Подготовка схемы к работе

Для подготовки схемы к работе подают питание на линейные провода А, В, С.

При этом переменное напряжение от фаз В и С поступает на вход выпрямительного

мостика UZ по цепи:

провод С – размыкающий контакт КМ1.6 линейного контактора – левый вывод мо

стика – правый вывод мостика – провод В.

На выходе мостика появляется выпрямленное напряжение с полярностью : «плюс»

на верхнем выводе, «минус» на нижнем, вследствие чего через катушку КТ потечет ток по цепи - «плюс» на мостике – катушка КТ - «минус» на мостике.

Реле КТ включается и мгновенно размыкает контакт КТ1 в цепи катушки контакто-

ра ускорения КМ2.

Таким образом, в исходном состоянии включено только реле времени КТ.

Работа схемы

Для пуска нажимают кнопку SВ1 «Пуск». Через контакты кнопки получет питание катушка линейного контактора КМ1.

Контактор включается и замыкает главные контакты в силовой части схемы, вследствие чего обмотка статора подключается к линейным проводам А, В и С через пусковые резисторы R.

Одновременно переключаются вспомогательные контакты контактора КМ:

1. верхний контакт КМ1 замыкается и шунтирует кнопку SB1 «Пуск»;

2. cредний контакт КМ1 замыкается в цепи катушки контактора ускорения КМ2,

но контактор не включается, т.к. в цепи его катушки разомкнут контакт КТ;

3. нижний контакт КМ1 размыкается, снимая питание с мостика UZ, вследствие

чего обесточивается катушка реле времени КТ.

С этого момента начинается выдержка времени реле КТ. Когда выдержка закончится, реле КТ замыкает свой контакт в цепи катушки контактора ускорения КМ2. Контактор КМ2 включается и замыкает свои главные контакты, которые шунтируют пусковые резисторы R.

Двигатель с броском тока переходит на естественную механическую характеристику и разгоняется до скорости, зависящей от статического момента механизма. Если этот момент равен номинальному, двигатель разгонится до номинальной скорости, если меньше номинального – до скорости, большей номинальной, если больше номинального ( что недопустимо ) – до скорости, меньшей номинальной.

На практике выдержка времени реле КТ – 1…2 сек.

Остановка

Для остановки двигателя нажимают кнопку SB2 «Стоп». Катушка линейного кон-

тактора КМ1 теряет питание, все 6 контактов контактора ( 3 – главных и 3 вспомогательных ) занимает положение, показанное на схеме.

Двигатель отключается от сети и останавливается.

9. Прочитать и объяснить работу схемы автоматического пуска асинхронного электродвигателя в функции времени через пусковые резисторы в цепи обмотки ротора;

Основные сведения

Пуск асинхронного двигателя через пусковые резисторы в цепи обмотки ротора предназначен для уменьшения пусковых токов. При прямом пуске ( без резисторов ) пу-

сковой ток превышает номинальный в 4…7 раз, что вызывает большие провалы напряже-

ния судовой сети, а при частых пусках - перегревает обмотки статора и ротора.

Поскольку при пуске в ротор вводятся резисторы с большим активным сопротивле

тием, ток ротора получается практически активным, что увеличивает пусковой момент двигателя до необходимого значения.

На судах асинхронные двигатели с фазным ротором нашли ограниченное примене

ние, в основном, в электроприводах грузовых кранов и якорно-швартовных устройст ( бра

шпилей ).

Схема автоматического пуска асинхронного электродвигателя в функции вре

мени через пусковые резисторы

Схема автоматического пуска асинхронного электродвигателя в функции времени

через пусковые резисторы приведена на рис. 122.

Рис. 122. Схема автоматического пуска асинхронного электродвигателя в функции времени через пусковые резисторы в цепи обмотки ротора

На рис. 122 приняты такие обозначения:

1. QF – автоматический выулючатель;

2. КМ – линейный контактор;

3. КМ1, КМ» и КМ3 – контакторы ускорения;

4. SB1 – кнопка «Пуск»;

5. SB2 – кнопка «Стоп»;

6. R , R и R - пусковые резисторы в цепи ротора.

Особенность схемы состоит в том, что для обеспечения выдержки времени к контакторам пристроены маятниковые реле времени.

Подготовка схемы к работе

Для подготовки схемы к работе включают автоматический выключатель QF.

После этого схема готова к работе.

Работа схемы

Для пуска нажимают кнопку SВ1 «Пуск». Через контакты кнопки получет питание катушка линейного контактора КМ1.

Контактор включается и замыкает главные контакты в силовой части схемы, вследствие чего обмотка ротора подключается к линейным проводам А, В и С через пусковые резисторы.

Одновременно мгновенно замыкается вспомогательный контакт, который шунтирует кнопку SB1 «Пуск», после чего ее можно отпустить.

При этом напряжение подается на обмотку статора двигателя и он начинает вра-

щаться при полностью введенном пусковом реостате на первой искусственной характеритике.

Контакт КМ реле времени, включенный последовательно с катушкой контактора

ускорения КМ1, пока не замкнут – он замкнется только через некоторое время.

Как только выдержка времени реле, пристроенного к контактору КМ закончится,

контакт КМ в цепи катушки контактора КМ1 замкнется, вследствие чего контактор К

включится и замкнет два главных контакта КМ1, которые зашунтируют первую ступень пускового резистора R .

Двигатель с броском тока перейдет на вторую искусственную характеристику п

продолжит разгон.

Далее работа схемы повторяется.

Как только выдержка времени реле, пристроенного к контактору КМ1 закончится,

контакт КМ1 в цепи катушки контактора КМ2 замкнется, вследствие чего контактор КМ2 включится и замкнет два главных контакта КМ2, которые зашунтируют вторую ступень пускового резистора R .

Двигатель с броском тока перейдет на третью искусственную характеристику и продолжит разгон.

Как только выдержка времени реле, пристроенного к контактору КМ2 закончится,

контакт КМ2 в цепи катушки контактора КМ3 замкнется, вследствие чего контактор КМ3 включится и замкнет два главных контакта КМ2, которые зашунтируют третью и последнюю ступень пускового резистора R .

Двигатель с броском тока перейдет на естественную характеристику и продолжит

разгон до номинальной скорости.

Для остановки двигателя нажимают кнопку SB2 «Стоп». Линейный контактор К

отключается. При этом размыкаются главные контакты в цепи обмотки статора, вследствие чего двигатель отключается от сети.

Одновременно размыкается вспомогательный контакт КМ, включенный параллельно кнопке SB1 «Пуск», вследствие чего отключаются контакторы ускорения КМ1, КМ2 и КМ3.

Схема готова к повторному пуску.

10. Прочитать и объяснить работу схемы пуска асинхронного двигателя с фазным ротором;

Асинхронные двигатели с фазным ротором пускают в ход с помощью резисторов, включаемых в цепь ротора, что позволяет уменьшить пусковой ток и увеличить пусковой момент двигателя ( рис. 9.17 )..

Рис. 9.17. Схема пуска асинхронного двигателя с фазным ротором

Для пуска двигателя включают линейный контактор КЛ, через контакты которого обмотка статора двигателя подключается к питающей сети «напрямую».Контакты КУ1 и КУ2 контакторов ускорения при пуске должны быть разомкнуты. Тем самым последовательно в каждую из трех фазных обмоток ротора вводятся обе ступени добавочных ( пусковых ) резисторов r и r . Эти ступени увеличивают общее ( эквивалентное ) сопротивление цепей фазных обмоток ротора, что ( см. выше ) приводит, с одной стороны, к уменьшению пускового тока, с другой – к увеличению пускового момента.

Когда двигатель разгонится до скорости 30-40% номинальной, отключают первую ступень r , для чего замыкают контакты КУ1.

Двигатель с броском тока продолжает разгоняться, и при скорости 60-70% номинальной отключают вторую ступень r , для чего замыкают контакты КУ2.

Двигатель после отключения резисторов r и r продолжает разгоняться до номинальной скорости.

Отключение резисторов можно производить вручную – при помощи контроллеров, или полуавтоматически – при помощи более сложных по устройству магнитных станций. Следует отметить, что, кроме указанных достоинств – увеличеный пусковой момент, меньший пусковой ток, двигатели специального исполнения имеют существенные недостатки:

1. более сложное устройство обмоток роторов;

2. наличие щеточного устройства у двигателей с фазным ротором, снижающее надежность двигателя;

3. худшие эксплуатационные характеристики, а именно - меньшие значения коэффициента полезного действия и коэффициента мощности.

На судах из перечисленных выше типов двигателей специального исполнения ограниченное применение нашли двигатели с двумя клетками на роторе – в электроприводах грузовых лебедок ( суда польской постройки типа «Муром» ), и более широкое применение – двигатели с фазным ротором. Их применяют на многих сериях судов в электроприводах грузовых кранов и брашпилей.

11. Прочитать и объяснить работу схемы электропривода брашпиля по системе Г – Д;

. Система управления электроприводом брашпиля по системе генератор-двигатель

Основные сведения

Системой генератор-двигатель ( Г-Д ) называют систему, в которой исполнитель-

ный двигатель, приводящий в движение механизм, питается от отдельного генератора, а не от судовой сети.

Сам генератор приводится в движение дизелем ( на электроходах ) или асинхрон-

ным электродвигателем ПД ( в данной схеме ).

Система Г-Д имеет низкий коэффициент полезного действия – 30 - 40%, что объяс-

няется трёхкратным преобразование энергии. В данной схеме такое преобразование проис

ходит:

1. в приводном асинхронном двигателе ПД, в котором электроэнергия судовой сети преобразуется в механическую на валу двигателя;

2. в генераторе Г, в котором механическая энергия приводного двигателя ПД преобразуется в электрическую самого генератора;

3. в исполнительных двигателях 1ИД, 2ИД, в которых электрическая энергия, получа-

емая от генератора Г, преобразуется в механическую на их валах.

Однако система Г-Д позволяет плавно и в широких пределах регулировать скорость

исполнительного двигателя, чего нельзя достигнуть иными способами регулирования скорости. Поэтому она до сих пор широко применяется на судах.

В этой системе обмотки якорей генератора Г и исполнительных двигателей 1ИД и 2ИД соединены последовательно ( они обтекаются одинаковым током ), что позволило создать простую и эффективную защиту от токов перегрузки при помощи последователь

ной противокомпаундной обмотки ( ПКО ) генератора ( см. ниже ).