67. Аппаратура автоматического управления и простейшие схемы управления электроприводами
Схема дистанционного управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором изображена на рисунке 68.
Рис. 68. Схема дистанционного управления асинхронным двигателем с короткозамкнутой обмоткой ротора
Защита силовых цепей и двигателя от коротких замыканий осуществляется плавкими предохранителями П, защита двигателя от перегрева, вызванного перегрузками или другими причинами, – тепловым реле РТ. Включение и отключение двигателя производят электромагнитным аппаратом – контактором К.
Для пуска и остановки использованы две кнопки: «пуск» и «стоп». Выключатель В служит для снятия напряжения с установки после окончания рабочего дня или при ремонте.
Рассмотрим устройство и принцип действия аппаратов управления, использованные в данной схеме.
Контактор – силовой электротехнический аппарат, посредством которого осуществляются включение и отключение силовых цепей: двигателей, электрических печей и других устройств.
Вместо контактора используются автоматы или бесконтактные системы включения на тиристорах.
Бывают контакторы переменного и постоянного тока.
Электромагнитная система контактора состоит из катушки, неподвижного сердечника и якоря, укрепленного на валике. После включения катушки в сеть магнитный поток, созданный переменным током катушки, притягивает якорь и поворачивает валик, на котором укреплены силовые подвижные контакты.
В результате происходит замыкание силовых подвижных и неподвижных контактов. Кроме силовых контактов, контактор имеет вспомогательные замыкающие и размыкающие контакты. Эти контакты замыкаются и размыкаются пластинами, укрепленными на траверсах, которые в свою очередь укреплены на валике.
Для уменьшения потерь в сердечнике на вихревые токи сердечник и якорь собраны из отдельных листов электротехнической стали.
68. Бесконтактные системы управления
Релейнооконтакторные системы управления, несмотря на их широкое распространение, обладают существенными недостатками, обусловленными в первую очередь тем, что аппараты управления имеют движущиеся части и подвижные замыкающие и размыкающие контакты. Контакты и подвижные части быстро изнашиваются, что приводит к нарушению соединения между контактами и выходу из строя некоторых аппаратов и всей схемы управления. Особенно сильно недостатки релейнооконтакторных систем проявляются при автоматизации сложных технологических процессов (поточных линий и т. п.), где используются сотни, а иногда и тысячи контакторов, реле, путевых выключателей и др. Вероятность нарушения контактов становится весьма существенной, а работа системы – ненадежной.
Рис. 69. Ремонтнооконтактные системы:
а) определение логического элемента;
б) логический элемент;
в) его релейный эквивалент
В последнее время появились и быстро внедряются бесконтактные аппараты, называемые логическими элементами. Логические элементы не имеют движущихся частей, подвижных контактов и обладают значительным сроком службы. Системы автоматического управления с логическими элементами надежней, чем релейнооконтакторные системы.
Логический элемент представляет собой устройство (рис. 69а), имеющее один или несколько входов и один выход. Логические элементы выполняются на полупроводниковых приборах.
С помощью логических элементов можно осуществлять большое число разнообразных логических операций. Например, у логических элементов, выполняющих логическую функцию ИЛИ, при подаче сигнала на любой из входов появляется сигнал на выходе.
У логических элементов, выполняющих логическую функцию И , сигнал на выходе появляется лишь в том случае, если поданы сигналы на все входы. У логического элемента НЕ (НЕТ) сигнал на выходе исчезает при появлении сигнала на входе.
В качестве примера рассмотрим схему включения контактора К двигателя посредством электромагнитных реле и логического элемента И . Обмотка контактора К в релейном варианте (рис. 69б) получает питание в том случае, если замкнуты все контакты реле РП1, РП2, РП3. Обмотки этих реле получают питание, если будут замкнуты входные контакты а, b, с .
При использовании логического элемента И (рис. 69в) обмотка контактора К получает питание, если будут замкнуты контакты а, b, с на выходе логического элемента.