Ном
Стр Дин Час Рев Кк Зм Час Пр Шв. Нер Кн Ном
Час Дин Шв Рев Кк Зм Час Пр Час Нер Кн Пос
Час Дин Час Рев Кк Зм Час Пр Шв. Нер Кн Пос

 

Приклад 1

 

Для двигуна постійного струму паралельного збудження необхідно скласти автоматизовану схему керування електроприводом, яка б задовольняла такі умови: пуск на три ступені у функції ЕРС, з гальмуванням противмиканням у функції швидкості; нереверсивною схемою та кнопковим керуванням; в схемі присутні захисти від обриву поля, перевантаження, короткого замикання та нульовий. Якщо двигун типу Д30 Рн=19 кВт; U=220 В, η=86%, Ін=1023 А, nн=1000 об/хв GD2 =3,2 кг·м2

Описати роботу схеми

Для пуску включимо автоматичний вимикач QF, при цьому отримує живлення реле обриву поля KF, яке вмикає контакти в колі КМ1, що веде до підготовки схеми. Натискуємо кнопку SB2 “Пуск”, при цьому отримує живлення КН1, яка силовими контактами подає напругу на якір, а блок-контактори шунтують SB2, і розмикають в колі КМ2. Двигун, обертаючись, приводить в рух датчик швидкості SR, який замикається в колі SR.

При досягненні певних швидкостей, які пропорційні ЕРС і виставлені опорами керування Rк1-Rк спрацьовують магнітні пускачі КМ3-КМ5, що шунтують відповідні опори R1-R3. У випадках гальмування або спрацювання захисту котушка КМ1, обезструмлюється, що веде до розмикання силових контактів і замикання контакту КМ1 в колі КМ2. Так як SR замкнений, то КМ2 отримує живлення і змінить чергування фаз. При досягненні n=0 SR розімкнеться і змінить напругу КМ2.

 

Рисунок 2.1- Схема пуску двигуна постійного струму у функції Е.Р.С. та

гальмування проти вмиканням у функції швидкості

Приклад 2

Для асинхронного двигуна з фазним ротором необхідно скласти схему автоматизованого керування, яка б задовольняла такі умови:

1. пуск в один ступінь у функції струму;

2. гальмування – динамічне у функції швидкості реверсивної схеми;

3. керуванням командоконтролером живлення кола керування змінним струмом;

4. захист нульовий, від короткого замикання та при перевантаженнях.

Двигун типу МТН-211-6 Рн=8,2 кВт, nн=900 об/хв., І1=24,6 А,

cos φ=0,7, η=72%, І2=23 А, U2=236 В, Ммах=200 Н·м2

Опис схеми роботи

Для пуску АД необхідно включити автоматичний вимикач QF. Ставимо командо контролер SA в нульове положення. При цьому КМ отримує живлення і підготовлює схему до роботи. При переміщенні SA в одне з положень отримує живлення КМ1 або КМ2. Двигун отримує живлення, і починає обертатись ротор, який призведе до живлення реле напруги тахогенератора, і KY1 замкне свої контакти в колі КМ3. Блок-контакти КМ1 і КМ2 розімкнуть КМ3 і замкнуться в KY2. Виникає стрибок струму в роторі і розмикається контакт КА в колі КМ4. При зростанні швидкості до певного значення контакт КА, замикаючись, подасть напругу на КМ4, який шунтує опір R.

Для гальмування ставимо SA в нульове положення, що веде до замикання контактів КМ1, КМ2, на КМ3 подається напруга і проходить гальмування динамічне подачею постійної напруги на статор.

 

Рисунок 2.2 - Схема пуску АД з фазним ротором у функції струму

та динамічним гальмуванням у функції швидкості

 

Вибір апаратів керування

За номінальним струмом І1=24,6 А вибираємо наступні апарати: автоматичний вимикач з умови максимальний струмів захист Іум≥кн·Іп,

де Іп пусковий струм двигуна;

кн = 1,5–2,2 – коефіцієнт, що враховує вид розчеплювача.

Тепловий розчеплювач Іт.р= (1,2 – 1,4 ) · Іп

Запобіжник вибирають від короткого замикання для захисту кіл керування Івп=2,5·І, де І - сумарний струм одночасно працюючих апаратів у схемі.

 

Приклад 2

 

Від головного розподільного щита живиться силовий розподільний пункт, до якого підєднано п’ять двигунів. Типи двигунів та їхні каталожні дані наведені у табл. 1. Умови пуску двигунів легкі. Для захисту відгалужень і магістральної лінії вибрати у першому випадку запобіжники, а в другому – автомати.

Розув’язання

1. Помноживши значення номінальних струмів двигунів на відповідну кратність пускового струму, визначаємо пускові струми і їхні значення записуємо у таблицю 3.1 Наприклад, для двигуна М2 Іпуск. 2= Ін2 · kі2=22·7,5=165 А.

2. Вибираємо запобіжники типу ПР2, підраховуємо струми плавких вставок. Приймаємо найближчі стандартні вставки і їхні значення записуємо у табл. 2.1. Наприклад, для двигуна М1 Ів1≥0,4 kі1·Ін1= 0,4·80,5=32,2 А. Приймаємо стандартну найближчу більшу вставку 35 А.

3. Визначаємо струм плавкої вставки магістрального запобіжника, враховуючи, що найбільш важкий режим роботи буде тоді, коли при ввімкнених двигунах М1, М3 і М5 будуть пускатись двигуни М2 і М4:

 

 

А.

 

Вибираємо магістральний запобіжник з плавкою вставкою 200 А. Селективність захисту буде забезпечено.

 

Таблиця 3.1 Розрахункова таблиця

Познач двигунів Тип двигунів Каталожні дані Розрахункові дані
номінальна потужність, кВт Номінальн. струм, А кратність пускового струму Пусков. струм, А номінальний струм плавкої вставки запобіжника ПР2, А Номінальн. струм розчіплюв. автомата АП50-3МТ, А
М1 М2 М3 М4 М5 4А112М4У3 4А132М4У3 4А100L4У3 4А180S4У3 4А90L4У3 5,5 2,2 11,5 8,6 41,4 7,5 6,5 80,8 165,0 55,9 289,8 30,0 6,4

 

4. Вибираємо автомати. Оскільки номінальні струми двигунів не перевищують 50 А, вибираємо автомати типу АП50-3МТ.

5. Знаючи номінальні струми двигунів, за додатком 2.2 визначаємо номінальні струми комбінованих розчеплювачів. Наприклад, для автомата двигуна М4 Ін. р≥Ін. 4, Ін. р≥41,4 А. Приймаємо автомат з найближчим розчеплювачем на 50 А з наступним регулюванням до 41,4 А. Значення номінальних струмів розчеплювачів записуємо у табл.

6. Знаходимо струми спрацювання автоматів і, порівнюючи їх з каталожними значеннями, переконуємось у відсутності неправильних спрацювань. Наприклад, для автомата двигуна М5

Іспр. р. 5=1,25·Іпуск. 5=1,25·30=37,5 А.

Каталожний струм спрацювання дорівнює 11· Ін. р, тобто 70,4 А. Отже, при пуску двигуна автомат не відреагує на струм 37,5 А. Неправильного спрацювання автомата не буде.

7. Вибираємо магістральний автомат. Номінальний струм розчеплювача Ін.р≥ΣІн=11,5+22+8,1+41,4+5=88,5 А. Вибираємо автомат типу А3114/1 з розчеплювачем 100 А. Струм спрацьовування автомата Іспр.р≥1,5 Ікор=1,5·479,9=720 А. Каталожний струм спрацювання дорівнює 1000 А, отже, неправильних спрацювань не буде.

ПРАКТИЧНА РОБОТА № 4

Технічне водопостачання.

Система технічного водопостачання забезпечує охолодження конденсаторів турбін, допоміжного обладнання турбогенераторів, теплообмінного обладнання реакторної установки та обладнання інших допоміжних систем, відновлення вод станції і втрат.

Водопостачання включає дві самостійні системи:

1. Циркуляційне водопостачання конденсаторів турбін та допоміжного обладнання турбогенераторів. Система замкнена, оборотна, двопідйомна з охолодженням в унікальних, вперше споруджених в країні бетонних баштових градирнях.

2. Технічне водопостачання відповідальних споживачів води складається з трьох незалежних систем. Кожна система замкнена, обернена з охолодженням води на окремому бризкальному басейні.

 

Блок ключів

Блок ключів БКЛ-2М-АД призначений для комутації напруги змінного струму 220 В і гальванічного відділення вхідних кіл від кіл керування.

 

Блок логічних перетворювань

Блок логічних перетворювань БЛП 1-МАД/БЛП 1-М/ призначений для “пам’яті” і формування команд.

 

Блок прийому команд захисту

Блок прийому команд захисту БПК-МАД або БПК-М призначений для прийому команд, що надходять від технологічного захисту на функціональні блоки і забезпечення можливості перевірки захисту.

Блок логічний часу

Блок логічний часу БЛВ-МАД або БЛВ-М призначений для формування сигналів з регульованою витримкою часу між входом і виходом в діапазоні від 0,1 до 1100 с.

 

Блок контролю запобіжників

Блок контролю запобіжників БКП-У призначений для контролю запобіжників і формування сигналів “ Мерехтіння ”.

 

Блок вхідних реле

Блок вхідних реле БРВ-МАД або БРВ-М призначений для розмноження за допомогою реле сигналу, що надходить від блока БФК-МАД/БФК-М/ або АДП-2 і видачі сигналів з гальванічним розподілом в інші шафи.

 

 

Програма роботи

1. Ознайомитись з особливістю застосування схеми керування циркуляційним насосом на технічній водопостачальній АЕС.

2. Ознайомитись зі схемою силового кола та керування та взаємозв’язком між ними.

3. Описати роботу схеми керування на логічних елементів одного з блоків.

ПРАКТИЧНА РОБОТА № 5

Теоретичне пояснення

При зображенні схем з безконтактними логічними елементами показуються не тільки логічні зв’язки між елементами, по яких проходять сигнали керування. Допоміжні кола, до яких відносяться кола живлення робочих обмоток і обмоток зміщення магнітних елементів і підсилювачів, кола колекторної напруги і зміщення напівпровідникових елементів і підсилювачів, безконтактних датчиків сигналів, не показуються, так як вони сильно затрудняли б читання схем. Ці кола виконуються для всіх елементів або підсилювачів однаково.

Рисунок 5.1 - Структурна схема керування на логічних елементах.

Структурна схема автоматичної системи керування, виконана на логічних елементах, приведена на рис. 5.1. Вона може бути віднесена до схем будь-якої складності. Живлення схеми здійснюється від джерела живлення ІП. Датчиками вхідних сигналів ДС можуть бути пускові кнопки, контактні і безконтактні шляхові або кінцеві вимикачі, датчики тиску, температури і т.д. Якщо датчики на виході мають сигнали, що плавно змінюються, то їх необхідно перетворити в дискретні. Для узгодження сигналів з вхідними параметрами елементів в схему входять узгоджувальні елементи СЕ. Так як потужність логічних елементів ЛЕ недостатня для живлення більшості виконавчих пристроїв ІУ (контакторів, електромагнітів, електромагнітних муфт), вони включаються через підсилювачі У.

 

Рисунок 5.2 - Схеми керування реверсивним електроприводом на логічних лементах

Схема включення нереверсивного електромеханічного пускача показана на рис. 5.2, ( частина кола КнН ) . При керуванні пускачем або контактором КН з використанням логічних елементів у вихідному стані схеми на виході елементу 5 сигнал відсутній. При відсутності сигналу Х1 на вході елементу 4 (тригера) вихідний сигнал відсутній; отже, на виході елементу 7 (підсилювача) його немає. Контактор КН відключений. При натисненні на кнопку КнН з’являється сигнал на вході елемента 6, а з виходу якого на елемент 7.

Сигнал, що з’явився на його виході поступає на вхід елемента 7, на вході якого включена котушка. Під дією великої вихідної напруги підсилювача в котушці протікає струм, достатній для спрацювання контакту КН, який головними контактами підключає двигун М до мережі. При відпусканні КнН схема залишається в роботі, так як елемент 4 записав (запам’ятав) вхідну команду. Зняття вихідного сигналу в елемента 4 здійснюється натисканням на кнопку КнС або розривом контакту РТ теплового реле. При розриві хоч би одного із вхідних кіл елемента 5 на його виході з’являється сигнал, що поступає на вхід Х2, через 6 з допомогою якого тригер перекидається, і сигнал на його виході зникає. Із зникненням його знімається напруга з котушки контактора. Двигун відключається від мережі.

Хід роботи

1. Використовуючи релейно-контакту схему керування з попередньої практичної роботи рисунок 5.4, а також тиристорні ключі рисунок 5.3 заміняємо контактні елементи безконтактними рисунок 5.5 та 5.6 відповідно до вибраного двигуна.

2. Описати принцип роботи спроектованої схеми.

Рисунок 5.3 - Тиристорні схеми для отримання різних режимів роботи асинхронного двигуна

Рисунок 5.4 - Схема пуску ДПС паралельного збудження в 4 ступені у функції швидкості та динамічним гальмуванням у функції струму

Рисунок 5.5 - Схема пуску ДПС паралельного збудження в 4 ступені у функції швидкості та динамічним гальмуванням у функції струму на безконтактних елементах

 

Рисунок 5.6 - Схема пуску АД з фазним ротором при пуску в 2 ступені у функції часу та та динамічним гальмуванням у функції швидкості на безконтактних елементах

 

ПРАКТИЧНА РОБОТА № 6

Теоретичне пояснення

У електроприводах постійного струму з фазовим керуванням харчування двигуна здійснюється від перетворювача змінної напруги мережі в регульоване постійне. У такому перетворювачі здійснюється природна комутація, тобто переключення тиристора в непровідний стан і перехід струму до іншого тиристору. При включенні чергового тиристора до вимикаємо прикладається замикаюча напруга зворотної полярності; таким чином, для здійснення комутації не потрібні спеціальні комутуючі ланцюги.

Перетворювачі з фазовим керуванням поділяються на однофазні та трифазні. Найбільш поширені схеми силових ланцюгів електроприводу з однофазними перетворювачами та трифазними приведені таблиці 6.1.

Вибір найбільш відповідної схеми для відповідного застосування перетворювача залежить від числа фаз мережі живлення, потужності приводу, допустимих пульсацій напруги, необхідність зміни напрямку обертання і рекуперації енергії в мережу.

В напів керований перетворювач забезпечує роботу електроприводу лише на електричних характеристиках, розташованих в одному квадранті, так як напряму напруга і струм на його виході незмінні. Повністю керований перетворювач забезпечує роботу в двох квадрантах, оскільки він дає можливість змінювати у напрямку напруга на якорі двигуна, однак односпрямована провідність тиристорів не дозволяє змінити напрямок струму через якір двигуна. Перетворювачі з двома комплектами вентилів дозволяють регулювати швидкість двигуна у всіх чотирьох квадрантах. Двокомплектні схеми з напів керованими мостами забезпечують роботу електропривода в двох квадрантах. Використання для зміни напрямку струму в ланцюзі якоря схеми з реверсорів виправдано, якщо час перемикання контактів реверсора невелика. Двох комплектні перетворювачі забезпечують практично миттєвий реверс струму з якірного ланцюга двигуна і відповідно безперервне регулювання.

У повністю керованих перетворювачах можлива рекуперація енергії, проте якщо в ній немає необхідності, з метою економії доцільно застосовувати напів керовані схеми.

У ряді випадків якірний ланцюг двигуна шунтується вентилем, так званих обернених діодів, що створює разом з якірної обмоткою контур, в якому при закритих тиристорах розсіюється запасена в індуктивності якоря енергія. Зворотний вентиль захищає елементи якірного ланцюга від перенапруг в перехідних режимах.

У однофазних одно півперіодних електроприводах якірний струм завжди має переривчастий характер, що негативно позначається на роботі приводу. В інших однофазних перетворювачах залежно від режиму роботи та параметрів якірного ланцюга струм в ній може бути як безперервним, так і переривчастим. У трифазних ж перетворювачах струм в більшості режимів неперервний.

Для забезпечення енергією електроприводів великої потужності використовуються трифазні джерела живлення. В таких приводах координати двигуна, як правило, регулюються за допомогою трифазних перетворювачів з фазовим керуванням.

У трифазних приводах частота пульсацій прикладеної до якоря напруги вище, ніж в однофазних, тому згладжування якірного струму здійснюється більш простими засобами. Струм якоря носить переважно безперервний характер, тому показники приводу краще, ніж в однофазних електроприводах.

Трифазні одно півперіод ні перетворювачі застосовуються рідко, так як споживаний ними струм містить постійну складову. Набагато частіше використовуються підлозі і повністю керовані

 

 

Таблиця 6.1-Схеми силових кіл одно та трьохфазних перетворювачів з фазовим керуванням

 

  Схема   Тип Діапазон потужності, кВт Діапазон пульсацій Область регулювання
  Однофазна однопівперіодна     Менше 0,5 fc
    Однофазна двохпівперіодна     2 fc
    Однофазна мостова     2 fc
  Однофазна мостова напів керована   До 15 (до 75 в тягових електроприводах)     2fc
  Однофазна мостова повністю керована   До 15 (до 75 в тягових електроприводах)     3fc
  Однофазний двохкомплектний       До 15 2fc
  Трьохфазна нульова ( схема Міткевича )     7-35 3fc
  Трьохфазна мостова напів керована ( схема Ларіонова)     10-100 3fc
  Трьохфазна мостова ( схема Ларіонова )       75 - 120 6fc
  Трьохфазна мостова повністю керована ( схема Ларіонова )       150 - 1500 6fc

 

Таблиця 6.2 - Коефіцієнти схеми випрямлення силових кіл одно та трьохфазних перетворювачів [ , ].

№№ п/п Співвідношення Схеми випрямлення      
Трьохфазна нульова ( схема Міткевича ) Трьохфазна зигзах з нулем Трьохфазна мостова ( схема Ларіонава ) Однофахна з нульовою точкою трансформатора Однофазна мостова    
1. або 1,17 - 1,17 - 2.34 1.35 0,9 0,9
2. Коеф. проходження струму через вентиль Кі .ср. = Іа / Іd 1/3 1/3 1/3 1/2 1/2
3. Кі .д. = Іа / Іd   0,577 0,577 0,577 0,707 0,707
4. Кі 2. = І 2 / Іd   0,577 0,577 0,816 0,707 1
5. Кі 1. тр І1 / Іd   0,471 0,471 0,816 1 1
6. Коеф. максимальної напруги К u.мах=Uв.мах. / Е d0   2,09 2,09 1.045 3,14 1,57
7. КS2. = S2 / Pd   1,48

© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти