5.5. Контроллерная схема яшу с 3-скоростным асинхронным двигателем

Схема предназначена для управления электроприводом якорно-швартовного устройства с 3-скоростным асинхронным двигателем.

В данной схеме применяется асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором и тремя обмотками на статоре. Мощность электродвигателя – 20...25 кВт. . Способ регулирования скорости – изменением числа пар полюсов.

При подъёме ( спуске ) якоря используются только 1-я и 2-я скорости, при швартовных операциях – все 3.

Рисунок 5.3 - Контроллерная схема управления 3-скоростным якорно-швартовным электроприводом

Особенность силовой части схемы состоит в том, что обмотки 1-й и 2-й скорости соединены последовательно, но при работе включаются поочерёдно. Такое соединение обеспечивает без обрывное переключение этих обмоток и защиту контактов Q10, Q11 и Q12 от обгорания.

Как видно из таблицы замыкания контактов , контроллер имеет 3 фиксированных положения в каждую сторону ( «травить» и «выбирать» ).

В промежуточном состоянии между положениями 2 и 3 рукоятка контроллера не фиксируется.

Контроллер имеет 10 главных контактов - Q3…Q12 и 2 вспомогательных - S1 и S2.

Для подготовки схемы к работе включают автоматический выключатель QF.

При этом получает питание первичная обмотка трансформатора, Напряжение вторичной обмотки выпрямляется диодами VD1, VD2. образуется цепь тока катушки минимального расцепителя автомата QF. Система управления и двигатель фактически подключены к сети.

Схема управления симметрична, поэтому рассмотрим работу схемы в направлении «Выбирать».

Контакты Q10, Q11 и Q12 шунтируют обмотку 2-й скорости ML2,

Q3, Q5 и Q7 – обеспечивают подачу питания на катушку электромагнитного тормоза YB и обмотку 1-й скорости ML1. Обмотка ML1 соединена «звездой».

Двигатель растормаживается и работает на первой скорости.

При переводе рукоятки контроллера в положение «2» размыкаются контакты Q10, Q11 и Q12 ( снимается шунтирование обмотки ML2 ) и замыкаются Q8 и Q9, соединяющие нижние выводы обмотки ML2 в общую точку. В результате обмотка ML2 соединяется в «звезду». Двигатель переходит на 2-ю скорость.

При переводе рукоятки в 3-е положение в промежуточном положении замкнутся вспомогательные контакты S1 и S2. Через эти контакты образуется цепь тока последовательно соединённых катушек КМ1 и КМ2 контакторов 3-й скорости. Контакторы КМ1 и КМ2 размыкают контакты в цепи обмоток 1-й и 2-й скоростей и замыкают контакты в цепи обмотки 3 -й скорости. Одновременно замыкается вспомогательный контакт КМ1 и шунтирует контакт S1контроллера.

Двигатель переходит на 3-ю скорость.

При переводе рукоятки контроллера в 3-е фиксированное положение контакт S1размыкается, но цепь катушек контакторов КМ1 и КМ2 сохраняется через вспомогательный контакт КМ1.

Система управления обеспечивает следующие виды защиты:

1.Защита от токов короткого замыкания

При коротком замыкании в обмотке статора отключается автомат QF. Двигатель отключается от сети и затормаживается.

При коротком замыкании в цепи катушки QF или контакторов КМ1, КМ2 сгорает предохранитель в цепи первичной обмотки трансформатора. При этом теряет питание катушка QF, отключается автомат QF. Двигатель отключается от сети и затормаживается.

2.Защита от токов перегрузки

Для защиты от токов перегрузки обмотки 1-й скорости служит тепловое реле F1, обмотки 2-й скорости – реле F2, F3, обмотки 3-й скорости – реле F4, F5.

Токи срабатывания реле F4 и F5 разные, у реле F5 меньше, у реле F4 – больше. При перегрузке 3-й скорости быстрее срабатывает реле F5, оно размыкает свой контакт в цепи катушек контакторов 3-й скорости КМ1, КМ2.

Контакторы отключаются, размыкают свои контакты в цепи обмотки 3-й скорости ML3 и замыкают в цепи обмотки 2-й скорости ML2. Одновременно размыкается вспомогательный контакт КМ1. Двигатель переходит с 3-й скорости на вторую. После отключения обмотки ML3 нагревательный элемент F5 остывает и контакт F5 повторно замыкается. Однако контакторы КМ1 и КМ2 самопроизвольно включиться не смогут, т.к. разомкнут вспомогательный контакт КМ1.

Для возврата на 3-ю скорость надо сначала замкнуть контакт S1, а для этого рукоятку контроллера перевести из 3-го положения в промежуточное .

При перегрузке обмоток 2-й или 1-й скорости размыкаются контакты F2 или F3или F1. Катушка QF обесточивается, автомат QF отключается.

При необходимости, нажатием кнопки S3 шунтируют контакты F1…F4, тем самым оставляя без защиты от перегрузки обмотки 1-й и 2-й скорости. Такая необходимость может возникнуть, если надо быстро сняться с якоря, а тепловые реле F1…F4 постоянно срабатывают.

В этом случае надо доложить о срабатывании защиты на мостик и только после получения команды с мостика нажать кнопку S3.

3.Защита по снижению напряжения ( минимальная и нулевая )