Учебное пособие: Разомкнутые системы управления

Рис. 6.13 представляет собой узел, реализующий управление торможением противовключением АД с ф.р.

В этой схеме используют косвенный метод контроля скорости АД посредством реле напряжения РП постоянного тока, катушка которого подключена через выпрямитель к контактным кольцам обмотки ротора.

Напряжение на катушке РП пропорционально скольжению S двигателя:

UПР » Е2К S где Е2К- линейная ЭДС ротора при S = 1.

РП настраивается с помощью регулировочного реостата Rрег так, чтобы оно срабатывало в начале процесса торможения противовключением АД, т.е. при S=2, и отпускало свой якорь при напряжении, соответствующем S=1, т.е. нулевой скорости. При пуске РП не включается. Схема работает таким образом, что пусковой ток ограничивается только реостатом ускорения Rу, а при торможении противовключением в цепь ротора вводятся дополнительно сопротивление Rп.

Работа схемы при пуске АД : При нажатии кнопки В включается контактор В, подключается статорная обмотка АД к сети, включается РБ и сразу за ним КП, что обеспечивает пуск при введенном Rу и закороченном Rп. Пуск производится в две ступени под контролем реле времени маятникового типа РУ (установлено в контакторе КП). После срабатывания КП начинается отсчет выдержки времени для разгона на первой пусковой ступени, по истечении которой через нормально разомкнутые контакты РУ включается контактор ускорения КУ.

Работа схемы при реверсе АД : Нажимаем кнопку Н, отключаем контактор В, КП, КУ и РБ. После замыкания нормально замкнутых контактов контактора В в цепи катушки контактора Н (электрическая блокировка), включаем контактор Н, начинается электрическое торможение противовключением АД. При этом в роторной цепи АД включены все резисторы (Rу + Rп), т.к. реле РП сработало и блокировало включение контактора КП. При скорости ротора, близкой к 0, отпадает якорь РП и замыкает свой нормально замкнутый контакт в цепи питания КП, при срабатывании которого закорачивается Rп в цепи ротора АД. Начинается разгон АД в обратном направлении с введенным реостатом Rу под контролем реле времени РУ (смотреть работу схемы при пуске). При нажатии кнопки С АД отключается от сети и тормозится только под действием статического момента.

Управление в функции тока может применяться при пуске и торможении противовключением АД с фазным ротором. Для реализации этого принципа применяют, как и для ДПТ, реле минимального тока, которое дает команду на очередное переключение реостатов при падении пускового тока ниже тока отпускания якоря реле.

Пуск АД в функции тока

Для каждой ступени пусковых реостатов используется свое реле минимального тока РТ1 и РТ2. Первым должно при пуске АД сработать РТ1, поэтому ток отпускания  

Реле блокировки РБ служит для исключения ложного срабатывания контакторов ускорения КУ1 и КУ2 до пуска АД при подаче напряжения в схему управления. При этом время срабатывания РБ должно быть больше времени включения реле тока РТ1 и РТ2, т.е. при пуске к моменту замыкания нормально разомкнутых контактов РБ нормально замкнутые контакты РТ1 и РТ2 должны успеть разомкнуться.

При управлении торможением противовключением АД с ф.р. в функции тока при падении тока в роторной цепи в схему управления подается команда от РТ1 на отключение первой ступени реостатов ограничения тока ротора.

Типовые узлы схем ау синхронным двигателем

Пуск СД осуществляется в три этапа:

1. Разгон до подсинхронной скорости (0,7 wо).

2. Подача возбуждения в обмотку ротора.

3. Синхронизация с сетью.

Разгон до подсинхронной скорости может осуществляться за счет внешнего крутящего момента (генератор в двигательном режиме в системе Г- СД) или с помощью пусковой короткозамкнутой обмотки, заложенной в ротор СД. В зависимости от мощности питающей сети, так же, как и в АД, применяются пуски при полном и пониженным напряжениях с использованием резисторов, реакторов и автотрансформаторов (схема 13).

Подача напряжения возбуждения на обмотку ротора СД производится от возбудителя, расположенного на одном валу с СД, или полупроводникового выпрямителя. В зависимости от момента подачи полного напряжения на статор СД в сочетании с подачей возбуждения в роторную обмотку СД различают три вида пуска СД: прямой, тяжелый и легкий.

При прямом пуске на обмотку статора подается полное напряжение сети, а ОВ СД подключается наглухо (без разрыва) к якорю возбудителя (схема 19).

Прямой пуск с глухоподключенным возбудителем возможен при наличии трех условий:

·   если позволяет мощность питающей сети;

·   если время разгона до подсинхронной скорости меньше времени самовозбуждения возбудителя, чтобы подача тока возбуждения в ротор происходила после достижения подсинхронной скорости;

·   если момент статического сопротивления на валу не превышает 40% Мном СД, что гарантирует разбег СД без застревания на половине синхронной скорости (в этом месте механической характеристики СД провал момента).

Синхронизация СД с сетью обычно происходит автоматически при подсинхронной скорости и подаче возбуждения (рис. 6.15- а).

Если при пуске время разбега СД превышает время самовозбуждения возбудителя при Мс > 0,4 Мн, то применяют прямой пуск с разрядным резистором R в цепи ОВ СД (рис. 6.15- б), который отключается при разбеге СД до подсинхронной скорости. При питании ОВ СД от ТП (тиристорного преобразователя) также включает разрядный резистор R (рис. 6.15- в). Разрядный резистор ограничивает ток возбуждения при пуске, улучшая этим механическую характеристику СД, и обеспечивает ускоренное гашение поля СД после его отключения от сети.

R = (8 ¸ 10)Rр,

где Rр- сопротивление ОВ СД.

Легкий и тяжелый пуск производится со сниженным напряжением питания статорной обмотки СД.

При легком пуске напряжение возбуждения подается еще при пониженном напряжении питания. Применяют при малых Мс (момент статического сопротивления на валу).

При тяжелом пуске напряжение возбуждения подается при полном напряжении на обмотке статора (при больших Мс).

Управление моментом подачи возбуждения возможно в функции скорости или тока. При управлении с контролем скорости используется узел (рис. 6.16). Реле времени электромагнитного типа КV (РЭВ 880) с гильзой для замедления спадания магнитного потока запитано пульсирующим напряжением через диод VД на часть разрядного сопротивления R. В момент пуска КV включается, а по мере разгона СД амплитуда и частота импульсов напряжения на катушке КV снижается. При подсинхронной скорости реле КV отключится и своими нормально замкнутыми контактами включит контактор КВ, который подаст полное напряжение на ОВ СД. Это происходит при правильном включении диода, когда ось северного полюса ротора опережает ось южного полюса поля статора примерно на 15- 30°.

При управлении с контролем тока используют узел рис. 6.17.

Реле пускового тока РТ включается при пуске и отпускается при спадании пускового тока, отключая РВ. Реле времени электромагнитного типа РВ дает дополнительную задержку времени включения контактора КВ. Блокировочное реле РБ также представляет собой электромагнитное реле времени и является вспомогательным для управления контактором КВ. После включения контактор КВ становится на самопитание. Такое управление в функции тока чаще используют при прямых пусках СД.

Тяжелый пуск СД (рис.6.18).

В схеме используются типовые узлы:

- автотрансформаторный асинхронный пуск в функции времени (под контролем маятникового реле времени в контакторе ускорения У);

- управление моментом подачи возбуждения СД в функции скорости (работа узла аналогична схеме рис. 6.16);

- узел защиты СД от затяжного пуска (контроль времени пуска маятниковым реле времени в контакторе L).

Работа схемы при пуске СД:

В исходном состоянии все аппараты обесточены. Нормально замкнутые контакты маятниковых реле времени включены в цепь питания катушки вспомогательного реле Б. При нажатии кнопки П включается реле Б, которое включает контактор У. Собирается схема автотрансформаторного пуска СД, который протекает под контролем маятникового реле времени в контакторе У, по истечении выдержки времени которого отключается реле Р и следом за ним - контактор У. Через нормально замкнутые контакты У и Б и нормально разомкнутые контакты КV, которое в начале пуска включилось, включается контактор L, подается полное напряжение сети к СД, а блок-контактами L шунтируются контакты КV и подготавливается цепь включения контактора КВ. При достижении подсинхронной скорости якорь КV отпадает и замыкаются нормально замкнутые контакты КV, включая КВ. На ОВ СД подается полное напряжение возбудителя. При включении контактора L запускается маятниковое реле времени L, контролирующее время разгона СД при полном напряжении на статорной обмотке. Если подсинхронная скорость не будет достигнута в течении времени уставки этого реле, разорвутся нормально замкнутые контакты L, и схема управления обесточится, придя в исходное состояние. При успешном пуске блокконтакты контактора КВ шунтируют контакты реле времени L и отключение схемы не происходит.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5