Принципы автоматического управления пуском электроприводов

Ниже рассмотрены принципы автоматического пуска электро­приводов с пусковым реостатом в цепи ротора асинхронного двигателя или якоря двигателя постоянного тока.

На рис. 10.3 приведены графики изменения тока I, ско­рости ω, ускорения j и пути L от времени при пуске двигателя в ход с реостатом в две ступени (t₁ и t₂) и на естественной, ха­рактеристике (t₃).

Если кривые рис. 10.3 соответствуют заданному закону из­менения движения привода, то при достижении током вели­чины I ₂, скоростью — ω₁ ускорением — j, и пути — L₁ через про­межуток времени t₁ автоматически должна быть закорочена пер­вая секция реостата. Затем, через промежуток времени t₂, при достижении током величины I ₂, скоростью — ω₂, ускорением j ₂ и пути — L₂ должна замкнуться вторая секция. В дальнейшем разгон будет происходить на естественной характеристике.

Следовательно, управление пуском может быть осуществлено соответственно в функции времени, тока, скорости, ускорения и пути.

Управление в функции времени. При автоматическом управ­лении пуском в функции времени момент переключения ступе­ней пускового реостата определяется временем разгона на каж­дой ступени t₁ и t₂ (см. рис. 10.3). Управление по этому прин­ципу ведется с помощью реле времени.

На рис. 10.4 приведена схема управления пуском асинхрон­ного двигателя в функции времени. При выключенном двига­теле катушки реле времени РВ1 и РВ2 питаются постоянным током через закрытые контакты Л и У1. При включении линей­ного контактора Л разомкнётся цепь катушки реле РВ1, кото­рое с выдержкой времени t₁ замкнет контакт РВ1 в цепи ка­тушки контактора У1. Контактор своими главными контактами У1 зашунтирует первую секцию реостата, а блок-контактом У1 разомкнет цепь катушки реле РВ2. Это реле с выдержкой вре­мени t₂ замкнет свой контакт РВ2, включив цепь катушки контактора У2, который главными контактами У2 зашунтирует вто­рую секцию реостата, и т. д.

К достоинствам этого способа пуска относятся простота и надежность, а к недостаткам — появление больших токов при увеличении нагрузки на валу дви­гателя и затягивания пуска при % снижении нагрузки.

Управление в функции тока. Для реализации этого способа пуска используются электромаг­нитные токовые реле. При этом должен фиксироваться момент, когда ток снизится до величины I₂ и в этот момент должна шунти­роваться соответствующая секция пускового реостата. Для простоты предположим, что реостат имеет одну ступень. Такая схема приве­дена на рис. 10.5 а. Реле тока Рис 10.4. Схема управления РТ включено в цепь статора через трансформатор тока. Контакты реле РТ находятся в цепи ка­тушки контактора У. Контакты реле РТ замыкаются при токе I≤ I ₂. Если ток I>I₂, то контакты РТ разомкнуты.

При включении двигателя в сеть ток статора равен I₁, кон­такт РТ разомкнут, разомкнуты и контакты контактора У. Когда ток статора снизится до величины, равной I₂, контакт РТ замк­нется, включит катушку контактора У и контакты У замкнутся. Главные контакты У зашунтируют пусковой реостат, а блок-контакт У зашунтирует контакт РТ. Ток статора увеличится до величины I₁ контакт РТ разомкнётся, но контактор У останется включенным, так как цепь катушки его замкнута собственным блок-контактом У.

При таком пуске пусковой ток I₁ и ток переключения I₂ бу­дут оставаться неизменными при любой нагрузке, но будет изме­няться длительность разгона, что видно по кривым рис. 10.5, б

Этот принцип автоматизации пуска в ход электродвигате­лей применяется довольно часто. Иногда используют оба рас­смотренных выше принципа вместе.

Управление в функции скорости. При таком управлении тре­буется контроль скорости вращения двигателя с воздействием на соответствующий аппарат управления. Угловую скорость можно контролировать центробежным реле или тахогенератором, но чаще прибегают к косвенным методам контроля ско­рости: через э. д. с. якоря двигателя постоянного тока или через частоту тока ротора асинхронного двигателя.

На рис. 10.6приведена схема автоматического управления пуском двигателя постоянного тока в функции скорости. При нажатии кнопки «Пуск» включается контактор Л в цепи якоря двигателя и блок-контакт Л, шунтирующий кнопку «Пуск». Двигатель разгоняется с полностью включенным реостатом. По мере увеличения скорости двигателя растет его э. д. с. и при скорости q>i напряжение на катушке контактора У1 будет доста­точным для его включения. Это вызовет замыкание контакта У1 и первая ступень пускового реостата R1 зашунтируется. Элек­тродвигатель переходит на новую механическую характеристику

и продолжает увеличивать скорость. При скорости ω₂ э. д. с. якоря двигателя будет достаточной для включения контактора У2, контакт У2 шунтирует вторую ступень реостата и двигатель дальше разгоняется на естественной характеристике.

Для управления асинхронными двигателями с фазным рото­ром для контроля скорости используются реле частоты, контро­лирующие частоту тока ротора. Между частотой тока ротора I₂ и скоростью со существует следующая зависимость:

Таким образом, любой скорости со, при которой должно со­вершаться шунтирование секции реостата, соответствует опре­деленная частота тока ротора f₂.

На рис. 10.7 приведена схема пуска асинхронного двигателя с использованием резонансного реле частоты РУ. При непо­движном роторе реле РУ не работает, так как велико индуктив­ное сопротивление его катушки. При увеличении скорости ча­стота тока ротора уменьшается и уменьшается индуктивное сопротивление катушки реле. При угловой скорости, соответ­ствующей переключению ступени реостата, реле РУ сработает, включится контактор У и зашунтирует реостат в цепи ротора.

Управление в функции ускорения и пути. Управление пуском электродвигателей в функции ускорения в контакторных схемах применяется редко. В замкнутых системах электропривода по­стоянного тока этот принцип применяется широко.

В электроприводах, в которых фиксируется путь, например конечными и путевыми выключателями, можно осуществить управление в функции пути. Этот принцип часто используется для подачи импульсов на начало торможения. Принцип управ­ления по пути широко используется при автоматизации подъем­ных установок.

Схемы замкнутых систем управления рассмотрены во вто­ром разделе книги.

РАЗДЕЛ ВТОРОЙ

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: