Схемы автоматического управления электродвигателями.

Для удобства понимания принципов автоматического управления электроприводами и практической наладки электроприводов используются развернутые схемы автоматического управления.

Развернутой схемой автоматического управления называется такая, на которой элементы одного и того же аппарата (обмотки, контакты) размещаются исключительно по принципу их функциональной связи (взаимодействию). Конструктивная связь и действительное местоположение элементов одного и того же аппарата, а также различных аппаратов на схеме не отражается.

Такие схемы удобны для понимания принципа действия, легки для чтения и начертания по сравнению со схемами совмещенными, где показываются не только функциональные связи, но и конструктивные связи элементов.

Элементы аппаратов и машин в развернутых схемах принято показывать с помощью специальных условных графических изображений (ГОСТ 2-755-74 и др. ГОСТы).

На рис. 1 показаны условные графические изображения некоторых элементов, встречающихся в схемах автоматического управления электроприводами.

Принципы начертания и чтения развернутых схем в основном сводятся к следующему:

1. Каждому аппарату в схеме присваивается буквенное обозначение, указывающее на функции данного аппарата, например:

Л – линейный контактор;

У – универсальный контактор;

Т – тормозной контактор.

При наличии в схеме двух или более однотипных аппаратов они помимо обозначения буквой нумеруются цифрой. Цифра ставится впереди буквы. Например, первый контактор (1 К), второй контактор (2 К).

 

Таблица 1.

1     2   3     4

Контакт выключателя и переключателя: а) замыкающий б) размыкающий в) переключающий   Контакт электрического реле: а) замыкающий б) размыкающий в) переключающий     Контакт контактора, пускателя, силового контроллера; блок-контакт электрического аппарата; а) замыкающий б) размыкающий в) переключающий Контакт замыкающий, имеющий выдержку времени: а) при замыкании б) при размыкании в) при замыкании и размыкании

 

 

Продолжение таблицы 1.

5     6   7   8   9   10   11

Контакт размыкающий, имеющий выдержку времени: а) при замыкании б) при размыкании в) при замыкании и размыкании Контакт с гашением. Общее обозначение: а) замыкающий б) размыкающий   Контакт остающийся с ручным возвратом: а) замыкающий б) размыкающий   Контакт неэлектрического реле (датчика, путевого выключателя, ко­нечного выключателя и т. п.): а) замыкающий б) размыкающий Кнопка с самовозвратом и замыкающим контактом Кнопка с самовозвратом и размыкающим контактом Кнопка с самовозвратом, одним замыкающим и одним размыкающим контактами

 

 

Продолжение таблицы 1.

12     13

Обмотка реле, контактора и магнитного пускателя. Общее обозначение Примечания: 1. Если необходимо подчеркнуть, что реле однообмоточное, используют следующее обозначение 2. Выводы обмотки допускаются изображать по одну сторону прямоугольника 3. Если необходимо показать вид обмотки реле, используют следующие обозначения: а) обмотка токовая б) обмотка напряжения 4. Допускается для изображения обмоток реле, контакторов и магнитных пускателей применять следующие обозначения: а) обмотка реле токовая последовательная   6) обмотка реле напряжения параллельная   в) обмотка контактора и магнитного пускателя   Обмотка электромагнитного реле с указанием выдержки времени: а) с замедлением при срабатывании б) с замедлением при отпускании

 

 

2. Все части одного и того же аппарата обязательно обозначаются одной и той же буквой. Это позволяет определить какому именно аппарату принадлежат данные контакты, катушка и т.д. Например, на схеме (рис. 2) все части контактора «Вперед» - обозначены буквой (В).

Если аппарат имеет несколько однотипных элементов, то они нумеруются порядковыми номерами. Порядковый номер элемента ставится после буквенного обозначения. Например, если контактор 1К имеет два размыкающих контакта, то они обозначаются 1К 1 и 1К 2.

3. Схема изображается в так называемом начальном положении (состоянии), когда электропитание на катушках контакторов и реле отсутствует (схема обесточена) и когда отсутствуют всякие механические воздействия на контактные системы и командоаппараты (кнопки управления не нажаты, командо - контролеры находятся в нулевом положении).

В нормальном положении замыкающие контакты находятся в разомкнутом состоянии, а размыкающие – в замкнутом состоянии.

4. Каждый зажим, соединяющий два и более провода, обозначается цифрой. Зажимы, имеющие общую точку соединения, обозначаются одной и той же цифрой.

5. Главные силовые цепи, по которым протекают силовые токи двигателей, генераторов: изображаются толстыми (жирными) линиями. Вспомогательные цепи, по которым протекают токи катушек контакторов, реле управления, реле сигнализации, блокировки и других вспомогательных элементов изображаются тонкими линиями. Толщина их примерно в два раза меньше толщины линий силовых цепей.

6.

При чтении схемы последовательно рассматриваются состояния всех элементов схемы и их взаимное действие.

 

Рис. 1.

На рис. 1 изображена развернутая схема нереверсивного магнитного пускателя, предназначенная для управления трехфазным короткозамкнутым двигателем в наладочном «толчковом» режиме. Для пускания двигателя необходимо включить рубильник и нажать кнопку «Пуск». При этом оживляется током катушка контактора Л. Ток проходит по цепи: зажим Л₁, размыкающий контакт теплового реле РТ, катушка Л, кнопки «Стоп» и «Пуск», зажим Л₃. Срабатывает контактор Л, замыкаются его силовые контакты Л₂, двигатель подключается к сети и идет в ход.

При отпускании кнопки «Пуск» цепь катушки Л размыкается, так как кнопка «Пуск» с самовозвратом. Катушка контактора Л обесточивается, якорь контактора отпадает, силовые контакты размыкаются и двигатель отключается от сети.

Такая схема удобна для осуществления пуска двигателя толчками, обычно используется при наладке электроприводов и при точном полуавтоматическом управлении подъемниками и другими механизмами.

Если в схему ввести блокировочную цепь, с блокировочным контактом Л, шунтирующим кнопку «Пуск», то получается обычная схема магнитного пускателя. В отличие от первоначального варианта схемы при нажатии кнопки «Пуск», катушка контактора Л ставится на самопитание и при отпускании кнопки «Пуск», ток проходит по цепи: зажим Л₁, размыкающий контакт теплового реле РТ, катушка Л, кнопка «Стоп», блок – контакт Л, зажим сети Л₃. Силовые контакты Л замкнуты, двигатель включен. Для нормального отключения двигателя необходимо нажать кнопку «Стоп». При этом катушка Л обесточивается, якорь контактора отпадает, размыкаются силовые контакты Л и блок – контакты Л. Аварийные отключения двигателя: при срабатывании тепловой защиты размыкается контакт теплового реле РТ в цепи катушки Л. Далее все происходит также как и при нажатии кнопки «Стоп». Эта схема обладает нулевой и минимальной защитой. Эти функции выполняются контактором. На рис. 2 приведена схема реверсивного магнитного пускателя, с помощью которого осуществляется реверсирование трехфазного электродвигателя. С помощью контактора «Вперед», обозначенного буквой В, двигатель включается в прямом направлении. С помощью контактора «Назад», обозначенного буквой Н, меняются местами два провода линии и двигатель включается в обратном направлении. В цепи катушек контакторов В и Н включена кнопочная станция с тремя кнопками: кнопкой «Стоп», которая является общей, может разрывать цепь катушек (В) и (Н). Кнопкой «Вперед», имеющей замыкающий контакт цепи катушки (В) и размыкающий контакт в цепи катушки контактора (Н). Кнопкой «Назад», имеющей также два контакта размыкающий и замыкающий. Механические связи контакторов показываются пунктирной линией. В кнопках «Вперед» и «Назад» замыкающие контакты служат для пуска двигателя соответственно вперед или назад. Размыкающие контакты этих кнопок являются блокировочными. Они запрещают (блокируют) одновременное срабатывание контакторов (В) и (Н) при случайном одновременном нажатии кнопки «Вперед» и кнопки «Назад», т.к. это привело бы к короткому замыканию силовой линии.

Рис.2.

Блокировка от одновременного замыкания силовых контактов «Вперед» и «Назад» иногда выполняется с помощью механических защелок или с помощью размыкающих блок – контактов самих контакторов. Реверсивный пускатель может иметь нулевую, минимальную и тепловую защиты.