3 Разработка принципиальной электрической схемы управления эд

Заданием на курсовое проектирование определяются следующие минимальные требования к электрической схеме управления электродвигателем, работающим в длительном режиме:

• кнопочный пост управления приводом;

• автоматизированный многоступенчатый пуск ЭД в функции времени, тока или ЭДС;

• реверсирование ЭД;

• динамическое торможение при остановке ЭД;

• защита от токов короткого замыкания;

• нулевая защита;

• тепловая защита;

• защита по максимальному току;

• сигнализация о включённом и отключённом состоянии ЭД

Разработка принципиальной электрической схемы уточнена после расчёта статических характеристик ЭД. Разработанная электрическая схема показана на рисунке 2 и удовлетворяет всем требованиям задания.

При подаче питания на электрическую схему, получает питание шунтовая обмотка, и срабатывает реле минимального тока КА2 и, замыкая свой контакт КА2, подготавливает цепь катушек контакторов КМ1 и КМ2 к работе. Через замкнутые контакты КМ 1,5 и КМ 2,5 получает питание катушка контактора ускорения КМ3, раразмыкается контакт КМ 3,1 , включая 1 ступень пускового сопротивления R_п в цепь якорной обмотки, и замыкается контакт КМ 3,2 , подающий напряжение на катушку контактора КМ4. Контактор КМ4 срабатывает, и контакт КМ 4,1 размыкается, включая вторую ступень пускового сопротивления R_п в цепь якорной обмотки. Контакт КМ 4,2 включает в работу белую лампу сигнализации подготовительного режима схемы управления приводом HL1, а зеленая лампа HL2 сигнализации штатного режима работы привода не получает питание из-за разомкнувшегося контакта КМ 4,3. Все подготовительные операции к функционированию схемы завершены, и привод готов к дальнейшей работе.

При нажатии кнопки SB1 получает питание катушка контактора КМ1, замыкаются контакты направления вращения «вперед» КМ 1.1 и КМ 1.2, подключая цепь якорной обмотки к напряжению сети через пусковые сопротивления реостата R,,. Контакт КМ 1.6 размыкается и отключает от якорной обмотки сопротивление динамического торможения R„ контакт КМ 1.3 шунтирует замыкающий контакт кнопки SB1, обеспечивая подачу питания катушке контактора КМ1 при отпускании кнопки SB1. Двигатель I разгоняется по первой пусковой характеристике.

Контакт КМ 1.4 снимает питание с катушки контактора ускорения КМЗ, контакт КМ3.1 с выдержкой времени замыкается и выключает первую ступень пускового сопротивления R_n, и двигатель начинает разгон по второй пусковой характеристике. Контакт КМ3.2 размыкается, и теряет питание катушка контактора ускорения КМ4. С выдержкой времени замыкается контакт КМ4.1, выключается вторая ступень пускового реостата R,„ и двигатель начинает разгоняться по естественной механической характеристике до установившегося состояния. Контакты КМ4.2 и КМ4.3 переключают состояние ламп сигнализации – загорается зеленая лампа HL2 и гаснет белая лампа HL1. Таким образом, разработанная схема обеспечивается автоматизированный пуск ЭД в функции времени.

При нажатии кнопки «стоп» катушка контактора КМ1 теряет питание, контакты КМ 1.1 и КМ 12. отключают якорную обмотку двигателя от сети, а замкнувшийся контакт КМ 1.6 подключает к якорной обмотке сопротивление динамического торможения R_T, шунтовая обмотка продолжает получать питание, и двигатель тормозится в режиме динамического торможения.

Разработанная схема обеспечивает двигателю режим противовключения. При работе двигателя «вперед» и последовательном нажатии кнопок - "стоп" и SB2 назад контакт КМ1.5 разрешает подачу питания на катушку контактора КМ2 назад, и контактор КМ2 срабатывает. Контакты КМ2.1 и КМ2,2 меняют полярность включения якорной обмотки, и катушка реле напряжения KV1 оказывается под напряжением равным сумме напряжения сети и ЭДС вырабатываемой вращающимся ротором ЭД. Реле срабатывает и контактом KV1,2 подает питание на катушку контактора КМ5, который размыкает контакт КМ5,1 и в якорную цепь ЭД вводится дополнительное сопротивление торможения противовключения R_пвк. Контакт KVL1 замыкается и обеспечивает питание катушки контактора КМЗ, который в свою очередь обеспечивает замкнувшимся контактором КМ 3,2 питание катушки контактора КМ4. Контакторы КМ3,1 и КМ 4,1 разомкнуты, и в якорную цепь ЭД включены последовательно обе ступени пускового резистора. Двигатель тормозит в режиме противовключения. При уменьшении напряжения на катушке реле контроля торможения противовключения до значения, равного напряжению сети, реле возвращается в исходное состояние, контакт КV1.2 размыкается, контактор КМ5 теряет питание и контакт КМ 5,1 замыкается и включает ступень сопротивления противовключения R_пвк. Контакт KV1.1 размыкается, а контакт КМ2,4 разомкнут, то катушка контактора ускорения КМ3 теряет питание, и двигатель запускается в обратную сторону вращения в функции времени.

Назначение элементов защиты

QF – автоматический выключатель, защита от токов кз силовой цепи.

КА1 – реле максимального тока, защита от больших токов.

КА2 – реле обрыва поля, защищает работу ЭД при обрыве цепи возбуждения и возможного разноса ЭД при холостом ходе.

КК1 – тепловое реле, тепловая защита ЭД

FU1, FU2 – плавкие предохранители, защита цепей управления и сигнализации от токов кз и перегрузок.

R_p – разрядный резистор, защита от перенапряжения обмотки возбуждения в момент её отключения от питающей сети.