Разработка принципиальной схемы управления

 

5.1 Требования к схеме управления

Схема управления должна обеспечивать непрерывный цикл работы, который изображен на рисунке 1.2 (тахограмма) с функциями управления по времени во время пуска и управления по ЭДС во время торможения, обеспечивать защиту двигателей от перегрузки, от снижения питающего напряжения (ниже 80% номинального). Должен быть предусмотрен принудительный останов двигателя и аварийное динамическое торможение. Также должен быть предусмотрен электромагнитный тормоз для фиксации рабочего механизма при отключении двигателей.

На табло оператора должны быть выведены индикаторы режима работы электропривода (сеть, работа, останов, авария), индикаторы причины аварии (перегрузка первого или второго двигателя, низкое питающее напряжение). В случае аварии индикаторы аварии должны оставаться работающими.

Схема управления работает от сети постоянного тока напряжением 220 В. Питание двигателя осуществляется от сети переменного тока напряжением 380 В.

5.2 Описание схемы управления

Схему управления электроприводом проектируем на постоянное напряжение 220 В, т.к. реле, контакторы, работающие на постоянном токе более надежны в работе, чем на переменном. Схема управления автоматизированным электроприводом представлена на рисунке 4.1.

Включаем автомат QF Если напряжение в цепи управления соответствует требуемому (более ), то срабатывает реле напряжения KV1 своим замыкающим контактом формирует цепь питания контакторов КМ1 и КМ2 и его замыкающий контакт подключает цепь питания операторного табло, загорается лампа HL1 «Сеть».

Реле KL1 - выключено, своим размыкающим контактом образует цепь питания для лампы HL3 «Останов двигателей М1 и М2» - лампа загорается.

В схеме управления включены реле времени КТ2-КТ10; выключены магнитные контакторы КМ1-КМ20, реле времени КТ1, КТ11, КТ12, промежуточные реле KL1-KL5

Цепь обмотки электромагнитного тормоза разомкнута силовым замыкающимся контактом реле КМ17 - тормоз держит рабочий механизм. Тепловые реле КК1-КК4 выключены, своими размыкающими контактами подготавливают цепь для включения магнитных контакторов КМ1 и КМ2.

При нажатии кнопки «Пуск» SB1, включаются контакторы КМ1, КМ2, которые своими дополнительными замыкающими контактами подают питание на промежуточное реле KL1, которое замыкает свои замыкающие контакты, шунтирует кнопку SB1, подает питание на реле времени КТ1 и подает питание на лампу HL2 «Работа двигателей М1 и М2» - лампа загорается, также KL1 размыкает размыкающиеся контакты, выключая цепь питания лампы HL3, лампа гаснет и отключает реле времени КТ2.

Включившись, линейные контакторы KM1 и KM2 своими силовыми замыкающими контактами подключают цепи статоров двигателей М1 и М2 к сети напряжением 380 В.

Реле KT2 с выдержкой времени , равной работе двигателя на предварительной ступени , замыкает свой размыкающий контакт, образуя цепь питания контактора КМ3, который в свою очередь отключит электромагнитный тормоз YB1, подав питание на его обмотку.

Включившись, КМ3 силовыми замыкающими контактами замкнет в цепи ротора пусковой реостат на сопротивление , отключит питание от реле времени КТ3 и подключит КМ17, который шунтирует контакты КМ3, начнется отчет времени работы на первой ступени пуска. Двигатели начнут разгоняться от до .

С выдержкой времени сработает реле времени КТ3 и своими размыкающими контактами замкнут цепь контактора KМ4, которое своим размыкающим контактом обрывает цепь питания контактора КМ3 и реле времени КТ4. КМ4 силовыми замыкающими контактами замкнет в цепи ротора пусковой реостат на сопротивление , КТ4 начнет отсчет времени работы на второй ступени пуска от до .

С выдержкой времени сработает реле времени КТ4 и своими размыкающими контактами замкнут цепь контактора KМ5, которое своим размыкающим контактом обрывает цепь питания контактора КМ4 и реле времени КТ5. КМ5 силовыми замыкающими контактами замкнет в цепи ротора пусковой реостат на сопротивление , КТ5 начнет отсчет времени работы на третьей ступени пуска от до .

С выдержкой времени сработает реле времени КТ5 и своими размыкающими контактами замкнут цепь контактора KМ6, которое своим размыкающим контактом обрывает цепь питания контактора КМ5 и реле времени КТ6. КМ6 силовыми замыкающими контактами замкнет в цепи ротора пусковой реостат на сопротивление , КТ6 начнет отсчет времени работы на четвертой ступени пуска от до .

С выдержкой времени сработает реле времени КТ6 и своими размыкающими контактами замкнут цепь контактора KМ7, которое своим размыкающим контактом обрывает цепь питания контактора КМ6 и реле времени КТ7. КМ7 силовыми замыкающими контактами замкнет в цепи ротора пусковой реостат на сопротивление , КТ7 начнет отсчет времени работы на пятой ступени пуска от до .

С выдержкой времени сработает реле времени КТ7 и своими размыкающими контактами замкнут цепь контактора KМ8, которое своим размыкающим контактом обрывает цепь питания контактора КМ7 и реле времени КТ8. КМ8 силовыми замыкающими контактами замкнет в цепи ротора пусковой реостат на сопротивление , КТ8 начнет отсчет времени разгона и работы на естественной характеристике от до .

Это будет означать, что пуск в функции времени завершен.

Реле времени КТ8 замыкает свой размыкающий контакт с выдержкой времени, который включает контактор КМ9. Включившись, КМ9 своими силовыми замыкающими контактами замкнет в цепи ротора пусковой реостат на сопротивление , а вспомогательными размыкающими контактами выключит реле КТ9, контактор КМ8. Начинается торможение двигателей от до .

Реле времени КТ9 замыкает свой размыкающий контакт с выдержкой времени, который включает контактор ускорения КМ10. Включившись, КМ10 своими силовыми замыкающими контактами замкнет в цепи ротора пусковой реостат на сопротивление , а вспомогательными размыкающими контактами выключит реле КТ10 и контактор КМ9. Начинается торможение двигателей от до .

По окончанию выдержки времени размыкающим контактом реле КТ10 образует цепь питания для реле КL2 и КТ11, КТ12. КТ11 включается, разрывает питание для контакторов КМ1 и КМ2, обрывается питание для реле КL1. КТ12, включившись, имеет выдержку времени на размыкание и служит для шунтирования контакта KL1 (подготавливает цепь для включения контакторов КМ1 и КМ2 после паузы).

KL2 обрывает питание КМ11, который в свою очередь обрывает питание YB1, чтобы не включилось динамическое торможение после обычного останова. Тормоз сработает и будет удерживать вал рабочего механизма до момента нового пуска.

По истечению времени паузы КТ11 замыкает свой размыкающий контакт, формируя цепь питания к контакторам КМ1 и КМ2. Происходит повторный пуск двигателей. Цикл пуска и торможения повторится.

В случае какого-либо отказа (снижения напряжения сети для питания цепей двигателей или схемы управления, перегрузки двигателей) схема включает аварийное динамическое торможение, и осуществляет торможение по предварительной ступени. На пульте у диспетчера загораются лампы соответствующих аварий, которые не гаснут до полного отключения от цепи автоматом QF.

Рассмотрим работу схемы при перегрузке.

При перегрузке двигателя М1 срабатывает одно из тепловых реле КК1 или КК2, они своими размыкающими контактами отключают питание с контакторов КМ1, КМ2. На табло у диспетчера загораются лампы «Перегрузка двигателя М1». КL1 отключает контакторы КМ3-КМ10, выводя цепь ротора на сопротивление предварительной ступени, и обрывает питание к реле времени КТ1, которое контролирует время аварийного торможения.

КМ11 остается включенным и продолжает подавать питание в цепь YB1. KL1 своим размыкающим контактом замыкает цепь КМ12, который подает постоянное напряжение в обмотки статора. Время работы КМ12 определяет реле времени КТ1. Происходит аварийное динамическое торможение двигателей. Реле КТ1 с выдержкой времени аварийного торможения размыкает свои замыкающий контакт, разрывает цепь питания контактора КМ11. КМ11 выводит КМ12 и YB1. Динамическое торможение прекращается. Электромагнитный тормоз YB1 фиксирует рабочий механизм.

При возникновении выше перечисленных аварий схема ведет себя аналогично выше рассмотренному.