Функциональная схема пуска двигателя - Авто Журнал
Aklaypart.ru

Авто Журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Функциональная схема пуска двигателя

На двигателе имеется маховик. Обод маховика снабжен зубьями и превращен в зубчатый венец. Установленная на электромоторе стартера приводная шестерня входит с ним в зацепление и вращает коленчатый вал , инициируя рабочий цикл двигателя. Ра c смотрим , как это происходит :

Работа системы пуска двигателя с редуктором

Существует три типа систем пуска :

  1. Система пуска двигателя с редуктором ;
  2. Система пуска двигателя с планетарным механизмом ;
  3. Система пуска обычного типа.

Рассмотрим конструкцию, работу и проверку системы пуска двигателя обычного типа.

Электродвигатели и нагрузки — проблема?

Дело в том, что фактически любые электродвигатели, в момент пуска или остановки ротора, испытывают огромные нагрузки. Чем мощнее двигатель и оборудование, приводимое им в движение, тем грандиозней затраты на его запуск.

Наверное, самая значительная нагрузка, приходящаяся на двигатель в момент пуска, это многократное, хоть и кратковременное, превышение номинального рабочего тока агрегата. Уже через несколько секунд работы, когда электромотор выйдет на свои штатные обороты, ток, потребляемый им, тоже вернётся к нормальному уровню. Для обеспечения необходимого электроснабжения приходиться наращивать мощность электрооборудования и токопроводящих магистралей, что приводит к их подорожанию.

При запуске мощного электродвигателя, из-за его большого потребления, происходит «просадка» напряжения питания, которая может привести к сбоям или выходу из строя оборудования, запитанного с ним от одной линии. Ко всему прочему, снижается срок службы аппаратуры электроснабжения.

При возникновении нештатных ситуаций, повлёкших перегорание двигателя или его сильный перегрев, свойства трансформаторной стали могут измениться настолько, что после ремонта двигатель потеряет до тридцати процентов мощности. При таких обстоятельствах, к дальнейшей эксплуатации он уже непригоден и требует замены, что тоже недешево.

Функциональная схема пуска двигателя

Общие сведения

Устройство пусковое роторное серии УПРФ (аналог КПУФ) предназначено для пуска асинхронных электродвигателей с фазным ротором, с током ротора от 250 до 2500 А и напряжением ротора до 1500 В. Устройство обеспечивает оптимальный (щадящий) пуск двигателей с фазным ротором. Переключение ступеней пускового резистора обеспечивается тиристорным коммутатором в функции времени.

Структура условного обозначения

  • УПРФ-Х УХЛ4: УПРФ — устройство пусковое роторное для электродвигателей с фазным ротором;
  • Х — типовой ток пускового устройства, А (250; 630; 1600;2500);
  • УХЛ4 — климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69.

Условия эксплуатации

  • Высота над уровнем моря не более 1000 м.
  • Температура окружающей среды от 1 до 40°С.
  • Относительная влажность воздуха не более 80% при температуре 25°С.
  • Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металл и изоляцию, при отсутствии непосредственного воздействия солнечной радиации. Содержание нетокопроводящей пыли в помещении не более 2 мг/м 3 .
  • Группа механического исполнения М3 по ГОСТ 17516.1-90.
  • Рабочее положение в пространстве вертикальное, допускается отклонение от рабочего положения не более 5° в любую сторону.
  • Степень защиты шкафа IР20 по ГОСТ 14254-96.
  • Охлаждение воздушное естественное.
  • Требования техники безопасности по ГОСТ 12.2.007.11-75 и ГОСТ 12.2.007.7-83.
  • Устройства соответствуют требованиям ОТЛ. 539.002 ТУ. ОТЛ.539.002 ТУ

Технические характеристики

Питание цепей управления, автоматики и катушки контактора осуществляется от однофазной сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц. В отдельных случаях, оговоренных в документации, питание катушки контактора выполняется однофазным напряжением 380 В переменного тока.
Основные технические параметры приведены в таблице.
Число ступеней пускового резистора NR=4-7 (в зависимости от требований заказчика к плавности разгона). Число ступеней разгона — NR+1. Время включения каждой ступени может быть установлено с точностью 0,1 с в диапазоне от 0,1 до 99,9 с.
Примечание. Тип, количество, величина сопротивлений резисторов, время включения каждой ступени подбираются по условиям достижения оптимального режима пуска двигателя с конкретным приводным механизмом.
Гарантийный срок — 2 года со дня ввода устройств в эксплуатацию, но не более 3 лет со дня отгрузки потребителю при условии соблюдения потребителем условий эксплуатации, транспортирования и хранения.

Читать еще:  Характеристики двигателя тойота 5vz

Конструкция и принцип действия

Пусковые устройства с четырьмя ступенями пускового резистора размещены в одном шкафу (рис. 1), устройства с 5-7 ступенями — в двух шкафах. В первом шкафу размещены схема управления, релейная панель, диодный мост, тиристорный коммутатор, автоматический выключатель и контактор, во втором шкафу — пусковой резистор. Исполнение шкафов с двухсторонним обслуживанием. Габаритные и установочные размеры второго шкафа зависят от количества пусковых резисторов.

Габаритные и установочные размеры пусковых устройств серии УПРФ с четырьмя ступенями пускового резистора Масса не более 380 кг
Функциональная схема пусковых устройств с четырьмя ступенями пускового резистора приведена на рис. 2.

Функциональная схема пусковых устройств серии УПРФ с четырьмя ступенями пускового резистора

Силовая схема устройств содержит мостовой диодный выпрямитель VD6-VD11, который подключается к выводам контактных колец электродвигателя. Выпрямитель нагружен на пусковой резистор, разделенный на секции R1-R4, подключенные через тиристоры VS1-VS3 к общей минусовой шине выпрямителя. По мере разгона электродвигателя тиристоры включаются поочередно, шунтируя секции пускового резистора. Включение тиристоров происходит последовательно через заранее установленные промежутки времени, которые задаются уставками реле времени (РВ). Ток в общей цепи пусковых резисторов и токи в цепях тиристоров контролируются датчиками герконовыми токовыми реле К9-К12. Включение реле времени производится по команде от первого датчика тока К9. Выходные цепи всех датчиков тока и блок-контакты шунтирующего контактора КМ18 подключены к блоку сигнализации (БС), который указывает номер включенной ступени пускового резистора и сигнализирует о конце пускового режима. Ток в управляющие цепи тиристоров поступает из формирователя тока управления (ФТУ), содержащего накопительные конденсаторы и разрядные оптронные тиристоры. В конце пуска производится шунтирование роторной обмотки контактами контактора КМ18. При включении контактора отключаются реле времени и ФТУ. Отключение контактора производится при отключении схемы управления блок-контактами высоковольтного (масляного) выключателя статора электродвигателя.
Для включения асинхронного электродвигателя с фазным ротором пусковые устройства содержат ключ управления.

Устройства имеют защиты от:

  • потери напряжения оперативной цепи 220 В частотой тока 50 Гц;
  • затянувшегося пуска;
  • превышения времени включения отдельных ступеней пускового резистора;
  • перенапряжений в цепи ротора;
  • короткого замыкания в диодном выпрямителе.

Устройства обеспечивают сигнализацию с выводом информации на дверь шкафа: о включении ступеней пускового резистора и контактора, о наличии напряжения оперативной цепи 220 В частотой тока 50 Гц, о состоянии высоковольтного выключателя электродвигателя, о включении защиты и с выводом на клеммную колодку: о включении реле защиты, о наличии оперативного напряжения, о включении контактора. Устройства обеспечивают контроль тока статора электродвигателя и управление включением электродвигателя непосредственно со шкафа устройства или дистанционно (в режиме разрешения). Устройства содержат схему опробования пусковой схемы при отключенной статорной цепи двигателя.

В комплект поставки входят: устройство; комплект запасных частей согласно ведомости ЗИП; техническое описание и инструкция по эксплуатации; паспорт.

Читать еще:  Что такое pps для шагового двигателя

Запуск мотора в летнее время

Как известно, двигатель автомобиля запускается в летнее время года легче всего, поскольку основные детали уже прогреты и не требуется предпринимать дополнительных действий, чтобы совершить старт. Большинство транспортных средств совершают пуск при обычном повороте ключа зажигания.

Но, случается так, чтобы завести карбюраторный автомобиль необходимо включить подсос. Это связано с перегретым воздухом. Как и человеку, тяжело дышать, так и машина тяжело может переносить очень горячий кислород.

Подробнее о взаимоблокировке

Электрическая схема реверсивного пуска асинхронного двигателя требует наличия взаимоблокировки. Стоит понимать, что для смены направления вращения асинхронного двигателя нужно сменить любые 2 фазы местами. Для этого входы пускателей соединяются прямо, а выход соединяется накрест любые 2 фазы. В случае включения обоих пускателей одновременно произойдет короткое замыкание, которое, скорее всего, спалит силовые контактные группы на пускателях.

Для того чтобы избежать короткого замыкания при монтаже реверсивного пуска двигателя, нужно исключить одновременную работу обоих пускателей. Именно поэтому необходимо применять схему взаимоблокировки. При включенном первом пускателе разрывается питание на второй пускатель, чем и исключается его случайное включение, к примеру, одновременно нажаты обе кнопки «пуск».

Если так вышло, что при нажатии кнопки, которая должна включить «вращение вправо», а двигатель вращается влево, и, наоборот, при нажатии «вращение влево» двигатель вращается вправо, не стоит собирать заново всю схему. Просто поменяйте местами на вводе 2 провода — вот и все, проблема решена.

Может случиться так, что на вводе это сделать невозможно по каким-либо обстоятельствам. В таком случае смените местами 2 провода в клейменной коробке на двигателе. И снова проблема решена. Кнопка, отвечающая за вращение вправо, запустит вращение вправо, а кнопка, отвечающая за вращение влево, запустит вращение влево.

3.2. Схема пуска двигателя в две ступени по принципу ЭДС и динамического торможения по принципу времени.

В этой схеме (рис. 9, a) в качестве датчика ЭДС использован якорь двигателя, к которому подключены катушки контакторов ускорения КМ1 и КМ2, обеспечивающих шунтирование пусковых резисторов RД1 и RД2. С помощью регулировочных резисторов RУ1 и RУ2 эти контакторы могут быть настроены на срабатывание при определенных скоростях двигателя.

Для осуществления торможения в схеме предусмотрен резистор RД3, подключение и отключение которого осуществляется контактором торможения КМЗ. Для обеспечения выдержки времени используется электромагнитное реле времени КТ, размыкающий контакт которого включен в цепь катушки контактора торможения КМ3.

После подключения схемы к источнику питания происходит возбуждение двигателя, а аппараты схемы остаются в исходном положении. Пуск двигателя осуществляется нажатием кнопки SB1, что приводит к срабатыванию линейного контактора КМ и подключению двигателя к источнику питания. Двигатель начинает разбег с включенными резисторами RД1 + RД2 в цепи якоря по характеристике 1 (рис. 9, б). По мере увеличения скорости двигателя растет его ЭДС и соответственно напряжение на катушках контакторов КМ1 и КМ2. При скорости щ1, срабатывает контактор КМ1, закорачивая своим контактом первую ступень пускового резистора RД1, и двигатель переходит на характеристику 2. При скорости щ2 срабатывает контактор КМ2, шунтируя вторую ступень пускового резистора RД2. Двигатель выходит на естественную характеристику 3 и заканчивает свой разбег в точке установившегося режима с координатами щс — МС, определяемой пересечением естественной характеристики 3 двигателя и характеристики нагрузки. Для перехода к режиму торможения нажимается кнопка SB2. Катушка контактора КМ теряет питание, размыкается замыкающий силовой контакт КМ в цепи якоря двигателя, и он отключается от источника питания. Размыкающий блок-контакт КМ в цепи катушки контактора торможения КМ3 замыкается, последний срабатывает и своим главным контактом подключает резистор RД3 к якорю М, переводя двигатель в режим динамического торможения по характеристике 4 (рис. 9, б). Одновременно размыкается замыкающий контакт контактора КМ в цепи реле времени КТ, оно теряет питание и начинает отсчет времени. Через интервал времени, который соответствует снижению скорости двигателя до нуля, реле времени отключается и своим контактом разрывает цепь питания контактора КМЗ. Резистор RД3 отключается от якоря двигателя М, торможение заканчивается, и схема возвращается в свое исходное положение.

Читать еще:  Горит чек неисправность двигателя ланос

Применение динамического торможения обеспечивает более быстрый останов двигателя и тем самым быстрое прекращение движения исполнительного органа рабочей машины.

Рис. 9. Схема пуска двигателя по принципу ЭДС и динамического торможения по принципу времени (а) и характеристики двигателя (б)

Управляющая часть

Рассмотрим работу управляющей части схемы подключения УПП.

Важный элемент здесь – входные клеммы цепи запуска и останова. Существует два вида схемы управления – 2-проводная и 3-проводная. Вид управления выбирается пользователем через панель управления.

Схема управления через два провода

На схеме показан ключ с фиксацией (переключатель) К. При замыкании его контактов УПП запускается, при размыкании начинается процесс плавного останова двигателя.

Контакт «Мгновенный стоп» в нормальном состоянии должен быть замкнут. Им показана аварийная цепь, например, кнопка «Аварийный останов», либо концевые выключатели открытия защитных ограждений. Как только эта цепь рвется, устройство плавного пуска аварийно останавливает двигатель.

Схема управления через три провода

В данном случае используются 3 провода, которые подключаются к контактам 8, 9, 10. При кратковременном нажатии кнопки «Пуск» (без фиксации) софтстартер начинает процесс разгона электродвигателя, при нажатии кнопки «Стоп» (также без фиксации) начинается процесс останова.

Запуск УПП также может быть произведен посредством промежуточного реле. Это целесообразно для исключения ложных срабатываний в случае длинных проводов управления или сложной помеховой обстановки.

Схема двухпроводного управления с использованием промежуточного реле КА показана ниже.

Обозначения на схеме: KS – переключатель «Пуск/Стоп» с фиксацией, КА – катушка и контакт реле. Нормально замкнутые контакты К – цепь мгновенного стопа, о которой говорилось выше.

Для удобства оператора на посту управления могут быть установлены две кнопки – «Пуск» и «Стоп». При размещении поста на значительном удалении от устройства плавного пуска может быть использовано промежуточное реле, как это показано на схеме ниже:

На рисунке представлена классическая схема включения и выключения реле с самоподхватом. Здесь также используется двухпроводная схема через контакты реле КА.

В устройстве плавного пуска Prostar PRS2 имеются и выходные клеммы (см. общую схему подключения):

  • 01-02 – выход на байпас для управления шунтирующим контактором (было рассмотрено выше).
  • 03-04 – программируемый выход. Включается при событии, которое может быть запрограмировано при настройке устройства плавного пуска.
  • 05-06 – выход ошибки. Срабатывает при любой аварии УПП.
  • 11-12 – аналоговый токовый выход для контроля тока электродвигателя.

У софтстартеров других производителей могут отличаться номера клемм, значения напряжений и пр. Уточнить нюансы подключения можно в инструкции к конкретной модели УПП.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector