Основные принципы автоматического управления электроприводами

Часто в одной и той же схеме управления электроприводом используют различные принципы автоматического управления, осуществление которых требует соответствующего количества различных аппаратов автоматического управления.

Управление пуском электроприводов в функции времени сводится к обеспечению автоматического срабатывания замыкающих контактов электрических аппаратов, которые закорачивают пусковые резисторы через определённые, наперёд заданные, промежутки времени, независимо от переходных процессов производственного агрегата. Длительность этих промежутков обеспечивается применением соответствующих реле времени различных конструкций.

В схеме управления трёхфазным асинхронным двигателем с фазным ротором и одной ступенью ускорения, где применено электромагнитное реле времени постоянного тока с демпфером в качестве реле ускорения (рис. 1.18), подведение напряжения от трёхфазной сети А, В, С приводит к срабатыванию этого реле, поскольку, его его обмотка K2 получает питание через вспомогательные размыкающие контакты K1.3 линейного контактора и полупроводниковый диод V1.

В результате этого размыкающие контакты K2.1 с замедлителем, действующим при возврате, размыкаются и отключают цепь катушки контактора ускорения K3. Нажатие пусковой кнопки S2, шунтированной вспомогательными замыкающими контактами K1.2, приводит к включению катушки линейного контактора K1 и замыканию его главных замыкающих контактов K1.1, что вызывает пуск двигателя М при наличии группы пусковых резисторов R1 в цепи ротора.

Одновременно с этим размыкаются вспомогательные размыкающие контакты K1.3, которые отключают цепь обмотки реле ускоренияK2. Спустя установленную выдержку времени, размыкающие контакты K2.1 замкнутся и включат катушку контактора ускоренияK3. Последний сработает и его главные замыкающие контакты K3.1 и K3.2 замкнут пусковые резисторы R1 накоротко, а двигатель станет работать по естественной схеме включения.

Рис. 1.18. Схема управления трёхфазным асинхронным двигателем с фазным ротором в функции времени.

Введение в цепь пусковой кнопки S2 вспомогательных размыкающих контактов K3.3 исключает пуск двигателя при замкнутых главных контактах контактора ускорения K3.1 и K3.2. Нажатие остановочной кнопки S1 прерывает цепь катушки линейного контактора K1, в результате чего двигатель отключается, а замкнувшиеся вспомогательные размыкающие контакты K1.3 включают обмотку реле ускорения K2, подготавливая этим установку к очередному пуску.

Управление электроприводами в функции угловой скорости требует контроля её с последующим воздействием на аппараты управления. Так как существующие конструкции центробежных реле сложны и точность работы их невелика, предпочитают угловую скорость фиксировать электрическими величинами, которые прямо пропорциональны ей.

В качестве последних принимают в электроприводах с двигателями постоянного тока ЭДС якоря, а при использовании трёхфазных асинхронных двигателей с фазным ротором и трёхфазных синхронных двигателей – частотутока, индуктированного в обмотке ротора, и ЭДС этой же обмотки.

В схеме управления (рис. 1.19) двигателем постоянного тока параллельного возбуждения небольшой мощности в функции ЭДС катушка контактора ускорения K2 включена параллельно якорю.

Рис. 1.19. Схема управления двигателем постоянного тока параллельного возбуждения в функции ЭДС.

Нажатие пусковой кнопки S2 приводит к включению катушки линейного контактора K1 и присоединению главными замыкающими контактами K1.1 и K1.2 якоря двигателя М с параллельной обмоткой возбуждения L1 через пусковой резистор R1 к сети постоянного напряжения при одновременном шунтировании этой же кнопки замкнувшимися замыкающими контактами K1.3.

При этом якорь приходит во вращение и в его обмотке наводится ЭДС, прямо пропорциональная угловой скорости. При некотором значении угловой скорости ЭДС якоря вызывает в катушке контактора ускорения K2 установление тока срабатывания, при котором главные замыкающие контакты K2.1 закорачивают пусковой резистор R1 и двигатель начинает работать по естественной схеме включения. Введение в цепь пусковой кнопки вспомогательных размыкающих контактов K2.2 исключает пуск двигателя, если его главные замыкающие контакты K2.1 перед пуском по какой-либо причине окажутся замкнутыми. Нажатие остановочной кнопки S1 приводит к отключению двигателя от питающей сети и к возвращению всех аппаратов в исходное положение.