Краткие теоретические положения. Схема предназначена для управления электродвигателем
Схема предназначена для управления электродвигателем, работающим под наблюдением оператора, местонахождение которого в процессе работы может изменяться. Например, при обслуживании поточной технологической линии оператор может находиться или у центрального пульта управления, обозревая и управляя всеми машинами, реализующими технологический процесс, или непосредственно у отдельной рабочей машины, осуществляя её техническое обслуживание, наладку и регулировку. Поскольку оператор не может контролировать состояние электроприводов всех рабочих машин одновременно и в течение всего рабочего периода, каждый электродвигатель должен быть надёжно защищён от аварийных режимов. В первую очередь защищён от наиболее вероятных режимов перегрузки и неполнофазного режима.
Схема состоит (рис.2)из автоматического выключателя QFI, теплового реле КК1, реле обрыва фазы АI типа Е 511 и из двух постов управления:
1 пост – кнопки SBC1 «пуск» и SBТ2 “стоп”;
2 пост – кнопки SBC3 “пуск” и SBT4 “стоп”.
Для имитации режимов оборванной фазы в силовой цепи установлены кнопки SB5…SB7.
Реле А1 обрыва фазы типа Е511 состоит из 2-х цепей (RI, CI и R2, С2), соединенных последовательно и подключенных каждая на линейное напряжение электрической сети (клеммы 2 – фаза А, 4- фаза В, 6- фаза С).
Рис. 1: Векторные диаграммы входных цепей реле обрыва фазы
Емкости и сопротивления резисторов подобраны таким образом, что при симметричной системе напряжений в сети, а следовательно, и на клеммах 2, 4, 6 напряжение между точками D и E RC цепи равно нулю (рис. 1а). Поэтому равно нулю и напряжение на обмотке KL1.1 промежуточного реле KL1. Контакт этого реле KL1.2 замкнут и через него запитывается обмотка KL2.1 реле KL2 от фаз А и С электрической сети. Реле KL2 срабатывает, замыкается его контакт KL2.2 и тем самым подготавливает цепь для включения катушки КМ1.1 магнитного пускателя КМ1.
Если в сети произойдет обрыв одной из фаз или установится обратный порядок следования фаз (А,С,В), то между точками Dи ЕRC цепи, а следовательно и на катушке KL1.1 появится напряжение (рис1б). Реле KL1 сработает, разомкнет свой контакт KL1.2 в цепи катушки KL2.1. Реле KL2 вернется в исходное состояние и разомкнет свой контакт в цепи катушки КМ1.1 магнитного пускателя КМ1. Магнитный пускатель отключит электродвигатель М1, если он работал, и не позволит ему включиться, если до обрыва фазы он был отключен.
Тепловое реле КК1 служит для защиты электродвигателя М1 от перегрузки. Оно состоит из двух нагревательных элементов КК1.1 и КК1.2, включенных последовательно с обмотками электродвигателя в фазах А и С. При перегрузке электродвигателя биметаллическая пластина реле, расположенная вблизи нагревателей, перегревается, изгибается и через механические связи размыкает контакт КК1.3 теплового реле. Так как он включен последовательно с катушкой КМ1.1, катушка обесточивается и магнитный пускатель своими силовыми контактами КМ1.2 отключает электродвигатель.
Пуск электродвигателя оператором осуществляется кнопкой SBC1. При нажатии кнопки ее контакт замыкается, замыкая тем самым цепь: фаза С – KL2.2 – КМ 1.1 – КК1.3 – SBC1 – SBT2 – N. Пускатель КМ1 срабатывает, замыкаются его силовые контакты КМ1.2, через которые запитываются обмотки электродвигателя М1. Одновременно замыкается блокировочный контакт КМ1.3 магнитного пускателя, обеспечивая путь тока в обход контакта SBC1. Поэтому при отпускании кнопки SBC1 катушка КМ1.1 пускателя не обесточивается и электродвигатель остается включенным. То же самое произойдет при нажатии на кнопку SBC3, расположенную в другом месте.
Отключение электродвигателя, независимо от того, с какого места он был включён, происходит при нажатии на кнопку SBT2 первого кнопочного поста управления или на кнопку SBT4 второго поста управления. Как в том, так и в другом случае разрывается цепь питания катушки КМ1.1. Магнитный пускатель КМ1 размыкает силовые контакты КМ1.2, отключая электродвигатель. Размыкается и блокировочный контакт КМ1.3, что предотвращает повторное включение магнитного пускателя при отпускании кнопок SBT, когда их контакты снова замыкаются.
Рис. 1: Схема включения электродвигателя с возможностью управления из двух мест.
5. Контрольные вопросы:
1. Устройство обозначение по ГОСТ и принцип действия кнопки, имеющей замыкающий и размыкающий контакты.
2. Устройство и принцип действия магнитного пускателя.
3. Устройство и принцип действия теплового реле.
4. Как устроено реле обрыва фазы Е511?
5. Показать цепь тока катушки магнитного пускателя при нажатии на кнопку SBC3.
6. Как работает реле обрыва фазы Е511?
7. Что произойдёт, если при подключении реле обрыва фазы перепутать клеммы :2 и :4?
8. Почему при отпускании кнопок SBT не происходит повторного включения электродвигателя?
9. Что произойдёт в схеме, если одновременно нажать кнопки SBC1 и SBT2?
10. Что произойдёт в схеме, если одновременно нажать кнопки SBC3 и SBT4?
11. Что произойдёт в схеме, если одновременно нажать кнопки SBC1 и SBT4?
12. Сидоров – объясняет, что произойдёт в схеме при включении QF1. подаёт напряжение и убеждает всех присутствующих в истинности им провозглашённого.
13. Козлов – объясняет, что произойдёт в схеме после нажатия кнопки SBC1, а затем - кнопки SBT2; убеждает присутствующих в достоверности предсказания. То же самое проделывает с кнопками SBC3 и SBT4.
14. Скворцов – демонстрирует возможности независимого управления из двух мест, включая электродвигатель в одном месте, а отключая в другом: нажимает сначала SBC1, а затем SBT4. Далее нажимает SBC3, а затем SBT2.
15. Сорокин – демонстрирует работу реле обрыва фазы: включает электродвигатель, а затем обрывает фазу А, нажав на кнопку SBT5. То же самое проделывает с фазами В и С.Меняет местами фазыВи С,убеждает аудиторию, что включения электродвигателя в обратную сторону не происходит. Детально объясняет аудитории, что происходило в схеме при каждом из его действий.
16. Воронин – демонстрирует работу теплового реле: включает электродвигатель, доказывает присутствующим, что тепловое реле должно сработать, и терпеливо ожидает свершения этого предсказания.