Схема пуска СД с подачей возбуждения в функции скорости

Схема пуска СД с подачей возбуждения в функции скорости представлена на рисунке 2.17, где приняты обозначения: R_Р – разрядный резистор (R_Р » R_Lм1); РПВ – реле подачи возбуждения – реле времени на постоянном токе; М3 – гонный двигатель; РБ – реле блокировочное – исключает включение контактора КБ при подаче напряжения в схему управления; КБ – контактор возбуждения.

С помощью реле времени контролируется скорость, т.к. контролируется частота ЭДС, подводимой в LM1, а по частоте контролируется величина скольжения и скорость Е = Е_s, f = f_С×s.

Обмотка возбуждения LM1 ведет себя, как фаза двигателя АД с фазным ротором, т.е. при включении, в соответствии с рисунком 2.18, в сеть статора наводится ЭДС вращения и наводится ЭДС в LM1. РПВ сработает при положительной полуволне E_lм. t₀ – время ожидания РПВ < t_уст ^РПВ, пока двигатель не выйдет на подсинхронную скорость W_пс.

Рисунок 2.17

Рисунок 2.18

Работа схемы: при нажатии КнП включается линейный контактор КЛ, статор СД подключается к сети, начинается асинхронизированный пуск двигателя. В LM1 наводится однофазная ЭДС Е_lm1, уровень и частота которой пропорциональна скольжению Е_lm1 = Е_s, f = fs. Т.к. вначале пуска ЭДС велика, включается РПВ, контакт которого включает блокировочное реле, а другой контакт подрывает цепь контактора КВ. До скорости, меньше подсинхронной W < W_пс, t₀< t_уст ^РПВ, поэтому контакт РПВ в цепи КВ не успевает замкнуться за время отрицательной полуволны ЭДС. При W = W_пс, t₀ = t_уст ^РПВ, поэтому включается КВ и на ОВ СД подается напряжение с возбудителя М2, СД при этом втягивается в синхронизм.

Электрические защиты в релейно-контакторных системах АЭП до 1000 В

В системах АЭП применяются защиты

основные:

1) максимально-токовая защита;

2) тепловая защита;

3) нулевая защита;

4) минимально-токовая защита;

специализированные:

5) защита от затянувшегося тока СД;

6) защита от выпадания из синхронизма СД;

7) защита от перенапряжения;

8) защита от превышения напряжения и скорости двигателя;

9) путевая защита.

Максимально-токовая защита

Назначение – защита от токов к.з.

Осуществляется плавкими предохранителями, автоматическими выключателями с максимально-токовыми расцепителями, реле максимального тока.

1) Защита АД с КЗР (I_п)

1.1) с помощью плавкой вставки

а) нормальный пуск (t_п < 5с)

I_вст.н = 0,4I_п;

б) тяжелый пуск (t_п > 10с)

I_вст.н = 0,6I_п = 3I_н.

Плавкая вставка при длительных перегрузках не защищает (см. рисунок 2.19).

Чтобы плавкая вставка за время пуска не перегорела, пусковая диаграмма двигателя должна лежать ниже время-токовой зависимости плавкой вставки (см. рисунок 2.20).

1.2) с помощью автоматических выключателей и реле максимального тока

I_У = (1,2…1,3)I_п.

2) Защита АД с ФР и ДПТ (I₁ £ 2,5 I_н)

2.1) с помощью плавких вставок (рисунок 2.21)

I_вст @ 1,25 I_н;

2.2) с помощью автоматов и реле максимального тока (рисунок 2.22)

I_у @ 1,25 I₁.

Схему управления двигателей при мощности меньше 10 кВт защищают теми же аппаратами, при Р > 10 кВт – своими.

Минимально-токовая защита

Защита СД и ДПТ от обрыва цепи обмотки возбуждения. Осуществляется с помощью реле минимального тока (РОП – реле обрыва поля), которое включается в цепь контролируемой обмотки (см. рисунок 2.23).

Рисунок 2.23

Тепловая защита

Осуществляет защиту двигателя от перегрева, вызванного перегрузкой по току:

а) при длительном режиме с помощью теплового реле и автоматов с тепловыми расцепителями;

б) в повторном кратковременном режиме с помощью реле максимального тока.

Общим недостатком рассмотренных узлов защиты от перегрузки является их низкая точность (двигатель и шкаф могут находиться в разных помещениях, при разных температурах и т.п.), поэтому более точная защита строится на теплосопротивлениях, которые закладываются в обмотки ЭД (см. рисунок 2.24).

Часто АД имеют перегрузку по току из-за обрыва одной из фаз. Поэтому косвенно защиту от перегрузки можно построить, контролируя все фазы двигателя с помощью реле напряжения (РОФ). Оно включается между искусственным нулем и нулевой точкой фаз (см. рисунок 2.25). У двигателей большой мощности подключается через трансформатор тока.

При повторно-кратковременном режиме тепловую защиту осуществляет реле максимального тока (см. рисунок 2.26).

2.8.4 Нулевая защита (защита от самозапуска)

Обеспечивает отключение двигателя при снижении напряжения сети ниже допустимого, исключает несанкционированное включение при появлении напряжения сети.

Осуществляется:

а) при кнопочном управлении с помощью линейных контакторов КЛ (см. рисунок 2.27);

б) при управлении командоконтроллером с помощью специального реле напряжения РН (см. рисунок 2.28).

РН выполняет в схемах так же и собирательную функцию, в цепь катушки РН включают контакты всех аппаратов защиты, которые есть в схеме. Последовательное включение двух контактов РН понижает надежность сети, но повышает надежность работы защиты.

Работа схемы: Для первоначального включения схемы ключ S необходимо перевести в нулевое положение, при этом получит питание катушка РН (при отсутствии аварийной ситуации в электроприводе) и встанет на самопитание через свой контакт РН. После этого, при переводе S влево или вправо включается соответствующий контактор. При снижении напряжения ниже допустимого отключается РН и, соответственно, ранее включенный контактор. Повторное включение схемы возможно лишь через нулевое положение ключа управления S.

В тех случаях, когда требуется самозапуск двигателя его подключение к питающей сети осуществляется либо через QF, либо через тумблер при малой мощности двигателя.