Схема асинхронного двигателя со световой сигнализацией
Обновлено: 06.07.2024
Схемы автоматической блокировки и сигнализации
В многодвигательных приводах определенная последовательность включения, выключения, реверсирования, регулирования и торможения различных двигателей обычно обеспечивается при помощи блокировочных связей между цепями управления отдельных, электродвигателей.
Приведем несколько схем автоматической блокировки, используемых при управлении двумя двигателями с короткозамкнутыми роторами.
По схеме рис.1, а пуск одного двигателя исключает возможность включения другого, что обеспечивается блок-контактами К1 и К2, размыкающимися при срабатывании контактора другого двигателя. Та же схема может быть использована для раздельного дистанционного управления каждым двигателем без взаимной блокировки. Для этого двухпозиционный переключатель SM должен быть поставлен в правое положение, когда замкнуты обе пары контактов 1 и 2, шунтирующие блок-контакты К1 и К2.
По схеме рис. 1, б первый двигатель (на рисунке не показан) включается нажатием пусковой кнопки SB1. Вместе с ним автоматически включается и второй двигатель. Но второй двигатель нельзя включить при неработающем первом. Включение одного из двигателей вызывает немедленный останов другого двигателя. При автоматической работе переключатель SM устанавливают в левое положение, при котором контакты 1 и 3 замкнуты, а при раздельном управлении переключатель ставится в правое положение, когда замкнуты контакты 2 и 4.
Рис.1. Схемы блокировки двух асинхронных двигателей: а — блокировки исключения; б и в — зависимой блокировки; гид — при совместной работе двух двигателей
По схеме рис.1, в включение двигателей осуществляется поочередно: сначала первого двигателя кнопкой SB1, а затем второго двигателя кнопкой SB2. Возможна работа первого двигателя отдельно, но второй двигатель может работать только совместно с первым. Схема управления пуском значительно упрощается, если двигатели должны работать только совместно.
По схеме рис.1, г это обеспечивается двумя контакторами и общей пусковой кнопкой, а в схеме рис.1, д — общим контактором. Во всех приведенных схемах останов двигателей производится соответствующими кнопками SB.
Как бы ни была рационально составлена схема управления двигателями, следует иметь в виду возможность отказов в работе отдельных ее элементов. Надежность в работе зависит не только от качества аппаратуры и ее монтажа, но и от построения схемы управления, поэтому необходимо предусматривать различного рода сигнализации о режимах работы схемы и избегать аварийные режимы. Для исключения самопроизвольного продолжения работы после восстановления напряжения без повторного включения схемы оператором предусматривается информационная сигнализация (рис.2). Несмотря на простоту варианта рис.2, а, он может дать ложный сигнал при перегорании лампы.
Более надежным является вариант рис.2,б так как при перегорании любой из двух ламп он не даст ложной информации. Если в схеме имеются свободные контакты, то вариант рис.2, в является более надежным. Сигнал о восстановлении напряжения при наличии реле напряжения KV можно обеспечить по схеме рис.2, г. Повторное включение после снятия напряжения производится пусковой кнопкой SB. Обрыв цепи катушек реле или контактора не должен быть причиной неверных срабатываний, поэтому в управляющие цепи нельзя включать размыкающие контакты, замыкающиеся при обрыве цепи катушки.
В схеме рис.2, д используется реле контроля КА тока в обмотках ответственных узлов, которое включается параллельно катушке контактора К. Сигнал обрыва в катушке К показывает лампа HL. В случае залипания якоря контактора К при снятии напряжения сигнал о том, что контактор остался включенным, обеспечивается загоранием лампы HL1.
Один из вариантов схемы звуковой сигнализации показан на рис.2, е. По этой схеме осуществляется контроль исправной работы четырех двигателей. После пуска всех четырех двигателей сигнализация в этой схеме автоматически подготавливается к включению. При этом замыкающий контакт четвертого двигателя К4 включает реле подготовки звукового сигнала KV, а размыкающие контакты на участке аb размыкаются. Замыкаются при этом контакты самоблокировки и блокировки реле KV.
При перегрузке, например, одного из двигателей на участке аb замкнется один из размыкающихся контактов и немедленно включится аварийный звуковой сигнал НА. Чтобы снять звуковой сигнал, нажимают кнопку SB, включенную последовательно с НА, при этом размыкается цепь реле KV и его контакты KV. Нажатием кнопки SB1 осуществляется автоматический останов двигателей, при этом включается реле автоматического останова КН.
Рис. 2. Схемы сигнализации: а, б, в — примеры информационной сигнализации; г и д — с реле напряжения и контроля; е, ж — аварийной
Реле КН своим размыкающим контактом отключит цепь питания катушек контакторов K1 К2, КЗ и К4 (контакторы на схеме не показаны), а другим контактом КН обесточит реле KV, которое отключит звуковую сигнализацию НА. Для проверки исправности звукового сигнала нажимают кнопку SB.
Для контроля верхнего и нижнего уровней стружки в бункере при производстве древесностружечных плит может быть применена звуковая сигнализация, изображенная на рис.2, ж. Когда стружка достигнет верхнего уровня бункера, включится реле KSL, и его замыкающий контакт включит звуковой сигнал НА. При снижении стружки в бункере ниже установленного уровня замкнется контакт реле низкого уровня RSL1 и включит звуковой сигнал.
Нажатием кнопки SB снимают звуковой сигнал. Кнопка SB включит реле снятия сигнала KV, а его размыкающий контакт отключит сигнализацию НА. Реле KV останется включенным через контакт самоблокировки до снятия напряжения в цепи управления. Нажатием кнопки SB1 проверяется исправность звуковой сигнализации.
На рис. 3 приведена схема электрической сигнализации двух технологических параметров.
Рис. 3. Схема сигнализации
При отклонении от нормы одного из них, например, первого, замыкается технологический контакт S1, расположенный в соответствуюшем измерительном приборе или сигнализаторе. При этом включается реле 1К, которое своим переключающим контактом 1К1 включает сигнальную лампу HL1 и отключает ее от кнопки опробования сигнализации SB3.
Одновременно замыкающий контакт 1К2 реле 1К через размыкающий контакт ЗК2 выключенного реле 3К включает звонок НА. Включается звонок кнопкой съема звуковой сигнализации SB1, при нажатии которой реле 3К через свой замыкающий контакт 3X7 становится на самоблокировку, размыкающим контактом отключается звонок.
Если при таком состоянии схемы замыкается второй технологический контакт S2, то при снятом звуковом сигнале загорается лишь сигнальная лампа HL2, а звуковой сигнал не будет подан. В исходное состояние схема придет после размыкания обоих технологических контактов S1 и S2, что вызывает отключение всех реле. Кнопки SB2 и SB3 предназначены для опробования звонка и сигнальных ламп.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Схемы пуска и торможения двигателя
В настоящее время наиболее распространены трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Пуск и остановка таких двигателей при включении на полное напряжение сети осуществляются дистанционно при помощи магнитных пускателей.
Наиболее часто используется схема с одним пускателем и кнопками управления "Пуск" и "Стоп". Для того, чтобы обеспечить вращение вала двигателя в обе стороны используется схема с двумя пускателями (или с реверсивным пускателем) и тремя кнопками. Такая схема позволяет менять направление вращения вала двигателя "на ходу" без его предварительной остановки.
Схемы пуска двигателя
Электрический двигатель М питается от трехфазной сети переменного напряжения. Трехфазный автоматический выключатель QF предназначен для отключения схемы при коротком замыкании. Однофазный автоматический выключатель SF защищает цепи управления.
Основным элементом магнитного пускателя является контактор (мощное реле для коммутации больших токов) КМ. Его силовые контакты коммутируют три фазы, подходящие к электродвигателю. Кнопка SB1 ("Пуск") предназначена для пуска двигателя, а кнопка SB2 ("Стоп") - для остановки. Тепловые биметаллические реле KK1 и КК2 осуществляют отключение схемы при превышении тока, потребляемого электродвигателем.
Рис. 1. Схема пуска трехфазного асинхронного двигателя с помощью магнитного пускателя
При нажатии кнопки SB1 контактор КМ срабатывает и контактами KM.1, КМ.2, КМ.3 подключает электродвигатель к сети, а контактом КМ.4 блокирует кнопку (самоблокировка).
Для остановки электродвигателя достаточно нажать кнопку SB2, при этом контактор КМ отпускает и отключает электродвигатель.
Важным свойством магнитного пускателя является то, что при случайном пропадании напряжения в сети двигатель отключается, но восстановление напряжения в сети не приводит к самопроизвольному запуску двигателя, так как при отключении напряжения отпускает контактор КМ, и для повторного включения необходимо нажать кнопку SB1.
При неисправности установки, например, при заклинивании и остановке ротора двигателя, ток, потребляемый двигателем, возрастает в несколько раз, что приводит к срабатыванию тепловых реле, размыканию контактов KK1, КК2 и отключению установки. Возврат контактов КК в замкнутое состояние производится вручную после устранения неисправности.
Реверсивный магнитный пускатель позволяет не только запускать и останавливать электрический двигатель, но изменять направление вращения ротора. Для этого схема пускателя (рис. 2) содержит два комплекта контакторов и кнопок пуска.
Рис. 2. Схема пуска двигателя с помощью реверсивного магнитного пускателя
Контактор КМ1 и кнопка SB1 с самоблокировкой предназначены для включения двигателя в режиме "вперед", а контактор КМ2 и кнопка SB2 включают режим "назад". Для изменения направления вращения ротора трехфазного двигателя достаточно поменять местами любые две из трех фаз питающего напряжения, что и обеспечивается основными контактами контакторов.
Кнопка SB3 предназначена для остановки двигателя, контакты КМ 1.5 и КМ2.5 осуществляют взаимоблокировку, а тепловые реле КК1 и КК2 - защиту при превышении тока.
Включение двигателя на полное напряжение сети сопровождается большими пусковыми токами, что может быть недопустимо для сети ограниченной мощности.
Схема пуска электродвигателя с ограничением пускового тока (рис. 3) содержит резисторы R1, R2, R3, включенные последовательно с обмотками электродвигателя. Эти резисторы ограничивают ток в момент пуска при срабатывании контактора КМ после нажатия кнопки SB1. Одновременно с КМ при замыкании контакта КМ.5 срабатывает реле времени КТ.
Выдержка, осуществляемая реле времени, должна быть достаточной для разгона электродвигателя. По окончании времени выдержки замыкается контакт КТ, срабатывает реле К и своими контактами K.1, К.2, К.3 шунтирует пусковые резисторы. Процесс пуска завершен, на двигатель подается полное напряжение.
Рис. 3. Схема пуска двигателя с ограничением пускового тока
Далее будут рассмотрены две наиболее популярных схемы торможения трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором: схема динамического торможения и схема торможения противовключением.
Схемы торможения двигателя
После снятия напряжения с двигателя его ротор какое-то время продолжает вращаться за счет инерции. В ряде устройств, например, в подъемно-транспортных механизмах, требуется осуществлять принудительное торможение для уменьшения величины выбега. Динамическое торможение заключается в том, что после снятия переменного напряжения через обмотки электродвигателя пропускается постоянный ток.
Схема динамического торможения показана на рис. 4.
Рис. 4. Схема динамического торможения двигателя
В схеме, помимо основного контактора КМ, присутствует реле К, включающее режим торможения. Поскольку реле и контактор не могут быть включены одновременно, применена схема взаимоблокировки (контакты КМ.5 и К.3).
При нажатии кнопки SB1 срабатывает контактор КМ, подает питание на двигатель (контакты КМ.1 КМ.2, КМ.3), блокирует кнопку (КМ.4) и блокирует реле К (КМ.5). Замыкание КМ.6 вызывает срабатывание реле времени КТ и замыкание контакта КТ без выдержки времени. Таким образом осуществляется пуск двигателя.
Для остановки двигателя следует нажать кнопку SB2. Контактор КМ отпускает, размыкаются контакты KM.1 - KM.3, отключая двигатель, замыкает контакт КМ.5, что вызывает срабатывание реле К. Контакты K.1 и К.2 замыкаются, подавая постоянный ток в обмотки. Происходит быстрое торможение.
При размыкании контакта КМ.6 реле времени КТ отпускает, начинается выдержка времени. Величина выдержки должна быть достаточна для полной остановки электродвигателя. По окончании выдержки времени контакт КТ размыкается, реле К отпускает и снимает постоянное напряжение с обмоток электродвигателя.
Наиболее эффективным способом торможения является реверсирование двигателя, когда сразу после снятия питания на электродвигатель подается напряжение, вызывающее появление встречного вращающего момента. Схема торможения противовключением приведена на рис. 5.
Рис. 5. Схема торможения двигателя противовключением
Частота вращения ротора двигателя контролируется с помощью реле частоты вращения с контактом SR. Если частота вращения больше некоторого значения, контакт SR замкнут. При остановке двигателя контакт SR размыкается. Кроме контактора прямого включения KM1 схема содержит контактор для реверсирования КМ2.
При пуске двигателя срабатывает контактор KM1 и контактом КМ 1.5 разрывает цепь катушки КМ2. С достижением определенной частоты вращения замыкается контакт SR подготавливая цепь для включения реверса.
При останове двигателя контактор KM1 отпускает и замыкает контакт КМ1.5. В результате этого контактор КМ2 срабатывает и подает на электродвигатель реверсирующее напряжение для торможения. Снижение частоты вращения ротора вызывает размыкание SR, контактор КМ2 отпускает, торможение прекращается.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Здесь представлены и рассматриваются простые схемы световой и звуковой сигнализации для устройств и приборов КИП и А.
Внимание! Так как все схемы работают под напряжением 220 Вольт, опробование и наладка должна производиться квалифицированным персоналом с соответствующей группой допуска по электробезопасности.
Простая схема световой и звуковой сигнализации
Схема общей сигнализации, показанная на рисунке 1 содержит минимальное количество коммутационных элементов.
Рисунок 1. Простая схема световой и звуковой сигнализации КИП и А
Принцип действия сигнализации
Если контакт прибора, вызвавший включение сигнализации размыкается, то соответственно выключается сигнализация – и световая, и звуковая. Реле K1 приводится в исходное состояние.
При использовании лампочки и сирены большой мощности, через коммутационные контакты S1. Si реле приборов может проходить большой ток, что может привести к их подгоранию и выходу из строя. Поэтому, при реализации данной схемы необходимо следить за тем, чтобы суммарный ток лампочки и сирены не превышал предельно допустимый паспортный ток для выходных устройств (реле) приборов.
Буферизированная схема световой и звуковой сигнализации
Схема общей сигнализации, представленная на рисунке 2 по принципу действия соответствует схеме сигнализации представленной выше.
Рисунок 2. Буферизированная схема световой и звуковой сигнализации
Но здесь добавлено промежуточное буферное реле K1 (~220 вольт), исключающее выход из строя контактов реле выходных устройств приборов.
При замыкании контакта реле выходных устройств приборов, через катушку реле / пускателя K1 проходит сравнительно небольшой ток, в большинстве случаев не превышающий предельно-допустимый паспортный. В то же время замыкающий, силовой контакт этого реле / пускателя, может коммутировать достаточно большую мощность для подключения лампочки и сирены свето-звуковой сигнализации.
Триггерная схема световой и звуковой сигнализации
Предыдущие две схемы сигнализации работают таким образом, что при превышении каких либо уставок загорается лампочка и включается звук, а при переходе в нормальный режим, - и свет и сирена отключаются.
В некоторых случаях может быть необходимо включении сигнализации на длительное время даже при кратковременном превышении уставок технологических параметров.
Схема такой сигнализации изображена на рисунке 3.
Рисунок 3. Триггерная схема световой и звуковой сигнализации
Принцип действия аналогичен предыдущей схеме, за исключением того, что в реле K1 добавлен нормально разомкнутый контакт самоподхвата K1.1 и кнопка сброса (выключения) сигнализации SB2.
Даже при кратковременном превышении параметра уставок приборов (замыкании контактов S1. Si), реле K1 сработает и заблокируется контактом K1.1.
Сбросить его в исходное состояние (выключить сигнализацию) можно разорвав цепь питания его катушки вручную кнопкой SB2.
Схема световой и звуковой сигнализации на реле РТД12
Схема звуковой сигнализации на реле РТД12 показана на рисунке 4.
Если предыдущие схемы идеально подходят реализации для одноканальной сигнализации, то при подключении нескольких приборов не всегда может быть удобно определять каким именно прибором вызвано включение сигнализации. Схема, приведенная ниже работает таким образом, что при срабатывании сигнализации от неограниченного числа приборов включается общая звуковая сигнализация – сирена и загорается одна или несколько лампочек, указывающая на канал (прибор, устройство) от которого сработала сигнализация.
Рисунок 4. Схема световой и звуковой сигнализации на реле РТД12
Особенность схемы заключается в том, что при замыкании одного из контактов реле выходных устройств приборов, фаза ~220 Вольт подается через соответствующую лампочку канала на вход реле РТД12, вызывая его включение. При этом лампочка горит и включается звуковая сигнализация.
Управлять асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором можно посредством контакторов. При использовании маломощных электродвигателей, для которых нет необходимости ограничивать пусковой ток, запуск производится при действующем напряжении.
Нереверсивная схема управления асинхронного двигателя.
Рисунок 1 — Простейшая схема асинхронного двигателя
Для подачи напряжения на управляющую и силовую цепь используется автоматический выключатель QF. Пуск асинхронного двигателя осуществляется кнопкой SB1 «Пуск”, которая замыкает свои контакты в цепи катушки магнитного пускателя КМ. Который срабатывая замыкает основные контакты силовой цепи статора. Вследствие чего электродвигатель М подсоединяется к питанию. В то же время в управляющей сети происходит замыкание блокирующего контакта КМ который шунтирует кнопку SB1.
- от КЗ — посредством автоматического выключателя QF и плавкими предохранителями FU;
- от перегрузок — посредством теплореле КК (при перегреве данные устройства отсоединяют контактор КМ, прекращая работу движка);
- нулевая защита — посредством магнитного пускателя КМ (при низком напряжении или его полном отсутствии контактор КМ оказывается незапитанным, размыкается и электродвигатель выключается).
Для подключения электродвигателя после срабатывания защитного механизма требуется снова надавить клавишу SB1.
Реостатный пуск асинхронного двигателя с кз ротором.
Если невозможно запустить АД с кз ротором в стандартном режиме, используют запуск при сниженном напряжении. С этой целью в цепь статора добавляют сопротивление, реостат или используют автотрансформатор. Автоматический выключатель QF срабатывает и на управляющую и силовую цепь поступает напряжение. После нажатия кнопки SB1 пускатель КМ1 приходит в действие, подавая электроток в цепь статора с включенным сопротивлением. В то же время питание поступает и на реле времени КТ.
Рисунок 2 — Схема асинхронного двигателя с симметричными сопротивлениями (реостатный пуск)
Через определенный временной интервал, задаваемый реле КТ, происходит замыкание контакта КТ. В итоге пускатель КМ2 шунтирует (закорачивает) сопротивление статора. Процедура запуска электродвигателя завершается. Для его выключения необходимо нажать клавишу SB2 и выключить автомат QF.
Реверсивный пуск асинхронного двигателя
Рисунок 3. Схема реверсивный пуск асинхронного двигателя с кз ротором.
В данной схеме нажатием кнопки реверса меняется чередование фаз питающего напряжения на статоре двигателя, что будет вызывать смену направленности его вращения (реверсом). При помощи нормально замкнутых контактов КМ1 и КМ2 выполнена защита от ошибочного включения сразу двух магнитных пускателей КМ1 и КМ2. Также действуют защиты, аналогичные описанным ранее. Отключить электродвигатель можно кнопкой SB3 и автоматом QF.
Читайте также: