Система релейного керування асинхронним двигуном з короткозамкненим ротором і динамічним гальмуванням

Лабораторна робота № 5

1. Мета роботи

Засвоїти методи аналізу та принципи дії станції БУ5509-13А2Б релейного керування асинхронним двигуном.

2. Програма роботи

· Проаналізувати конструктивний склад станції.

· Проаналізувати режим вмиканням асинхронного двигуна до мережі живлення змінного струму.

· Проаналізувати процес встановлення режиму динамічного гальмування.

· Проаналізувати варіант реалізації автоматичного керування режимом динамічного гальмування.

· Проаналізувати захисні функції, що реалізує станція.

· Виконати запуск станції та реалізувати характерні режими її роботи.

3. Опис станції керування

Станція БУ5509-13А2Б (електрична схема на рис.7.1) представляє собою ізольовану панель, на якій змонтовано:

· В1, В2, В3 - рубильники вмикання до мереж живлення;

· В, Н, Л - контактори для вмикання двигуна до мережі змінного струму під час рушійного режиму;

· Д - контактор для вмикання двигуна до мережі постійного струму під час динамічного гальмування;

· РД, РМ, 1РМ, 2РМ, 3РМ, РН - реле для керування контакторами;

· ПР - запобіжники для захисту від струмів короткого замикання.

Функції головних апаратів:

· РД - реле керування тривалістю динамічного гальмування. Затримка у часі виникає за рахунок електропровідного кільця, що охоплює магнітопровід і уповільнює спадання магнітного потоку після вимикання котушки реле;

· РМ - захист від струмів короткого замикання в контурі котушки Д під час динамічного гальмування. Реле має механічний фіксатор розімкненого стану контактів із поверненням у робочий стан вручну;

· 1РМ, 2РМ, 3РМ - захист ліній живлення двигуна від струмів короткого замикання;

· РН - реле нульового захисту, що контролює належний рівень напруги мережі постійного струму і не дає змоги мимовільного запуску двигуна тільки за рахунок ввімкнення станції до мереж живлення.

Перемикач управління УП встановлюється за межами станції на пульті керування. Перемикач має три керуючих контакти і три положення рукоятки керування: “ 0 ” (замкнено контакт КК0), “ В ” (замкнено контакт КК1), “ Н ” (замкнено контакт КК2).

Станція має захист проти одночасного вмикання двигуна до мереж змінного та постійного струму за рахунок взаємо блокувальних контактів (контакт Д у контурах котушок В, Н, Л і контакти В, Н, Л у контурі котушки Д). Крім того, контактори напрямку В та Н мають механічний блокувальний пристрій, що робить неможливим їх одночасне ввімкнення. Контакти і котушка кожного апарату мають однакові назви.

4. Опис роботи схеми

Електрична схема станції показана на рис.7.1. Ввімкнення до мереж живлення здійснюється автоматом В1 та рубильниками В2, В3 вручну.

Станція забезпечує роботу у трьох режимах: підготовчому, рушійному та гальмовому. Режими задаються контактами КК0, КК1, КК2 перемикача УП. На схемі контакти позначено розривами горизонтальних ліній, а положення - вертикальним пунктиром. Положення із замкненим станом контакту визначені помітними крапками під лінією контакту.

Підготовчий режим виникає після послідовного вмикання В1, В2, В3 та установлення перемикача УП у положення “ 0 ”. Вмикається РН і вмикає свої контакти, що шунтують КК0 і готують вмикання контурів котушок В, Н, Л.

Рушійний режим виникає, якщо після завершення підготовчого режиму перевести УП у одно із робочих положень (“ В ” або ” Н ”). У положенні “ В ”, наприклад, вмикається контакт КК1, одержує живлення котушка контактора В. Вмикається контактор В із вмиканням однойменних контактів у статорних контурах та у контурі живлення котушки Л. Вмикається контактор Л. Контактами В та Л двигун вмикається до мережі живлення змінного струму і починає рух. Одержує живлення котушка РД і вмикає свої контакти у контурі котушки Д, готуючи режим динамічного гальмування. У положенні “ Н ” замість В вмикається Н. Двигун обертається у протилежному напрямку.

Динамічне гальмування виникає після рушійного режиму встановленням УП у положення “ 0 ”. Контури котушок В, Н, Л та РД розриваються, а котушки Д вмикається. Двигун вимикається із мережі змінного струму та вмикається до мережі постійного струму. Встановлюється режим динамічного гальмування. Тривалість режиму контролюється за допомогою реле РД, яке розриває контур котушки Д через певний проміжок часу.

Станція забезпечує такі захисні функції:

· “Нульовий” захист від мимовільного запуску двигуна під час ввімкнення станції до мереж живлення. Захист здійснюється реле РН, котушка якого первісно вмикається через контакт КК0, замкнений тільки у нульовому положенні УП.

· Максимальний струмовий захист контурів змінного струму за допомогою реле 1РМ, 2РМ, 3РМ, що діють у складі автомата В1

· Максимальний струмовий захист за допомогою реле РМ, контакти якого розривають контур живлення котушки Д і повертаються у робочий стан тільки вручну.

· Максимальний струмовий захист керуючих контурів релейної системи запобіжниками ПР.

Апарати постійного струму забезпечують найбільшу швидкодію та надійність, мають у складі зручні електромагнітні реле часу.

5. Зміст звіту

· Назва,мета та програма роботи.

· Електрична схема станції (рис. 5.1.).

· Необхідні нотатки до виконання та захисту роботи.

6. Контрольні запитання

Які функції виконує станція БУ5509-13А2Б? Які апарати вмикають двигун до мережі змінного струму? Як змінюється напрямок обертання вала двигуна в лабораторній роботі? Як встановити режим динамічного гальмування? Які елементи здійснюють електричне блокування? Для чого використовується механічне блокування? Як виконати підготовчий режим станції? Для чого у схемі станції використовується реле РН? За яких умов встановлюється режим динамічного гальмування? Яка причина може не дозволяти динамічного гальмування? Для чого і як використовується реле РД? Чим відрізняються умови вмикання та вимикання контактів РД та РМ у контурі котушки Д? Як реалізується нульовий захист? Як реалізується захист від аварійних струмів?

Рис. 5.1. Електрична схема станції БУ5509-13А2Б