Схема автоматического управления асинхронным двигателем в функции пути.

Одним из распространенных принципов автоматизации управления производственными механизмами является изавтоматизация в функции пути.

Рассматриваемая электрическая схема служит для управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором Д, приводящим в движение суппорт 1 с помощью ходового винта 2 (рис. 1.2). Для отключения двигателя в крайних положения суппорта и автоматизации работы двигателя, осуществляемой в функции пути, служат два конечных (путевых) выключателя SQ1 и SQ2.

Электрическая схема автоматического управления двигателем представлена на рис. 2.2. Включением автоматических выключателей SA1 и SA2 в силовую цепь и цепь управления подается напряжение питания, схема готова к работе.

Нажатием кнопку SB2, последовательностью замкнутых контактов SB2, SB3, SQ1 и КМ2 образуется цепь питания обмотки контактора КМ1, контактор срабатывает и замыкает свои замыкающие контакты в силовой цепи питания обмотки статора асинхронного двигателя и контакт, шунтирующий кнопку SB2 (самоподхват кнопки), а также размыкает свой размыкающий контакт КМ1 в цепи обмотки контактора КМ2. Двигатель начинает работать в точке а (рис. 2.3) своей механической характеристики. Суппорт перемещается условно "вперед".

Конечные выключателя SQ1 и SQ2 устанавливаются в крайних положениях, ограничивая зону перемещения суппорта, определяемую технологическим процессом.

Суппорт, перемещаясь "вперед", достигает выключателя SQ1 и воздействуя на него, размыкает размыкающий контакт SQ1 тем самым разрывая цепь питания обмотки контактора КМ1. Контактор КМ1 размыкает свои контакты в цепи питания статора АД и двигатель останавливается.

Чтобы вернуть суппорт "назад", следует нажать кнопку SB3. Последовательностью замкнутых контактов SB2, SB3, SQ2, КМ1 обмотка контактора КМ2 подключается к цепи питания, контактор срабатывает и замыкает свои замыкающие. Контакты КМ2 в силовой цепи изменяют чередование фаз, что приводит к реверсу двигателя. Двигатель работает в точке в (рис. 2.3). Суппорт перемещается условно "назад", достигает выключателя SQ2 и воздействуя на него, размыкает размыкающий контакт SQ2 тем самым разрывая цепь питания обмотки контактора КМ2. Контактор КМ2 размыкает свои контакты в цепи питания статора АД и двигатель останавливается.

Для осуществления циклического, т.е. безостановочного перемещения суппорта (что имеет место в продольно-строгальных станках) необходимо выполнить перекрестное подключение замыкающих контактов SQ1 и SQ2 параллельно замыкающим контактом SQ3 и SQ2.

Остановка осуществляется кнопкой SQ1 в любой момент времени работы двигателя.

Следует особо отметить перекрестное включение размыкающих контактов КМ1, КМ2, SВ2 и SВ3, которое обеспечивает блокировку одновременного включения контакторов КМ1 т КМ2, так как их одновременное включение приводит к короткому замыканию. Дело в том, что эти контакторы осуществляют реверс двигателя путем изменения чередования фаз в цепи питания статорной обмотки. Одновременное их включения приводит к короткому замыканию фаз А и В.

3. Схема автоматического управления асинхронным двига­телем в функции скорости.

Рассматриваемая схема (рис 3.1) позволяет осуществить режим торможения асинхронного двигателя противовключением («быстрый останов») с помощью реле контроля скорости (РКС).

РКС устанавливается непосредственно на валу асинхронного двигателя и в основе его функционирования лежит асинхронный принцип работы. При включении двигателя, как только частота вращения его вала (а следовательно и вала реле) становится отличной от О, РКС срабатывает и замыкает свой замыкающий контакт, который остается замкнутым в течение всего времени работы двигателя. При отключении двигателя, когда частота вра­щения вала под действием тормозного момента становится близкой к О, РКС размыкает свой замыкающий контакт.

Рассмотрим работу схемы управления процессом торможения.

Включением автоматического выключателя SA1 подаются соответствующие напряже­ния питания на силовую схему (питание двигателя) и на схему управления. Система готова к работе.

Для того, чтобы включить двигатель, достаточно нажать на кнопку «Пуск» (SB1). По­следовательность замкнутых контактов (SB2, SB1 - кнопка нажата, и КМ2) образует цепь питания катушки, контактора КМ1, контактор срабатывает и замыкает свои замыкающие контакты и размыкает размыкающие. При этом: замыкаются силовые контакты КМ1 в це­пи асинхронного двигателя, его статорная обмотка подключается к трехфазному напря­жению и двигатель начинает работать; замыкается замыкающий блок-контакт, включен­ный параллельно кнопке SB1 (самоподхват кнопки «Пуск»); размыкается размыкающий блок-контакт 8 цепи катушки контактора КМ2 (блокировка от одновременного срабатыва­ния контакторов КМ1 и КМ2, что является аварийным режимом, т.к. включением контактора КМ2 осуществляется реверс путем переключения двух фаз, а это межфазное короткое замыкание).

Двигатель работает в номинальном режиме на естественной характеристике (рис 4.2) в тече­ние всего рабочего цикла. Контакт реле контроля скорости КВК находится в замкнутом положении, обеспечивая готовность к работе цепь контактора КМ2.

Для останова двигателя нажимают кнопку SB2 («Стоп»), цепь питания контактора КМ1 разрывается и он отключается, размыкая силовую цепь асинхронного двигателя и отклю­чая блокировки. Образуется цепь питания катушки контактора КМ2, контактор срабатыва­ет и замыкает свои контакты в силовой цепи (питание статорной обмотки двигателя по реверсной схеме), двигатель переходит в режим реверса и начинает тормозиться воз­никшим моментом противоположного знака. Одновременно размыкается блок-контакт в цепи питания контактора КМ1 (блокировка одновременного срабатывания двух кон­такторов КМ2 и КМ1 при случайном замыкании кнопки SB1).

Режим торможения (противовключением) продолжается до тех пор, пока частота вращения вала двигателя не достигнет значения близкого к О. В этот момент реле контро­ля скорости разомкнет свой контакт KBR в цепи питания контактора КМ2, который отклю­чится. Двигатель останавливается, все аппараты системы приходят в исходное состояние, т.е. обесточиваются.