2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Реверс трехфазного асинхронного двигателя

Предлагается схема электронного переключателя на твердотельных тиристорах (управляемые кремниевые выпрямители SCR), предназначенная для реверсирования трехфазного двигателя. Тут отсутствуют движущиеся механические контакты — как известно, традиционное реверсирование осуществляется парой контакторов, которые меняют местами две из трех линий переменного тока. Но у контакторов есть недостатки — они дороги и имеют ограниченный срок службы при повторяющемся частом переключении.

Схема релейного реверса 3-фазного мотора

Для начала схема обычного релейного реверса, чтоб лучше понять процесс. Вот схема принципиальная и далее монтажная реверсивного пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором:

SB1 — «Вперед»
SB2 — «Назад»
SB3 — «Стоп»

Схема электронного реверса двигателя

А это электронное реверсирование:

Схема управления — драйвер.

Обратите внимание, что эта схема не обеспечивает управление скоростью, поскольку двигатель работает на своей базовой скорости, и не обеспечивает переключение при нулевом напряжении. Для контроля вращения используйте схему частотного регулятора.

Как работает электронный реверс

Тиристоры SCR получают повторяющуюся серию импульсов, которая как включает их, так и поддерживает их проводимость. Импульсы управления генерируются м/с 555 и изолируются гальванически через 4 вторичных импульсных трансформатора. Для каждой линии один такой контур. Когда 555 заблокирована, импульсы на управляющем электроде прекращаются, и ток SCR коммутируется по линии переменного напряжения.

Почему SCR? Они намного более надежны чем обычные тиристоры, потому что они рассчитаны на более высокую температуру перехода, имеют более низкие потери проводимости, более высокое номинальное напряжение, более высокое значение dV / dT и более высокий номинальный ток короткого замыкания. Конечно недостатком является требование, чтоб пара проводила оба полупериода.

Полупроводниковый предохранитель необходим для прерывания межфазного тока короткого замыкания, причём достаточно быстро, чтобы уберечь тиристоры от сгорания. Если оба направления включаются одновременно, происходит межфазное короткое замыкание. Отключающий ток предохранителя должен быть существенно меньше тока силового полупроводника.

Добавление конденсатора 0,1 мкФ между управляющим электродом и катодом существенно увеличивает номинальное значение dV / dT устройства, а также снижает шумовую чувствительность.

Демпфер RC подключен к каждой ячейке. Резистор поглощает энергию, вызванную всплеском линейного шума — такое может произойти при включении питания и может вызвать ложное срабатывание тиристоров. Он также поглощает энергию всплеска напряжения выключения SCR, которая является функцией скорости изменения восстановленного тока заряда SCR и индуктивности последовательной цепи.

Трансформаторы импульсные

Трансформатор можно легко изготовить из соответствующих материалов. Он предназначен для пикового первичного напряжения 24 В, но его можно изменить для снижения напряжения путем регулировки количества витков первичной обмотки. Другой подход — параллельное соединение двух импульсных трансформаторов с двумя вторичными обмотками каждый.

Характеристики импульсного трансформатора

Нельзя устанавливать высокий уровень на обоих выходах одновременно. Он должен обеспечивать как минимум 1 линейный цикл для SCR, для коммутации линии перед изменением направления вращения.

В противном случае необходимо предусмотреть промежуток времени между сменой направлений, чтобы скорость двигателя снизилась. Хотя скорость не обязательно должна падать до нуля, это снизит повышение температуры двигателя, поскольку реверс двигателя, когда он вращается в другом направлении, приводит к очень высоким токам мотора.

Однофазная испытательная схема

Поскольку в радиолюбительской лаборатории как правило нет трехфазного источника питания для работы двигателя, тестирование может быть однофазным. Для этого требуется только два SCR, соединенных встречно параллельно, и половина цепи управления.

Однофазный тестовый сигнал на осциллографе показан выше.

Схема реверса трехфазного двигателя

Трехфазные электродвигатели широко используются на многих объектах. В силу специфических условий эксплуатации, довольно часто возникает необходимость изменения направления вращения вала того или иного агрегата. Для этих целей лучше всего подходит стандартная схема реверса трехфазного двигателя, применяемая для открытия и закрытия гаражных ворот, обеспечения работы лифтов, погрузчиков, кран-балок и другого оборудования.

Общая схема реверса электродвигателей

В промышленности и сельском хозяйстве нашли широкое применение различные типы трехфазных асинхронных электродвигателей. Они устанавливаются в электроприводах оборудования, служат составной частью автоматических устройств. Трехфазные агрегаты завоевали популярность, благодаря высокой надежности, простому обслуживанию и ремонту, возможности работы напрямую от сети переменного тока.

Специфика работы устройств, работающих с электродвигателями, предполагает необходимость изменения направления вращения вала, называемого реверсом. Для таких ситуаций разработаны специальные схемы, в состав которых включены дополнительные электрические приборы. Прежде всего, это вводный автомат, имеющий соответствующие параметры, контакторы (2 шт.), тепловое реле и элементы управления в виде трех кнопок, объединенных в общий кнопочный пост.

Для того чтобы вал начал вращаться в противоположную сторону, необходимо изменить расположение фаз подаваемого напряжения. Необходим постоянный контроль над значением напряжения, поступающего на электродвигатель и катушки контакторов. Непосредственное выполнение реверса в трехфазном двигателе осуществляется контакторами (КМ) № 1 и № 2. При срабатывании контактора № 1, фазы поступающего напряжения будут располагаться иначе, нежели при срабатывании контактора № 2.

Читать еще: Ford transit неисправности двигателя

Для управления катушками обоих контакторов предусмотрены три кнопки ВПЕРЕД, НАЗАД и СТОП. Они обеспечивают питание катушек в зависимости от расположения фаз. Порядок включения контакторов влияет на замыкание электрической цепи таким образом, что вращение вала двигателя в каждом случае происходит строго в определенную сторону. Кнопку НАЗАД необходимо только нажать, но не удерживать, так как она сама оказывается в нужном положении под действием самоподхвата.

На всех трех кнопках установлена блокировка, предотвращающая их одновременное включение. Несоблюдение этого условия может привести к возникновению в электрической цепи короткого замыкания и выходу из строя оборудования. Для блокировки кнопок используется специальный блок-контакт, расположенный в соответствующем контакторе.

Схема реверса трехфазного двигателя и кнопочного поста

В каждой системе, обеспечивающей реверс трехфазного электродвигателя, имеются специфические кнопочные контакты, объединенные в общий кнопочный пост. Работа этой системы тесно связана с функционированием остальных элементов схемы.

Всем известно, что включение контактора магнитного пускателя осуществляется с помощью управляющего импульса, поступающего после нажатия на пусковую кнопку. Данная кнопка в первую очередь обеспечивает подачу напряжения на катушку управления.

Включенное состояние контактора удерживается и сохраняется, благодаря принципу самоподхвата. Он заключается в параллельном подключении (шунтировании) к пусковой кнопке вспомогательного контакта, обеспечивающего подачу напряжения на катушку. В связи с этим уже нет необходимости удерживать кнопку ПУСК в нажатом состоянии. Таким образом, магнитный пускатель может отключиться только после разрыва цепи катушки управления, поэтому в схеме необходима кнопка с размыкающим контактом. В связи этим, кнопки управления, объединенные в кнопочный пост, оборудуются двумя парами контактов нормально открытыми (NO) и нормально закрытыми (NC).

Все кнопки выполнены в универсальном варианте для того, чтобы обеспечить моментальный реверс двигателя, если в этом возникнет срочная необходимость. Отключающая кнопка, в соответствии с общепринятыми нормами, имеет название СТОП и маркируется красным цветом. Кнопка включения известна как стартовая или пусковая, поэтому она именуется по-разному с помощью слов ПУСК, ВПЕРЕД или НАЗАД.

В некоторых случаях кнопочный пост может использоваться в нереверсивной схеме работы электродвигателя, когда его вал вращается лишь в одном направлении. Запуск производится кнопкой пуск, а остановка произойдет через определенный промежуток времени после нажатия кнопки СТОП, когда вал преодолеет инерцию. Подключение такой схемы может быть выполнено в двух вариантах, с помощью катушек управления на 220 и 380 вольт.

Во всех случаях перед подключением кнопочного поста составляется схема его монтажа. В первую очередь выполняется подключение контактора, при отсутствии напряжения на входном кабеле. Для непосредственного управления напряжение может сниматься с любой фазы, какая будет наиболее удобна для использования. Проводник, соединяемый с кнопкой СТОП, подключается совместно с проводом фазы к соответствующей клемме контактора. Во избежание путаницы, нормально разомкнутые контакты маркируются цифрами 1 и 2, а нормально замкнутые цифрами 3 и 4.

По завершении монтажа в кнопочном посте устанавливается перемычка, затем подключается провод, соединяющий клемму 1 кнопки ПУСК и вывод катушки управления контактора.

Схема реверса трехфазного двигателя в однофазной сети

Довольно часто трехфазные электродвигатели используются в бытовых условиях и включаются в однофазную сеть. Для таких случаев предусмотрена реверсивная схема подключения электродвигателя в однофазной сети. Принцип действия такой схемы очень простой: для выполнения реверса используются конденсаторы, питание которых переключается между полюсами питающего напряжения. Управление схемой осуществляется кнопкой.

Поскольку питающее напряжение составляет 220 В, соединение обмоток двигателя будет выполнено звездой, а на клеммник подведено три вывода. На кнопке управления между клеммами устанавливается перемычка, после чего к одной из них подключается вывод конденсатора. Второй вывод конденсатора подключается к обмотке электродвигателя, не соединенной с сетью.

Затем переключатель соединяется с двигателем, затем подводится питающее напряжение. Готовую систему нужно включить и проверить работу реверса.

Электропривод и электрооборудование: Методические указания к лабораторным работам , страница 9

1. Записать паспортные данные магнитных пускателей, тепловых реле, кнопочных станций и автоматического воздушного выключателя. Расшифровать буквенные и цифровые символы, входящие в обозначение типа аппарата.

2. По схеме рис. 3.1 собрать цепи управления АД с помощью нереверсированного магнитного пускателя. Проверить действие нулевой защиты.

3. По схеме рис. 3.2 собрать цепи управления двумя АД с электрической блокировкой. Проверить действие блокировки.

4. По схеме рис.3.3 собрать цепи управления АД с помощью реверсивного магнитного пускателя. Провести пуск, остановку и реверсирование АД.

Рис. 3.1. Схема включения асинхронного электродвигателя

Рис. 3.2. Схема включения двух асинхронных электродвигателей с электрической блокировкой

Порядок выполнения работы

Схема управления АД с помощью с помощью нереверсивного магнитного пускателя показана на рис. 3.1. Для включения нажмите кнопку SB1 “Пуск ”. При этом в катушке магнитного пускателя КМ появится ток, пускатель сработает и своими главными контактами подключит АД к сети, а вспомогательным контактом КМ блокирует кнопку SB1 “Пуск ”. После пуска эту кнопку можно отпустить, питание катушки КМ будет осуществляться через вспомогательный контакт КМ. Для остановки АД необходимо нажать кнопку SB2 “Стоп”. При этом катушка КМ обесточится, и магнитный пускатель отключит АД.

Читать еще: Что такое моточас работы двигателя

Если напряжение сети исчезнет или снизится на значение больше допустимого, магнитный пускатель выключит двигатель так же, как и при нажатии кнопки SB2 “Стоп”. При восстановлении прежнего значения напряжения пускатель не срабатывает, и АД не включится, потому что цепь катушки пускателя разомкнута (разомкнут контакт кнопки SB1 “Пуск” и блокирующий контакт КМ), осуществляется так называемая нулевая блокировка. Для проверки действия нулевой блокировки необходимо с помощью рубильника, расположенного на распределительном щитке, кратковременно выключить напряжение. При повторном включении рубильника магнитный пускатель не должен сработать.

Электрическая схема, представленная на рис. 3.2, позволяет произвести пуск двигателя только в определенной последовательности, а именно: сначала пускается двигатель М1, а затем М2. Пока не включен двигатель М1, нажатие на кнопку SB4 “Пуск ” второго пускателя не дает никаких результатов, ибо в цепи катушки КМ2 последовательно включен замыкающий блокировочный контакт КМ1 первого пускателя. Кнопкой SB3 отключается только второй двигатель, а кнопкой SB2 — оба двигателя.

Рис. 3.3. Схема реверсирования асинхронного электродвигателя

На рис 3.3. приведена электрическая схема реверсирования АД. В этой схеме применена двойная электрическая блокировка с помощью размыкающих кон тактов магнитных пускателей и кнопочной станции. Причем в цепи втягивающей катушки пускателя КМ1 “Вперед” последовательно включены размыкающие контакты КМ2 пускателя КМ2 “Назад” и кнопки SB2 “Назад”.

Электрическая схема работает следующим образом. При нажатии кнопки SB1 “Вперед” по катушке КМ1 потечет электроток, так как контакты кнопки SB3 “Стоп”, кнопки SB2 и пускателя КМ2:2 замкнуты. Главными контактами КМ1:1 этого пускателя обмотка статора АД подключается к сети, замыкающими блок-контактами КМ1:2 шунтируется пусковая кнопка, а размыкающими блок-контактами КМ1:3 разрывается цепь катушки пускателя КМ2.

Для реверсирования АД необходимо нажать кнопку SB2 “Назад”, при этом разомкнутся ее замкнутые контактыКМ2:2, а затем уже замкнутся разомкнутые контактыКМ2:1 и КМ2:3. Эти кнопочные станции изготавливаются таким образом, что каждая из кнопок имеет один контактный подвижный мостик и две пары неподвижных контактов. Таким образом, при нажатии на кнопку SB2 “Назад” сначала будет разорвана цепь катушки пускателя КМ1, главные контакты КМ1:1 которого разомкнутся, отключая АД от сети. Одновременно блок-контакты КМ 1:3 замыкаются для включения в цепь катушки КМ2. При дальнейшем нажатии кнопки SB2 (перемещение подвижного контактного мостика до нижних контактов) замкнется цепь втягивающей катушки КМ2 пускателя КМ2:1, главные контакты которого подключают обмотку статора АД к сети для вращения в обратном направлении (так как поменяется последовательность фаз), одновременно также шунтируется кнопка SB2.

АлтГТУ 419
АлтГУ 113
АмПГУ 296
АГТУ 267
БИТТУ 794
БГТУ «Военмех» 1191
БГМУ 172
БГТУ 603
БГУ 155
БГУИР 391
БелГУТ 4908
БГЭУ 963
БНТУ 1070
БТЭУ ПК 689
БрГУ 179
ВНТУ 120
ВГУЭС 426
ВлГУ 645
ВМедА 611
ВолгГТУ 235
ВНУ им. Даля 166
ВЗФЭИ 245
ВятГСХА 101
ВятГГУ 139
ВятГУ 559
ГГДСК 171
ГомГМК 501
ГГМУ 1966
ГГТУ им. Сухого 4467
ГГУ им. Скорины 1590
ГМА им. Макарова 299
ДГПУ 159
ДальГАУ 279
ДВГГУ 134
ДВГМУ 408
ДВГТУ 936
ДВГУПС 305
ДВФУ 949
ДонГТУ 498
ДИТМ МНТУ 109
ИвГМА 488
ИГХТУ 131
ИжГТУ 145
КемГППК 171
КемГУ 508
КГМТУ 270
КировАТ 147
КГКСЭП 407
КГТА им. Дегтярева 174
КнАГТУ 2910
КрасГАУ 345
КрасГМУ 629
КГПУ им. Астафьева 133
КГТУ (СФУ) 567
КГТЭИ (СФУ) 112
КПК №2 177
КубГТУ 138
КубГУ 109
КузГПА 182
КузГТУ 789
МГТУ им. Носова 369
МГЭУ им. Сахарова 232
МГЭК 249
МГПУ 165
МАИ 144
МАДИ 151
МГИУ 1179
МГОУ 121
МГСУ 331
МГУ 273
МГУКИ 101
МГУПИ 225
МГУПС (МИИТ) 637
МГУТУ 122
МТУСИ 179
ХАИ 656
ТПУ 455
НИУ МЭИ 640
НМСУ «Горный» 1701
ХПИ 1534
НТУУ «КПИ» 213
НУК им. Макарова 543
НВ 1001
НГАВТ 362
НГАУ 411
НГАСУ 817
НГМУ 665
НГПУ 214
НГТУ 4610
НГУ 1993
НГУЭУ 499
НИИ 201
ОмГТУ 302
ОмГУПС 230
СПбПК №4 115
ПГУПС 2489
ПГПУ им. Короленко 296
ПНТУ им. Кондратюка 120
РАНХиГС 190
РОАТ МИИТ 608
РТА 245
РГГМУ 117
РГПУ им. Герцена 123
РГППУ 142
РГСУ 162
«МАТИ» — РГТУ 121
РГУНиГ 260
РЭУ им. Плеханова 123
РГАТУ им. Соловьёва 219
РязГМУ 125
РГРТУ 666
СамГТУ 131
СПбГАСУ 315
ИНЖЭКОН 328
СПбГИПСР 136
СПбГЛТУ им. Кирова 227
СПбГМТУ 143
СПбГПМУ 146
СПбГПУ 1599
СПбГТИ (ТУ) 293
СПбГТУРП 236
СПбГУ 578
ГУАП 524
СПбГУНиПТ 291
СПбГУПТД 438
СПбГУСЭ 226
СПбГУТ 194
СПГУТД 151
СПбГУЭФ 145
СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
ПИМаш 247
НИУ ИТМО 531
СГТУ им. Гагарина 114
СахГУ 278
СЗТУ 484
СибАГС 249
СибГАУ 462
СибГИУ 1654
СибГТУ 946
СГУПС 1473
СибГУТИ 2083
СибУПК 377
СФУ 2424
СНАУ 567
СумГУ 768
ТРТУ 149
ТОГУ 551
ТГЭУ 325
ТГУ (Томск) 276
ТГПУ 181
ТулГУ 553
УкрГАЖТ 234
УлГТУ 536
УИПКПРО 123
УрГПУ 195
УГТУ-УПИ 758
УГНТУ 570
УГТУ 134
ХГАЭП 138
ХГАФК 110
ХНАГХ 407
ХНУВД 512
ХНУ им. Каразина 305
ХНУРЭ 325
ХНЭУ 495
ЦПУ 157
ЧитГУ 220
ЮУрГУ 309

Читать еще: Что такое регулировка клапанов двигателя

Полный список ВУЗов

О проекте
Реклама на сайте
Правообладателям
Правила
Обратная связь

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Электрическая схема мостового крана

Мостовые краны используются во всех отраслях промышленности, однако их эксплуатационный период различается, что влияет на их строение в зависимости от сферы применения.

Установка кабины на редко используемый грузоподъемный механизм нецелесообразна, поэтому зачастую используется электросхема для управления крана с пола. В этой статье представлены все электрические схемы мостового крана с описанием.

Классификация

Электросхемы мостового крана отвечают за различные узлы механизма и могут быть: принципиальные, монтажные и маркированные, элементные. Принципиальные объяснят принципы работы электрооборудования, порядок поступления тока по электроцепи. Схема составляется при нахождении кранового оборудования в нормальном состоянии (не подверженного внешним воздействиям).

Принципиальные схемы очень удобны при проведении ремонтных работ и наладке подъемно-транспортного механизма. На ней четко отображаются все конструктивные элементы, все удобно разбито по цепочкам, которые легко запоминаются.

Электроцепи на чертеже механизма подразделяются на цепи питания и управления, каждая из которых имеет собственное обозначение (толстые и тонкие линии). На монтажной схеме указывается взаимное расположение источников питания и электрооборудования.

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема мостового крана с описанием

Каждый элемент эл. схемы мостового крана имеет собственное обозначение. Барабанные контроллеры имеют вид разверток, подвижные контакты на чертеже представлены как прямоугольники, а положение обозначается пронумерованными линиями.

Как правило, электрические схемы указывают на последовательность соединения всех элементов: управления, подъема и перемещения, защиты, но не передают пропорциональность их расположения.

Рассмотрим эл. схемы мостового крана на 5 тонн: схема электропривода, защитной панели переменного тока, схема реверсирования.

Защитная крановая панель

Панель защиты на крановом оборудовании используют при управлении с помощью контроллера. Визуально это шкаф с аппаратурой внутри. Шкаф закрывается как на обычный замок, так и блокируется с помощью электрорубильника. То есть если крановый механизм подключен к электросети, вы не сможете открыть шкаф.

Панели используются для защиты кранов, имеющих от 3 до 6 электродвигателей. Для переменного тока на 220, 380 и 500 В используются панели типа «ПЗКБ», для постоянного тока 220 и 440 В — типа «ППЗКБ».

Защитная панель включает в себя устройства:

Максимальная – защита от перегруза и замыкания электросети.
Нулевая – предотвращает произвольный запуск после проблем с энергоснабжением.
Концевые – активирует тупиковые упоры на краях рельсовых путей.

Рис. 2. Схема защитной панели

Для схемы на рисунке 2 защитное воздействие на цепь оказывается с помощью контактных реле. Размыкающие контакты последовательно подключены в катушку линейного контактора, а катушка реле – в силовую цепь электродвигателя. (Все катушки реле имеют обозначения KF).

При превышении тока в цепи контакты реле размыкаются и электрооборудование отключается от внешней энергосети. Это позволяет сберечь крановый двигатель и проводку.

Схема реверсирования и управления краном

Рис. 3. Принципиальная схема блокировки при реверсировании

Двигатель М запускается пускателем КМ1 и вращается по часовой стрелке. Контакт КМ1:3 размыкается, и блокирует поступление тока до включения КМ1, цепь питания пускателя КМ2 разомкнута и не включается. Реверсирование двигателя производится кнопками SВ1 и SВ2, при последовательном нажатии которых он начнет обратное движение. SВ2 разрывает цепь питания катушки КМ1 и далее замыкает катушку КМ2 (механическая блокировка). Включение пускателя КМ2 и запускает реверсивное движение. При этом контакт КМ2:3 размыкается и блокирует пускатель КМ1.

Принципиальная электрическая схема для кран-балки

Рис. 4. Принципиальная электрическая схема кран-балки

Питание к катушкам и контактам контакторов подъема (КМ1) и спуска (КМ2), для передвижения вперед (КМЗ) и назад (КМ4) подводится через электрический кабель. Подъем тележки вверх ограничен выключателем SQ. Кроме того, устройство блокирует кран при превышении допустимой грузоподъемности.

Электрические схемы на кранах могут различаться исходя из типа и количества двигателей, грузоподъемности, однако общие принципы их построения одинаковы для всего подъемно-транспортного оборудования.

Управление работой осуществляется при помощи реверсивных пускателей в кабине оператора или кнопок на гибком магнитном кабеле.

Принципиальная электросхема помогает грамотно установить кран и упростит его техническое обслуживание. Тщательное соблюдение заводских требований поможет снизить негативное воздействие на крановые механизмы.