Исследование конструкций и характеристик элементов и устройство разомкнутых систем управления электроприводами

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лабораторная работа №1 «Исследование конструкций и характеристик элементов и устройство разомкнутых систем управления электроприводами»

Предмет: «Автоматическое управление электроприводом»

Цель: Изучить конструкцию и характеристики элементов и устройство разомкнутых систем управления электроприводами.

Программа работы

1.Ознакомиться с лабораторной установкой, записать паспортные данные электродвигателя и данные релейно-контакторных устройств.

2.Собрать схему по рис.1 и после проверки ее преподавателем опробовать схему в работе и произвести ее наладку.

3.Составить и сделать заключение о проделанной работе.

Подготовка к работе

Повторить теоретический материал: схемы управления трехфазными асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором; принцип реверсирования и торможения противовключением в функции скорости; устройство реле скорости.

Литература. КацманМ. М.Электрические машины и электропривод автоматических устройств.- М.: Высшая школа,1987, с. 300 - 302.

Порядок проведения работы

Исследуемая схема (рис.34.1) обеспечивает реверсивное управление трехфазным асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором с торможением противовключением в функции скорости.

Силовая часть схемы (включается в сеть рубильником Р1)состоит из электродвигателя М; обмотка статора которого включается в сеть через две группы силовых контактов: контактов В, при замыкании которых ротор электродвигателя вращается в одном направлении (вперед), и контактов Н, при замыкании которых ротор вращается в другом направлении (назад). Эти же две группы контактов используются для торможения противовключением. Кроме того, силовая часть схемы содержит реле скорости PC, механически соединенное с валом электродвигателя. Контакты этого реле включены в управляющую часть схемы. Реле скорости PC работает аналогично асинхронному двигателю и устроено следующим образом. Постоянный магнит 1 (рис. 34.2), вал которого соединен с валом электродвигателя М, вращается внутри короткозамкнутой клетки 2 («беличья клетка») и наводит в стержнях клетки токи. Эти токи взаимодействуют с вращающимся магнитным полем постоянного магнита и создают электромагнитный момент. Короткозамкнутая клетка под действием этого момента "поворачивается и упором 6 воздействует на контакты 5 или 7, вызывая их замыкание с контактами 4 или 8 (в зависимости от направления вращения ротора электродвигателя).

Рис.1. Схема реверсивного управления трёхфазным асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором с торможением противовключением в функции скорости.

При торможении электродвигателя частота вращения постоянного магнита уменьшается и при достижении ею значения, равного 6-10% от номинальной частоты вращения, электромагнитный момент уменьшается до значения, при котором замкнутая пара контактов реле под действием пружины 3 или 9 размыкается и процесс торможения прекращается, что исключает возникновение реверса при торможении противовключением. Частоту вращения, при которой наступает размыкание контактов реле, можно регулировать сжатием пружин с помощью регулировочных винтов 3 или 9.

Управляющая часть схемы (включается рубильником Р2) состоит из ряда кнопочных контактов, реле, контакторов и их контактов.

Схема, изображенная на рис. 34.1, работает следующим образом. Для включения электродвигателя на вращение «Вперед» нажимают сдвоенную кнопку Вп. При этом контакты 3-5 замыкают цепь катушки контактораВ и одновременно размыкаются контакты 3-13, исключающие возможность случайного замыкания цепи катушки контактора Н, что привело бы к короткому замыканию в силовой части схемы.

Рис. 2. Устройство реле скорости

При срабатывании линейного контактораВ замыкаются контакты 3-5, шунтирующие кнопку Вп, и включаются силовые контакты В, подключающие обмотку статора электродвигателя М к трехфазной сети. Одновременно размыкаются контакты 15 -17, исключающие возможность включения контактора Н, и замыкаются контакты В (1-19). После пуска электродвигателя срабатывают реле скорости PC и его средний контакт 11 замыкается с крайним контактом РСВ. Для остановки электродвигателя нажимают кнопку «Стоп». При этом замыкаются контакты 1-21, подключающие обмотку реле торможения РТ, при срабатывании которого размыкаются его контакты 1-3, отключающие катушку контактора В, замыкаются контакты 19-21 и контакты 1-11 в цепи контактов реле скорости PC(11-15). Вращение ротора электродвигателя вызывает срабатывание реле скорости PCи контакты 11-15 оказываются замкнутыми. Отключение контактора В сопровождается замыканием контактов 15-17, что ведет к срабатыванию линейного контактора Н. В результате силовые контакты В в цепи статора размыкаются, а силовые контакты Н замыкаются и начинается торможение ротора электродвигателя противовключением. При уменьшении частоты вращения ротора до значения, равного 5-10% от номинальной, контакты 11-15 реле скорости PC размыкаются. При этом контактор Н отключается и электродвигатель М отключается от сети. Одновременно размыкаются контакты 1-19, отключающие реле торможения РТ, и замыкаются контакты 7-9 в цепи контактора В. Контакты РТ 1-3 замыкаются, а контакты РТ 1-11 размыкаются. В результате схема оказывается подготовленной к следующему пуску электродвигателя.

Если же после пуска электродвигателя в направлении «Вперед» необходимо выполнить реверс, т. е. изменить направление вращения ротора, то кнопку «Стоп» нажимать не следует, а нужно нажать кнопку Нз («Назад»). При этом происходит следующее. Размыкаются контакты 5-7, отключающие контактор В, и замыкаются контакты 13-15, подключающие контактор Н, размыкаются контакты 7-9 и В1-19 и замыкаются контакты Н1-19 и 13-15. В цепи статора электродвигателя силовые контакты В разомкнутся, а силовые контакты Н замкнутся. В результате ротор электродвигателя изменит направление своего вращения. Контакт 11 реле скорости PCразомкнется с контактом РСВ и замкнется с контактом РСН. Для отключения и торможения I электродвигателя, как и в предыдущем случае, достаточно нажать » кнопку «Стоп».

Сборка и наладка схемы. Требуемая для сборки схемы аппаратура расположена на лабораторном стенде, при этом В маркировка обмоток и контактов выполнена согласно принципиальной схеме. Силовая и управляющая части схемы имеют раздельное питание, что позволяет производить наладку управляющей части схемы без включения электродвигателя. После сборки и проверки схемы преподавателем ее опробывают в работе, проведя несколько раз пуск, реверс и остановку электродвигателя.

Для оценки эффективности торможения противовключением измеряют секундомером время свободного выбега при отключении электродвигателя без торможения противовключением (с отключеннымконтактом 11 реле скорости PC),затем время торможения до полной остановки электродвигателя при торможении противовключением (включить в схему контакт 11 реле скорости PС).

Отчет о проделанной работе должен содержать принципиальную схему управления и спецификацию релейно-контакторной аппаратуры. Здесь же делают вывод об эффективности работы схемы на всех этапах ее работы: пуск, реверс, торможение.

Вывод: Разомкнутая система управления простая в конструкции и эксплуатации, но она сома не может обеспечивать достаточную точность обрабатываемых деталей, за процессом обработки должен следить работник и вовремя её поправлять.

электродвигатель трехфазный асинхронный ротор

Контрольные вопросы

1. Объясните работу схемы при пуске, реверсе и торможении электродвигателя.

4. Каково устройство и назначение реле скорости?

3. Что изменится в работе схемы, если увеличить сжатие пружин в реле скорости?

4. Какие приняты в схеме управления меры, предотвращающие одновременное срабатывание линейных контакторов В и Ш?

Размещено на Allbest.ru