Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Изм. Лист № документа Подпись Дата
Лист
19
КР.АД-1.317.2.00.000.
РПЗ
ВВЕДЕНИЕ 2
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЁТА. 3
2. РАСЧЕТ И ВЫБОР ДВИГАТЕЛЯ 3
2.1. Построение нагрузочной диаграммы 3
2.2. Расчет эквивалентной мощности двигателя 3
2.3. Номинальные данные двигателя по каталогу 4
2.4. Расчет и построение в масштабе механических характеристик двигателя 5
2.4.1. Идеальный холостой ход 5
2.4.2. Номинальный режим работы. 5
2.4.3. Формула Клосса 5
3. ВЫБОР АППАРАТУРЫ УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ 7
3.1. Аппаратура управления 7
3.1.1. Пускорегулирующие резисторы 7
3.1.2. Выбор кулачкового контроллера 8
3.1.3. Автоматический выключатель 11
3.1.4. Реле управления 12
4. ОПИСАНИЕ РАБОТЫ СХЕМЫ СПРОЕКТИРОВАННОГО ПРИВОДА 13
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 16
Приложение А Нагрузочная диаграмма 17
Приложение Б Механические характеристики 18
Приложение В Механические характеристики для расчета пусковых реостатов 19
Приложение Г Схема реостатного пуска 20
Приложение Д Схема привода 21
Приложение Д Спецификация 23
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 24
Электропривод - это управляемая электромеханическая система, состоящая из электродвигательного, преобразовательного, передаточного и управляющего устройств, предназначенная для приведения в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением.
Электрическая часть электропривода состоит из электродвигателя и аппаратуры для управления им. Механическая часть электропривода в зависимости от характера движения рабочих органов машины и ее конструкции может содержать ряд элементов, например редуктор, шатунно-кривошипный преобразователь движения и т.д.
Основным средством для приведения в движение рабочих машин является электродвигатель, поэтому вопрос выбора двигателя является одним из основных. Кроме того, приходится решать целый ряд задач, связанных с выбором аппаратуры управления, защиты и автоматизации процессов пуска и торможения электропривода.
При рассмотрении возможных способов пуска в ход асинхронных двигателей необходимо учитывать следующие основные положения:
В настоящей работе рассматривается вопрос создания схемы управления асинхронным двигателем с фазным ротором.
Так как двигатели рассчитаны на тяжелые условия работы, их изготовляют повышенной прочности. Двигатели допускают кратковременные перегрузки и имеют большие пусковые и максимальные моменты, которые повышают номинальные моменты в 2.3…3.0 раза; имеют относительно небольшие пусковые токи и малое время разгона; рассчитаны на кратковременные режимы работы.
В любой из схем электрических соединений должны быть предусмотрены:
По условию задания необходимо обеспечить следующую систему управления - схема управления асинхронного двигателя с фазным ротором в функции тока с помощью кулачкового контроллера с динамическим торможением.
Схема управления – пуска асинхронного двигателя с фазным ротором в функции тока, с динамическим торможением.
Таблица 1
Исходные данные
|
P1, кВт |
P2, кВт |
P3, кВт |
P4, кВт |
tp1, c |
tp2, c |
tp3, c |
tp4, c |
|
35 |
40 |
24 |
20 |
45 |
20 |
75 |
40 |
|
tn1 c |
tn2 c |
tn3 c |
tn4 c |
n, мин-1 |
z |
||
|
0 |
25 |
15 |
30 |
1500 |
6 |
При отключении предусмотреть режим динамического торможения.
tp – время работы; tn – время паузы; Pn – мощность нагрузки;
n – частота вращения при идеальном холостом ходе; z – число ступеней.
Для правильного выбора мощности двигателя необходимо знать закон изменения нагрузки на двигатель во времени. Для этого рассчитывают и строят нагрузочные диаграммы (Приложение А).
Для каждой машины характерна своя нагрузочная диаграмма, которая определяется условиями ее работы. Эти нагрузочные диаграммы обуславливают различные режимы электроприводов.
Таблица 2
Продолжительность цикла
|
Показатель |
Формула |
Значение |
|
Время цикла tц, с |
tц=∑ tp+∑ tn |
250 |
|
Суммарное время работы tp, с |
∑ tp = tp1+ tp2+ tp3+ tp4 |
180 |
|
Суммарное время пауз tn, с |
∑ tn = tn1+ tn2+ tn3+ tn4 |
70 |
Нагрузочная характеристика представлена в приложении 1.
Таблица 3
Продолжительность включения
|
Показатели |
Формула |
Значение |
|
Расчетная продолжительность включения εp |
εp =∑ tp/ tц |
0,72 |
|
Расчетная продолжительность включения ПВр, % |
ПВр = ∑ tn/tц |
72% |
|
Нормируемая продолжительность включения, ПВн, % |
- |
75% |
Таблица 4
Эквивалентная мощность
|
Показатели |
Формула |
Значение |
|
Эквивалентная мощность РЭ, кВт |
28,51 |
|
|
Расчетная мощность РP, кВт |
27,05 |
Двигатели серии 4А имеют ряд модификаций:
1. 4АС – с повышенным скольжением.
2. 4АР – с повышенным пусковым моментом, двойной беличьей клеткой. Применяются для привода ленточных транспортеров.
3. 4АК – с фазным ротором.
4. 4АВ – встраиваемые.
5. Многоскоростные на 2,3 и 4 частоты вращения.
6. На частоту 60 Гц (экспортные).
7. Малошумные (имеют большой скос пазов).
8. Со встроенной температурной защитой (в лобовой части терморезистор).
9. Со встроенным ЭМТ.
Условия применения серии следующие:
1. Окружающая среда не взрывоопасна.
2. Нет токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров.
Выбираю двигатель 4АК225M4УЗ, ПВ 80 %, где 4 -номер серии, АК – асинхронный с фазным ротором, 225 – высота оси вращения, мм; 4 - число полюсов, У - для умеренного климата, 3 - категория размещения3
Таблица 5
Технические данные электродвигателя
|
Показатели |
Значение |
|
Мощность на валу, Рн., кВт |
34 |
|
Напряжение на статоре, U1, В |
380 |
|
Частота вращения ротора, nn |
1448 |
|
Кпд, % |
90 |
|
cosφ |
0,87 |
|
Кратность критического момента, λ=Mk/Mn |
3,0 |
|
Ток ротора, IH2 А |
185 |
|
Напряжение ротора (между кольцами), UH2 В |
160 |
|
Номинальная продолжительность включения ПВн для пересчета мощности, % |
80 |
|
z |
6 |
|
число пар полюсов |
4 |
С помощью выражения для скорости идеального холостого хода n0 = 60·f/p
отмечаем следующее:
Таблица 6
Расчет показателей холостого хода
|
Показатели |
Формула |
Значение |
|
Момент, M, Нм |
0 |
|
|
Частота вращения магнитного поля n1, мин-1 |
n1=60·f/p=60·50/3 |
1500 |
|
Частота вращения ротора на холостом ходу, n2, мин-1 |
1500 |
пн - номинальная частота вращения двигателя
Таблица 7
Расчет основных параметров номинального режима работы
|
Показатели |
Формула расчета |
Значение |
|
Номинальный момент, mn, нм |
224.24 |
|
|
Максимальный момент, mk, нм |
672.72 |
|
|
Номинальное скольжение, sn |
0.035 |
|
|
Критическое скольжение , sk |
0.202 |
|
|
Скольжение sк2,5 |
0.505 |
|
|
Скольжение sк3,0 |
0.606 |
|
|
Частота вращения ротора, nk, мин-1 |
1197 |
|
|
Пусковой момент двигателя, нм |
261 |
Основные формулы:
Момент двигателя:
Частота вращения ротора:
Таблица 8
Расчет в среде EXEL
|
s |
n |
n=f(M) |
n=f(Msk2,5) |
n=f(Msk3) |
|
0 |
1 500 |
0 |
0 |
0 |
|
0,05 |
1 425 |
314 |
132 |
110 |
|
0,1 |
1 350 |
535 |
256 |
216 |
|
0,15 |
1 275 |
644 |
367 |
314 |
|
0,2 |
1 200 |
673 |
461 |
400 |
|
0,25 |
1 125 |
658 |
535 |
474 |
|
0,3 |
1 050 |
623 |
591 |
535 |
|
0,35 |
975 |
583 |
630 |
583 |
|
0,4 |
900 |
541 |
655 |
619 |
|
0,45 |
825 |
503 |
668 |
644 |
|
0,5 |
750 |
467 |
673 |
660 |
|
0,55 |
675 |
435 |
670 |
670 |
|
0,6 |
600 |
407 |
663 |
673 |
|
0,65 |
525 |
381 |
652 |
671 |
|
0,7 |
450 |
358 |
638 |
666 |
|
0,75 |
375 |
338 |
623 |
658 |
|
0,8 |
300 |
319 |
607 |
648 |
|
0,85 |
225 |
303 |
591 |
636 |
|
0,9 |
150 |
288 |
574 |
623 |
|
0,95 |
75 |
274 |
558 |
610 |
|
1 |
0 |
261 |
541 |
596 |
Построенная по паспортным данным двигателя механическая характеристика называется естественной (Приложение Б). Если изменять величину подведенного напряжения, активное сопротивление ротора или другие параметры, то можно получить механические характеристики, отличные от естественной, которые называют искусственными.
При увеличении активного сопротивления обмотки ротора за счет введения реостата Rдоб в цепь фазного ротора сохраняется неизменным Мкр, т.е. сохраняется перегрузочная способность двигателя, но происходит увеличение пускового момента. Частота вращения в режиме идеального холостого хода остается неизменной, равной n0. С увеличением активного сопротивления обмотки ротора механические характеристики становятся мягче, т.е. ухудшается устойчивость работы двигателя.
Участок 1-3 соответствует устойчивой работе, участок 3-4 – неустойчивой работе. Точка 1 соответствует идеальному холостому ходу двигателя, когда n = n0. Точка 2 соответствует номинальному режиму работы двигателя, ее координаты Мн и nн. Точка 3 соответствует критическому моменту Мкр и критической частоте вращения nкр. Точка 4 соответствует пусковому моменту двигателя Мпуск.
Применяемые в электрооборудовании резисторы делятся на пускорегулирующие, включаемые в силовую сеть электродвигателей, и резисторы, используемые в цепях управления и сигнализации.
Пускорегулирующие резисторы (реостаты) включаются в цепь ротора электродвигателя и служат для плавного разгона, торможения и регулирования частоты вращения электродвигателя, а также для торможения его в режиме противовключения.
По мере разгона двигателя для поддержания ускорения привода резисторы выводятся. Когда пуск закончится, резисторы полностью шунтируются, и двигатель перейдет работать на естественную механическую характеристику. Показатели реостатного регулирования скорости асинхронных двигателей с фазным ротором:
Для расчета пускового реостата воспользуемся графоаналитическим методом (приложение В).
Задаемся максимальным M1 и переключающим M2 моментами, H·м
M1= MКР·0,8=537
M2= MН·1,4=340
Определяем сопротивление фазы ротора R2, Ом:
Определяем масштаб сопротивления и пусковые сопротивления
=0.0011
Величины пусковых сопротивлений секций реостата (табл.9)
Таблица 9
Расчетные величины пусковых реостатов
|
Показатели |
Формула |
Значение |
|
RAB, Ом |
0.375 |
|
|
RBC, Ом |
0,300 |
|
|
RCD, Ом |
0,187 |
|
|
RDE, Ом |
0,131 |
|
|
REF, Ом |
0.088 |
|
|
RFG, Ом |
0.088 |
По току каталогу ООО «Параметр»4 г. Санкт-Петербург выбираем блоки типа ЯС4
Таблица технических данных блоков типа ЯС4
|
Номер блока |
Ток, А |
Сопр. Ом |
Сопротивление ступеней, Ом |
Масса, |
||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
||||
|
150702 |
187,0 |
0,125 |
0,0241 |
0,0259 |
0,0259 |
0,0241 |
0,0250 |
- |
- |
24 |
Блоки резисторов типов ЯС4 предназначены для эксплуатации в силовых электрических цепях и цепях управления переменного тока частоты 50 и 60 Гц и напряжением до 600 В и постоянного тока напряжением до 440В в качестве добавочных нагревательных. нагрузочных, пусковых, разрядных, регулирующих, тормозных, установочных и других.
Первая ступень – последовательное соединение трех сопротивлений R = 0.125+0.125+0,125=0,375 отклонение – 0,07 %
Вторая ступень – вторая ступень + 1 сопротивление + два параллельно включенных сопротивления = 0,0259 + 0,125+0,065 = 0,21 – отклонение 1,3 %
Третья ступень = сопротивление + первая ступень + вторая ступень=3 ступень R = 0, 199 Ом, отклонение 6 %
Четвертая ступень = сопротивление R = 0,125 отклонение 0,07 %.
Пятая ступень =параллельное соединение 2 + 5 ступень, отклонение 0,07 %
Шестая ступень
Отклонение выбранных сопротивлений ступеней ±1..1,8%, не превышает 10%.
Схема включения АД при реостатном пуске приведена в приложении Г.
Контроллером называется электрический аппарат с ручным управлением, предназначенный для изменения схемы подключения электродвигателя к электропитанию. По конструктивному исполнению контроллеры делятся на барабанные, кулачковые и плоские.
В контроллере используется перекатывающийся линейный контакт. Благодаря перекатыванию контактов дуга, загорающаяся при размыкании, не воздействует на поверхность контакта, участвующую в проведении тока в полностью включенном состоянии.
Малый износ контактов позволяет увеличить число включений в час до 600 при продолжительности включения 60%.
Конструкция контроллера имеет следующую особенность: выключение происходит за счет выступа кулачка, а включение за счет силы пружины. Благодаря этому контакты удается развести даже в случае их сваривания.
Недостатком этой системы является большой момент на валу, создаваемый включающими пружинами при значительном числе контактных элементов. Возможны и другие конструктивные оформления привода контактов. В одном из них контакты замыкаются под действием кулачка и размыкаются под действием пружины, в другом и включение и отключение совершается кулачком. Однако они применяются редко.
По заданию выбираем кулачковый контроллер, например серии КА.
Командоаппараты кулачковые регулируемые предназначены для автоматического управления электрическими приводами постоянного и переменного тока путем переключения вторичных цепей контакторов, пускателей, цепей автоматики, телемеханики и т. д. напряжением до 440В постоянного тока, напряжением 380В переменного тока и частотой 50 гц. Командоаппараты состоят из кулачкового барабана, контактной панели, вала, стального корпуса. Ввод контрольного кабеля осуществляется через специальное отверстие в корпусе, снабженное герметичным уплотнительным соединением.
Описание конструкции узлов командоаппаратов
На валу (1) аппарата, для каждой группы контактов расположены верхняя (4) и нижняя (6) шайбы с эксцентричными выступами. Эти шайбы могут легко вращаться вокруг оси вала и фиксируются на нем зубчатыми фиксаторами (3) выполненных на шайбе и втулке закрепленной на валу. Во избежании проскальзывания, сжаты пружиной (7), установленной вдоль оси вала. При вращении вала эксцентричный кулачок шайбы нажимает на ролик привода контактной группы (5) и происходит переключение контакта. Наличие двухпозиционной контактной группы значительно расширяет возможности применения для самых разнообразных схем управления. Применение такого варианта регулирования позволяет максимально точно осуществлять контроль положения рабочего органа различных технологических устройств.
Мы выбираем с шестью контактными группами????
Структура условного обозначения командоаппаратов серии КА400 ( с односторонним выходом вала)
Пример записи: КА-424А-15УЗ, командоаппарат серии 400, вертикальная установка, четыре коммутирующих группы, с односторонним расположением приводного вала, передаточное соотношение редуктора 1:15, климатическое исполнение и категория размещения УЗ.
Схема подключения к двигателю
Контакты обозначены римскими цифрами, позиции вала аппарата — арабскими. При пуске «Вперед» работают контактные элементы, расположенные справа. Например, в третьей позиции замкнуты контакты /—IV. При этом статор подключен к сети, а в цепи ротора выведены первые ступени пусковых резисторов в двух фазах. В положении 5 все контакты замкнуты и ротор двигателя закорочен.
Рис. Схема соединений кулачкового контроллера для пуска
асинхронного двигателя с фазным ротором
По каталогу низковольтного оборудования ООО «Энергопромавтоматика» выбираем –автоматический выключатель серии АП-50Б.5
Выключатели предназначены для проведения тока в нормальном режиме и отключения тока при перегрузках и коротких замыканиях (обозначение МТ) или только при коротких замыканиях (обозначение М), а также для оперативных включений и отключений электрических цепей.
Основное назначение выключателей АП50Б – защита кабелей и проводов, а также электродвигателей. При правильно выполненной системе заземления выключатели предотвращают поражение человека электрическим током при косвенных прикосновениях.
Выключатели выпускаются в двухполюсном (коммутация цепей постоянного и переменного тока) и трехполюсном (коммутация цепей переменного тока) исполнениях. Соответствуют требованиям ГОСТ 9098-78.
Основные технические характеристики
Номинальное напряжение – до 220 В постоянного и до 500 В переменного тока
Частота переменного тока – 50, 60 Гц
Шкала номинальных токов – (1,6; 2,5; 4,0; 6,3; 10; 16; 25; 40; 50; 63) А, для выключателей с максимальным расцепителем в нулевом проводе – (16; 25; 40; 50; 63) А
Кратность I / Iн тока уставки мгновенного срабатывания – 3,5 и 10
Предельная коммутационная способность (ПКС) и износостойкость
|
Номинальный ток расцепителя, А |
1,6 |
2,5 |
4,0 |
6,3 |
10 |
16 |
25 |
40 |
50 |
63 |
|
|
ПКС, кА |
380 В, 50 – 60 Гц |
0,3 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
2,0 |
3,0 |
3,0 |
5,0 |
5,0 |
6,0 |
|
500 В, 50 – 60 Гц |
0,3 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1,5 |
1,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
3,5 |
|
|
220 В постоянного тока |
0,5 |
0,7 |
1,0 |
1,4 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
4,0 |
|
|
Износостойкость, циклов ВО |
общая |
50 000 |
|||||||||
|
коммутационная* |
50 000 |
25 000 |
20 000 |
Реле тока
Токовые реле – электромагнитные реле включенные на ток сети.
Реле максимального тока РЭВ 201, РЭВ 202, РЭВ 203, РЭВ 204
1. Реле максимального тока применяются для защиты электродвигателей переменного тока частотой 50-60 Гц, в основном, от токов короткого замыкания.
2. Реле исполняются одностабильными - РЭВ 201, РЭВ 203 и двустабильными (с ручным возвратом) - РЭВ 202, РЭВ 204.
3. В состоянии поставки реле имеют: РЭВ 201, РЭВ 202 - 1 замыкающий и 1 размыкающий контакты; РЭВ 203, РЭВ 204 - 1 размыкающий контакт.
4. Втягивающие катушки реле исполняются на номинальные токи: 1,6; 2,5.; 4; 6; 10; 25; 40; 63; 100; 160; 320 и 630 А.
5. Реле допускают регулировку тока втягивания в пределах 110-350% или 220-700% номинального тока катушки. Реле поставляются отрегулированными на ток срабатывания, равный 2,2 или 4,4 номинального, а на шкале соответственно наносятся точки срабатывания 1,1; 2,2; 3,5 или 2,2; 4,4; 7 номинального тока.
6. Присоединение внешних проводов к катушкам до 40 А (включительно) и контактам реле - переднее, к катушкам на 63 А и выше - переднее либо заднее.
7. Климатическое исполнение реле - УЗ, ТЗ и УХЛ4 по ГОСТ 15150-69.
Реле времени
Служат для искусственного замедления действия устройств релейной защиты. Основное требование – точность. Погрешность во времени действия реле не должна превышать 0,25 с, а для высокоточных реле 0,06 с.
Реле серии РЭВ 880 применяются в схемах автоматического управления в качестве - реле времени. Втягивающие катушки реле изготовляются на номинальные напряжения - 24, 48, 110 и 220 в. Реле выпускаются - с 1 "з" и 1 "р" либо с 2 "з" и 2 "р" контактами.
Контакты реле позволяют на месте эксплуатации путем несложной пересборки одних и тех же деталей изменить исполнение контактов в пределах общего их количества 2 или 4.
Реле поставляются отрегулированными на максимальную выдержку времени.
Номинальное напряжение контактов, В - 660.
Номинальный ток контактов, А - 10.
Механическая износостойкость, млн. циклов ВО - не менее 10.
Коммутационная износостойкость контактов реле, млн. циклов ВО, не менее:
- 1,0 в режиме нормальных коммутаций;
- 3,0 в режиме редких коммутаций.
Потребляемая мощность, Вт - не более 40.
Режим работы:
- прерывисто-продолжительный,
- повторно-кратковременный,
- кратковременный.
Присоединение внешних проводов к катушкам и контактам реле - переднее.
Степень защиты - IР00.
Климатическое исполнение реле - УЗ, ТЗ и УХЛ4 по ГОСТ 13150-69.
Таблица типоисполнений РЭВ 880
|
Тип реле |
Число контактов |
Пределы регулировки выдержки |
|
|
отключением катушки |
закорачиванием катушки |
||
|
РЭВ 881, РЭВ 882 |
1"Р" 1"Р" |
4,5 – 8 7 - 12 |
5 – 9 8 - 13 |
|
РЭВ 883, РЭВ 884 |
2"Р" 2"Р" |
3 - 6 5 - 10 |
4 - 7 6 - 11 |
Выбираем реле времени электромагнитное РЭВ882.
Реле промежуточное
Применяются когда необходимо одновременно замыкать несколько независимых цепей или, когда требуется реле с мощными контактами для замыкания/размыкания цепей с большим током.
Промежуточные реле по способу включения подразделяются на реле параллельного и последовательного включения.
Параллельное включение. Основные выходные реле: РП-23, РП-24. Реле, обладающие большим быстродействием: РП-211, РП-212 – 0,01-0,02 с. Обычно время срабатывания промежуточных реле от 0,02 до 0,1 с.
Последовательное включение. Используется, если сигнал от действия защиты кратковременный для отключения выключателей.
В справочниках указываются номинальные величины напряжения, тока, время срабатывания, допустимый ток, контактная система реле.
Из табл. 3.10 выбираем выключатели: КМЕ4510.
Автоматические выключатели A3790 (A3790)
Выключатели А3790 (А 3790) предназначены для проведения тока в нормальном режиме и отключения тока при перегрузках и коротких замыканиях в цепях с номинальным напряжением до 440 В постоянного тока, до 660 В переменного тока частотой 50 или 60 Гц, нечастых оперативных коммутаций электрических цепей, а также для защиты электрических цепей при снижении напряжения до недопустимой величины. Выключатели допускают нечастые пуски короткозамкнутых асинхронных электродвигателей.
Схема режима динамического торможения
Различают следующие тормозные режимы асинхронных машин:
Динамический режим используется для точной остановки мощных двигателей. На время торможения обмотка статора отключается от сети переменного напряжения и подключается и источнику с постоянным напряжением. При этом обмотка статора будет создавать постоянное неподвижное магнитное поле. При вращении ротора относительно этого магнитного поля изменяется направление ЭДС и тока ротора, что приведет к изменению направления электромагнитного момента, т.е. он станет тормозным. Под действием этого момента происходит торможение. Изменяя величину подведенного к обмотке статора напряжения, можно регулировать время торможения. Основным достоинством этого тормозного режима является точная остановка. Постоянное напряжение можно подводить к обмотке статора только на время торможения. После остановки двигатель нужно отключить от сети постоянного тока[12].
На рис. 4 показаны схемы включения асинхронного двигателя и механические характеристики при динамическом торможении.
Пусть двигатель работает с нагрузкой в точке А. При подаче на обмотку статора постоянного напряжения рабочая точка перейдет из точки А в точку В тормозной характеристики 2.
Рис. 1 Схема включения при динамическом торможении
Под действием тормозного электромагнитного момента будет происходить снижение частоты вращения до полной остановки (точка 0).
Основные недостатки динамического торможения: необходим источник постоянного тока и неэкономичность.
Пуск с помощью контроллера
Для обозначения катушек магнитного пускателя применяется двухбуквенный цифровой код, например KM, КМ1, КМ2 и т.д. Для обозначения контактов, управляемых соответствующей катушкой, этот же код и через точку номер контакта, например КМ.1, КМ1.1, КМ2.1 и т.д.
Контакты автоматов, выключателей, кнопок, реле, магнитных пускателей и других коммутирующих устройств изображаются в состояниях, соответствующих отсутствию тока в обмотках реле, магнитных пускателей, контакторов и т.п., и что на кнопки, рубильники и т.п. не действуют внешние силы. Поэтому все замыкающие контакты на схемах изображаются разомкнутыми, а все размыкающие - замкнутыми.
Схема управления механизмом передвижения подъемного крана реализует способ пуска и регулирования частоты вращения кранового двигателя путем включения добавочных сопротивлений R1...R5 в цепи ротора. Она включает в себя следующие устройства: магнитный пускатель КМ; кулачковый контроллер НТ-51, обеспечивающий возможность пуска двигателя в ход, реверса и ступенчатого регулирования частоты вращения; реле максимального тока КА, катушка которого находится в цепи питания двигателя, а контакт - в цепи управления; выключатели кнопочные SB1 пуска и аварийного отключения SB2; конечные выключатели SQ1 и SQ2 для предохранения механизма от возможности перехода крайних допустимых положений при движении «вперед» и «назад».
Контроллер НТ-51 имеет 12 контактов, 9 из которых стоят в силовой цепи, а три (10, 11, 12) - в цепи управления. Рукоятка контроллера имеет нулевое положение и по пять рабочих положений (I...V) «вперед» и «назад». Положения контроллера обозначаются на схеме пунктирными линиями, а жирная точка на пунктирной линии указывает на замкнутое состояние контакта в том или ином положении.
В результате работы спроектирована схема управления асинхронного двигателя с фазным ротором в функции тока с динамическим торможением, который питается от 3х – фазной промышленной сети переменного тока с линейным напряжением 380 В частотой 50 Гц.
В процессе выполнения КПР произведен расчет и выбор двигателя ______, смоделированы система управления и защиты, рассчитаны и построены все необходимые характеристики, осуществлен выбор необходимых элементов управления.
Основным достоинством динамического торможения является точная остановка. Основные недостатки динамического торможения: необходим источник постоянного тока и неэкономичность.
При проектировании использовались программы MICROSOFT WORD, MICROSOFT EXEL, MICROSOFT Visio, Splan.
Рис. А.1 Нагрузочная диаграмма
Рис. Б.2 Механические характеристики
Рис. Б.2 Механические характеристики
Рис. Г.1 Схема реостатного пуска
Рис. Принципиальная схема кулачкового контроллера:
а—развертка, б—включение пускорегулирующих сопротивлений в цепь ротора,
в- механические характеристики электродвигателя
СХЕМА КУЛАЧКОВОГО КОНТРОЛЛЕРА
Схемы управления приводами различных механизмов с асинхронными двигателями, имеющими фазный ротор, примерно одинаковы и отличаются режимами их включения. Для управления приводами на ряде кранов применяют силовые кулачковые контроллеры. Принципиальная электрическая схема (развертка) силового кулачкового контроллера, управляющего механизмом подъёма груза, приведена на рис.Д а. Контроллер имеет симметричное исполнение, т. е. замыкает одинаковое число контактных блоков (пять) при переводе рукоятки управления влево (на подъем груза) и вправо (на опускание) от нулевого положения. Четыре верхних контактных блока (К1, К3, К5, К7) замыкают цепь статора. При переводе рукоятки влево на позицию 1 замыкаются контакты К3 и К7, подающие напряжение на обмотку статора двигателя. Контакты остаются в замкнутом положении на всех пяти позициях, соответствующих подъему груза. При переводе рукоятки в противоположное положение, соответствующее опусканию груза (вправо), контакты К3 и К7 размыкаются и замыкаются контакты К1 и К5, изменяющие порядок подключения двух фаз сети к обмотке статора, в результате чего осуществляется реверсирование двигателя. Данные контакты также остаются в замкнутом положении на всех пяти позициях. Замкнутые контакты на схеме показаны жирными точками, жирная линия обозначает, что контакты замкнуты в соответствующих позициях рукоятки контроллера.
Пять средних контактных блоков (К2, К4, К6, К8 и К.10) коммутируют цепи ротора. В первой позиции рукоятки контроллера указанные контакты разомкнуты, все пускорегулирующие сопротивления включены в цепь ротора (рис. Д, б, 1), ток в цепи ротора минимальный и последний начинает разгоняться по кривой 1С (рис. Д, в). При переводе рукоятки контроллера в позицию 2 замыкается контакт К2 и отключает часть первого сопротивления на участке Р5 — Р6 (рис. Д, б, 2), в результате чего сила тока в цепи ротора увеличивается и ротор продолжает разгоняться по кривой 2С (рис. Д, в). Последовательным включением остальных контактных блоков ступенчато отключают все пускорегулирующие сопротивления (рис. Д, б, 5), закорачивают все обмотки ротора и переводят двигатель на работу по естественной характеристике 5С (рис. Д,в). Три нижних контактных блока (К9, К11, К12) являются блокировочными и предназначены для замыкания цепей управления, например цепи катушки линейного контактора защитной панели крана.
|
Обозначение |
Наименование |
Количество |
|
Двигатель |
||
|
Блоки резисторов ЯС4 |
1 |
|
|
Кулачковый контроллер КА-424А-15УЗ |
1 |
|
|
Автоматический выключатель |
1 |
http://electricalschool.info/main/electroshemy/436-skhemy-podkljuchenija-magnitnogo.html
3 Г.А. Вихров, Т.С. Шелехова Общая электротехника и электроника. – Томск, Изд-во ТГАСУ,. 2009. – 50.
4 Официальный сайт ООО «Параметр» / Электронный ресурс доступен по адресу: http://www.9700439.ru/bloki_rezistorov_yas-4
5 Сайт ООО «Энергопромавтоматика» / ресурс доступен по ссылке: http://kipia.ru/catalog/detail/ap-50b_avtomaticheskie_vyiklyuchateli__4639/
Изм.
№ документа
Разраб.
Руководит.
Литера
КР.АД-1.317.2.00.000.
Лист
ППДЗОА59.06.00.000-4121А.00.00.00026
Листов
Электрооборудование и электропривод машин
Подпись
Утв.
Муравлева Н.Н.
ТГАСУ кафедра Э и А
гр. 317.2
У
1
20
Консульт.