Рис. 2. Механические характеристики двигателя:
«1» - естественная, обмотка статора соединена «звездой»
«2» - естественная, обмотка статора соединена «треугольником»
«3» - искусственная тормозная, при динамическом торможении двигателя
Лабораторная работа №7
“Исследование схемы автоматизации пуска и торможения 3-фазного асинхронного двигателя”
Цель работы: изучить особенности схем автоматизации пуска и электрического торможе
ния 3-фазного асинхронного двигателя
Основные сведения
В данной лабораторной работе исследуются особенности схем автоматизации пуска и электрического торможения 3-фазного асинхронного двигателя.
Автоматизация пуска обеспечивает уменьшение пусковых токов и более плавный разгон двигателя. В данной схеме используется схема пуска переключением обмотки ста
тора со «звезды» на «треугольник». При таком переключении пусковой ток уменьшается в 3 раза.
Автоматизация торможения обеспечивает более быструю остановку электродвига-
теля, поскольку при электрическом торможении электромагнитный момент двигателя ме-
няет свой знак и становится тормозным.
Электрическое торможение двигателей играет вспомогательную роль в остановке
электропривода. Основную роль играют электромагнитные тормоза, обеспечивающие полную остановку электропривода и его удержание в неподвижном состоянии.
Такие тормоза применяют в электроприводах грузоподъёмных и якорно-швартов-
ных устройств, где крайне важно зафиксировать положение груза (якоря) в момент оста-
новки привода.
Обычно электрическое торможение предваряет торможение с помощью электромаг
нитных тормозов и тем самым облегчает работу последних – они меньше срабатываются и нагреваются.
Описание принципиальной схемы
Основные элементы
К основным элементам схемы относятся (рис. 1):
КМ1 – линейный контактор, предназначен для подачи напряжения на обмотку статора электродвигателя;
SB1 – кнопка «Пуск» для включения контактора КМ1;
SB2 - кнопка «Стоп» для отключения контактора КМ1 в обычном режиме;
SB3 – кнопка «Стоп» для отключения контактора КМ1 в режиме динамического торможения;
КМ2 – контактор «звезды»;
КМ3 – контактор «треугольника»;
КМ4 – контактор динамического торможения;
КТ1 – реле времени, для создания выдержки времени при переключении со «звезды» на «треугольник»;
КV – промежуточное реле, для отключения контактора КМ2 «звезда» и включения кон
тактора КМ3 «треугольник»;
UZ1 – выпрямительный мостик для питания цепей цифровой лампы;
НZ – лампа цифровая индикаторная, для сигнализации о режиме работы двигателя, имеет 3 состояния: «0», «1» и «2» («схема готова к работе», «звезда», «треугольник»)
UZ2 – выпрямительный мостик, для получения постоянного тока при динамическом торможении;
РА1 – амперметр переменного тока, для измерения линейного тока двигателя;
РА2 – амперметр постоянного тока, для измерения тока динамического торможения;
НL1 – лампа сигнальная «двигатель включён»;
НL2 – лампа сигнальная «динамическое торможение»;
R1 – резистор экономический, для уменьшения нагрева катушки реле времени КТ2;
R2 – резистор токоограничивающий, для получения необходимого значения тока при динамическом торможении.
Подготовка схемы к работе
Для подготовки схемы к работе подают переменное напряжение 220 В на линейные
провода L1, L2 и L3.
С линейных проводов L2 и L3 напряжение поступает на выпрямительный мостик UZ1. С выхода мостика выпрямленное напряжение через контакты КМ3:4 и КМ2:5 посту-
пает на анод 10 цифровой лампочки HZ, загорается цифра «0».
Схема готова к работе.
Работа схемы при пуске
Пуск двигателя автоматизирован при помощи реле времени КТ12.
Для пуска нажимают кнопку SB1 «Пуск», через её контакты одновременно
включаются:
1. линейный контактор КМ1;
2. контактор КМ2 «звезда»;
3. реле времени КТ1.
При включении контактора КМ1 через его главные контакты КМ1:1… КМ1:3
питание поступает на выводы С1, С2 и С3 обмотки статора. Вспомогательный контакт КМ1:4 шунтирует кнопку SB1, после чего её можно отпустить. Через второй вспомогатель
ный контакт КМ1:5 включается реле времени КТ2.
Это реле замыкает контакт КТ2:1 в цепи катушки контактора динамического тормо
жения КМ4 (но этот контактор не включается, т.к. чуть раньше разомкнулись контакты КМ1:6) и размыкает контакт КМ2:2, вводя последовательно с катушкой КТ2 экономиче-
ский резистор R1.
При включении контактора КМ2 через его главные контакты КМ2:1… КМ2:3 выво
ды С4, С5 и С6 соединяются в общую (нулевую) точку. Двигатель включается «звездой»,
переходит из точки «0» в точку «А» (рис. 2) и начинает разгоняться по участку АВ есте
ственной механической характеристики «1» «звезды» до точки «В».
Реле КТ1 после включения через 1 с замыкает свой контакт КТ1, подавая питание на катушку промежуточного реле KV.
Реле КV включается и размыкает контакт КV:1, отключая контактор КМ2 «звезда», одновременно замыкает контакт КV:3, включая контактор КМ3 «треугольник». Двигатель переключается со «звезды» на «треугольник» и переходит из точки «В» в точку «С» вто-
рой естественной механической характеристики «2» «треугольника».На участке СD двига
тель продолжает разгоняться, вплоть до точки «D». В этой точке пуск закончен.
Кроме того, замыкается контакт KV:2, шунтирующий контакт КТ1 (это необходи-
мо для правильной работы схемы при динамическом торможении).
В цепях сигнальной лампы HZ при включении контактора КМ2 «звезда» размыкает
ся контакт КМ2:5, отключая цифру «0» и замыкается контакт КМ2:6, включая цифру «1».
При включении контактора КМ3 «треугольник» размыкается контакт КМ3:4, от-
ключая цифру «1», и замыкается контакт КМ3:5, включая цифру «2».
Таким образом, после окончания пуска включены контакторы КМ1, КМ3 и реле КТ1, КV и КТ2.
Для остановки двигателя в обычном режиме нажимают кнопку SB2 «Стоп», двига-
тель отключается от сети и останавливается.
