Схема пуска двигателя постоянного тока параллельного возбуждения в функции времени

Для двигателей постоянного тока применяются следующие виды автоматизированного пуска: а) непосредственный (прямой); б) в функции электродвижущей силы якоря; в) в функции тока; г) в функции времени. Во всех случаях, независимо от способа пуска, схема должна обеспечить защиту исполнительного механизма от больших ускорений, механических толчков и защиту электрического двигателя от недопустимых токов.

Наибольшее распространение на судах получил пуск в функции времени с применением электромагнитных или маятниковых реле времени и таймтакторов.

Пуск в функции времени можно осуществлять по одной из схем, данных на рис. При этом отдельные элементы схем работают в определенной последовательности по установленному графику времени, причем их работа не зависит от параметров электрической сети, частоты вращения или нагрузки двигателя, что является несомненным преимуществом таких схем.

На рисунке а приведена схема пуска в функции времени с помощью электромагнитных реле и контакторов ускорения.

Элементы схемы. Двигатель смешанного возбуждения, в цепь якоря которого включены две ступени пускового сопротивления СП; линейный контакт КЛ, имеющий два главных замыкающих контакта КЛ 1 и КЛ 2, два замыкающих блок - контакта - КЛ1, шунтирующий кнопку П, и КЛ2 в цепи катушек 2РУ, 1КУ, один размыкающий блок - контакт в цепи - катушки реле 1РУ; электромагнитные реле времени 1РУ и 2РУ, у каждого из которых есть по одному размыкающему с выдержкой времени при замыкании контакта в цепи контакторов ускорения 1КУ и 2КУ; контактор ускорения 1КУ с одним замыкающим главным контактором выключающим первую ступень пускового сопротивления СП, и одним размыкающий блок - контактом в цепи катушки реле 2РУ;

контактор ускорения 2КУ с замыкающим главным контактом, включающим вторую ступень пускового сопротивления СП; реле

максимальное РМ с одним размыкающим контактом в цепи катушки КЛ; предохранители Пр; разрядное сопротивление СР.

Работа схемы. При подаче напряжения на Л1 и Л2 двигатель получит возбуждение от обмотки ШОВ. Через размыкающий блок -контакт КЛ под напряжение будет включена катушка реле 1РУ, которая откроет свой размыкающийся с выдержкой времени при замыкании контакт 1РУ в цепи катушек контакторов 1КУ и 2КУ. Эта электрическая блокировка предусмотрена для того, чтобы при нажатии на кнопку «Пуск» не допустить прямого пуска двигателя и обеспечить необходимую выдержку срабатывания контактора 1КУ. Схема подготовлена к пуску. Нажав на кнопку <<Пуск>>, подаем питание на катушку контактора КЛ, который, притянув свой якорь, замкнет замыкающие главные контакты. При этом образуется цепь главного тока через все пусковое сопротивление СП. Двигатель начнет разгон по первой искусственной характеристике. Одновременно происходит перезамыкание блок - контактов, КЛ1 шунтирует кнопку П; КЛ2 подает питание на катушку 2РУ, так как блок-контакт 1КУ замкнут; КЛ обрывает цепь питания катушки 1РУ.

Катушка реле 2РУ открывает размыкающийся с выдержкой времени при замыкании контакт в цепи катушки контактора 2|КУ, предохраняя его от преждевременного включения в работу. Так как обрывается цепь катушки 1РУ, то с выдержкой времени замыкается ее замыкающий контакт и получает питание катушка контактора ускорения 1КУ. Контактор 1КУ замкнет главный замыкающий контакт и выключит первую ступень сопротивления СП из работы. Одновременно блок -контакт 1КУ обесточит катушку реле 2РУ. Двигатель разгоняется по второй искусственной характеристике. Через заданный промежуток времени закроется контакт реле 2РУ, переключив катушку контактора 2КУ под напряжение. Контактор 2КУ сработает и своим контактом выключит вторую ступень сопротивления. Двигатель работает по естественной характеристике. Окончится процесс пуска двигателя.

Защита предусмотрена такая же, как у ранее рассмотренных схем, т. е. максимальная, минимальная и нулевая, с помощью предохранителей и разрядного сопротивления.

Особенностью схемы, изображенной на рисунке б, является включение катушки реле 2РУ. Выдержка времени этого реле получается вследствие циркуляции тока в замкнутом контуре при замыкании катушки контактом 1КУ накоротко. Реле срабатывает и размыкает свой контакт из-за разности потенциалов на зажимах катушки при прохождении пускового тока по сопротивлению СП. Хотя по мере разгона двигателя пусковой ток и уменьшается, магнитные силы катушки 2РУ удерживают контакт 2РУ разомкнутым и только после закорачивания катушки с выдержкой времени замыкается ее контакт. В остальном данная схема не отличается от предыдущей.

Схема, приведенная на с помощью таймтакторов, рисунок, в, предусматривает работу с помощью таймтакторов, отрегулированных на определенную выдержку времени. Роль электромагнитных реле в схеме выполняют удерживающие катушки 1ТУ и 2ТУ со своими контактами, а роль контакторов ускорения - втягивающие катушки 1ТУ и 2ТУ. Процесс пуска не отличается от рассмотренных, но количество примененных аппаратов уменьшилось. Схема, показанная на рисунке, е, ра6отает с использованием таймтакторов с одной катушкой

и еще более упрощается. При подаче напряжения на клеммы, Л1 и Л2 срабатывает таймтактор 1ТУ, так как его катушка получает питание через размыкающий блок - контакт линейного контактора КЛ. Открывается размыкающий (с выдержкой времени при замыкании) контакт 1ТУ, который отключает первую ступень пускового сопротивления СП, и закрывается замыкающий (с выдержкой времени при открывании) контакт в цепи катушки второго таймтактора 2ТУ. Таймтактор 2ТУ срабатывает, открывает свой размыкающий (с выдержкой времени при замыкании) контакт, выключающий вторую ступень пускового сопротивления, и закрывает замыкающий (с выдержкой времени при открывании) блок - контакт в цепи кнопки П. Тем самым обеспечивается невозможность пуска при выключенном пусковом сопротивлении. Схема подготовлена к пуску, который осуществляется нажатием на соответствующую кнопку. При нажатии на кнопку П катушка КЛ окажется подключенной к источнику питания и сработает. Якорь двигателя с замыканием контактов КЛ1 и КЛ2 подключается к сети через включенное полностью пусковое сопротивление СП. Двигатель начинает разгон. Одновременно шунтируется кнопка П и обесточивается таймтактор 1ТУ. С выдержкой времени закрывается размыкающий (с выдержкой времени при замыкании) контакт 1ТУ, который выключает первую ступень пускового сопротивления из работы. Двигатель увеличивает частоту вращения.

Размыкается с выдержкой времени контакт 1ТУ и обесточивается таймтактор 2ТУ. Последний с выдержкой времени закроет свой размыкающий контакт 2ТУ, который выключит вторую пусковую ступень сопротивления. Двигатель будет работать по естественной характеристике. Процесс пуска закончен.

Недостатком рассмотренных схем является существенное влияние на процесс пуска температуры нагрева катушек реле времени и таймтакторов, так как при нагревании увеличиваются их активные сопротивления, уменьшается выдержка времени при срабатывании. Другими словами, аппараты с нагретыми катушками срабатывают быстрее, чем с холодными, и уставку их времени срабатывания необходимо рассчитать исходя из температуры нагрева.