Терехов В.М., Осипов О.И. - Система управления электроприводов (1057409), страница 4
Текст из файла (страница 4)
При торможении КМ1 КМ2 по принципу времени в одну ступень постоянство среднего ускорения нарушается при изменении значений М, и Х При управлении пуском и КМЗ-г торможением по принципу тока используются реле тока с настройкой значения токов втягивания (1„) и отпускания (1.„,) по условиям; 1„, < 1,; 1„п = 1, — для пуска; !.ис.2.7.Схемаузлапускапопринможения. Неизменная настройка токовых реле сохраняет неизменными пусковую лиаграмму и перегрузочную способность двигателя при изменении Мс и Х Однако, если М, > М„то двигатель не выйдет на естественную характеристику и останется работать на первой реостатной характеристике. Пример выполнения узлов пуска и торможения противовключением по принципу тока приведен на рис. 2.9.
В силовую цепь двигателя включены токовые реле пуска КА1 и торможения КА4. При включении контактора КМ1 или КМ2 в первую очередь вступает в работу узел торможения включением контактора КМ4, шунтируюшего тормозной резистор Я1 и реле КА4. Замыкание контакта КМ4 в цепи пусковых контакторов дает разрешение на работу узла пуска. Промежуточные реле К!7 и К1 исключают подачу КТ напряжения на катушки контакторов КМ4 и КМ3-2 до момента КМ2 полного отпускания реле КА4 КМ4 и КА1.
КМ1 КМ2 Управление пуском и торможением по принципу скорости аналогично управлению по принципу тока при условии однознач- 21 ГГМЗ-2 КМЗ-2 КЯГ4 Узел торможения Узел пуска контактом. При недопустимом уровне снижения напряжения для номинально загруженных асинхронных и синхронных двигателей возникают токовые перегрузки. Кроме того, из-за разных коэффициентов возврата аппаратов управления нарушается правильная работа РКСУ. Зашита от недопустимого уровня снижения напряжения выполняется с помощью реле напряжения с высоким коэффициентом возврата.
Аварийными режимами для механической части электропривода могут быть: превышение допустимого момента в механической передаче (заклинивание механизма); расцепление рабочего органа (РО) с валом двигателя; превышение допустимой скорости двигателя или РО; выход РО за пределы зоны допустимых перемещений. Наиболее опасным является расцепление РО с валом двигателя в пассажирских подъемно-транспортных установках с активным моментом нагрузки (лифты, канатные дороги, эскалаторы), когда возможен наезд с большой скоростью РО на жесткую преграду. Защита от такого аварийного режима выполняется установкой тормозной системы непосредственно на РО.
Перечень типовых аварийных режимов и соответствующих средств защиты от них приведен в табл. 2.1. Кроме перечисленных зашит общего назначения, имеются защитные средства, учиты- Рис. 2.9. Схема узлов пуска и торможения по принципу тока ной взаимосвязи тока и скорости. Данное условие выполняется при пренебрежительно малых электромагнитных постоянных времени в режимах пуска и торможения. При пуске по принципу скорости с повышенным напряжением в зоне высоких скоростей могут возникнуть броски тока, существенно превышающие допустимые значения.
Поэтому данный принцип управления для пуска практически не используется. Важнейшей типовой функцией, возлагаемой на РКСУ, является зашита электрической и механической частей электропривода от аварийных режимов. Задача узла защиты — отключить двигатель от источника питания и остановить рабочий орган производственной машины. Аварийными режимами в электрических цепях двигателя могут быть: короткие замыкания, кратковременные и длительные перегрузки по току двигателя, перебои в электроснабжении, недопустимое снижение напряжения сети.
Аварийная пауза в электроснабжении может привести после возобновления электроснабжения к самозапуску двигателя и не контролируемому оператором движению рабочего органа. Для исключения само- запуска используется так называемая нулевая защита (нулевая блокировка), осуществляемая с помощью кнопки управления с самовозвратом или командоконтроллера с нулевым замыкающим 22 Табл и ца 2.1 Аварийные режимы и средства защиты от них Защитные средства Аварийный режим кая часть Механичес кая часть 23 Электричее Короткие замыкания; перегрузка силовых цепей по нагреву Перебои в электроснабжении; недопустимое снижение напряже- ния в сети Перегрузка механизма по момен- ту (заклиииваиие) Расцеплеиие рабочего органа с взлом двигателя Превышение допустимой скоро- сти рабочего органа Выход рабочего органа за преде- лы зоны допустимых перемеще- ний Быстродействующие автоматы; плавкис предохранители; реле максимального тока; тепловое реле Нулевая блокировка; реле минимального напряжения; реле минимального тока Муфта предельного момента; пре- дохранительная шпонка Двойная тормозная система Реле максимальной скорости Защитные путевые выключатели Рис.
2.10. Схема узла зашиты вающие специфику производственных установок и их технологические режимы. К таким средствам относятся, например, различные защитные блокировки в лифтах, защитные устройства от отсутствия подачи смазки и охлаждающей жидкости в металлорежуших станках, от пробуксовки шкивов и барабанов в подъемно-транспортных установках. Пример выполнения типового узла защиты изображен на рис. 2.! О. Узел реализует следующие защиты: максимально-токовую (ГА1); минимально-токовую (ГА2); тепловую (ГГ) от превышения допустимой скорости (ЯАГ); от недопустимого снижения напряжения и нулевую блокировку(Г»'); от выхода РО из допустимой зоны перемещений (ХЦГ1, ХЦГ2); от коротких замыканий в цепи управления.
2.4. Примеры выполнения РКСУ Проанализируем две РКСУ асинхронным и синхронным двигателями, питаемыми непосредственно от сети. Это наиболее применяемые двигатели при данном способе управления. Двигатели постоянного тока с РКСУ в настоящее время редко используются в промышленных установках, но находят еще достаточно широкое применение в электротранспорте. Асинхронный электропривод с двигателем, имеющим контактные кольца, и РКСУ, принципиальная схема которого приведена на рис.
2.3, может использоваться в различных промышленных установках. Более широко данный электропривод представлен в подъемно-транспортных установках (краны, грузовые подъемники, подвесные канатные дороги, конвейеры и т, п.). Электропривод снабжается механическим тормозом для надежного удержания рабочего органа в неподвижном состоянии при отключенном от сети двигателе. Из рассмотрения силовой части схемы следует, что данный электропривод реверсивный. Ротор вращается «вперед» при прямом чередовании фаз, обеспечиваемом контактором КМ1, и «назад» при обратном чередовании фаз, обеспечиваемом контактором КМ2.
Наличие резисторов А1 — АЗ в роторной цепи позволяет осуществлять реостатные пуск, торможение и регулирование скорости. Цепь постоянного тока, питающая обмотку статора через контактор КМВ, обеспечивает режим динамического торможения. Включенное в роторную цепь реле К); напряжение которого приблизительно пропорционально скольжению, осуществляет по принципу скорости торможение противовключением в одну ступень.
Силовая цепь имеет максимальную защиту, выполненную на реле ГА1 — ГА4. Цепь управления, питаемая от сети постоянного тока, предусматривает ручное управление с помощью командоконтроллера с контактами ЯМΠ— ХМ4. Выделим типовые узлы управления. Узел управления механическим тормозом включает в себя контактор КМ4 и электромагнит ТВ, который, преодолевая силу тормозной пружины, оттягивает колодки от шкива тормоза при включенном контакторе КМ4. Так как при нулевом положении командоконтроллера контактор КМ4 отключен, то в режиме динамического торможения действует одновременно и механическое торможение.
В состоянии покоя электромагнит )В отключен и механический тормоз удерживает ротор двигателя в неподвижном состоянии. Узел зашиты, выполненный на реле Г)~, осуществляет отключение двигателя с наложением механического тормоза при токовых перегрузках, снижении напряжения в цепи управления и исключает самозапуск двигателя. К узлу защиты следует отнести и аварийные путевые выключатели ХД1Г, 502Г, а также плавкие предохранители Г(/1, Г(12, защищающие от коротких замыканий в цепи управления.
Узел включения — отключения и выбора направления вращения содержит цепи с контактами 5МО, 5М1, 5М2 командоконтроллера и с контакторами КМ1, КМ2, КМЗ. К узлу пуска, который осуществляется по принципу времени в две ступени, опюсятся контакты ХМЗ, ЮМ4, реле времени КТ1, КТ2 и контакторы КМб, КМ7, шунтируюшие пусковые резисторы А2 и АЗ. Данная система управления имеет два узла торможения. К узлу торможения противовключением в одну ступень по принципу скорости относятся реле КР' и контактор КМ5, который шунтирует резистор А1 при снижении скорости двигателя до нуля. В состав узла динамического торможения входят контакторы КМ5 — КМВ и реле КТ1 и КТ2.
Торможение начинается после установки командоконтроллера в нулевое положение и протекает, как и при пуске, по принципу 25 времени в две ступени. Реле КТЗ, включенное последовательно с контактором КМ1 или КМ2, позволяет прервать динамическое торможение переключением командоконтроллера из нулевого б..лО кв КМ2 «"~ КМ2 Рис. 2.11. Принципиальная схема РКСУ синхронным двигателем 26 положения в положение «вперел» (ЗМ1) или «назад» (ЗМ2) и осуществить далее пуск в выбранном направлении.