Электрические схемы ящики управления двигателями

Электрические схемы шкафов управления

Монтажные электрические схемы часто используются для соединения различной электроаппаратуры, электрооборудования и техники. Они позволяют выполнить соединение отдельно расположенных комплектных устройств. Электрические схемы для каждой конструкции (щит станции управления, шкаф, пульт) выполняются на отдельном листе.

Входящие в комплект понизительные трансформаторы, ящики сопротивлений, магнитные усилители устанавливаются сзади щитка на отдельных стеллажах и относятся к монтажной схеме щита. Когда щиток выполнен из нескольких частей, то монтажный блок отображается на отдельном листе. Длина блока должна быть в границах 4 метров, что соответствует параметрам платформы для транспортировки.

Когда две рядом расположенные панели входят в различные конструктивные блоки, то электросоединения выполняются при монтаже. Завод-производитель электрических щитков не может выполнять подобные соединения, поскольку щитовое оборудование перевозится раздельными блоками.

Стандартный или специальный шкаф управления оборудованием является сложной конструкцией, в которой способен разобраться только опытный специалист. Он же должен заниматься построением электрической схемы распределения энергии на объекте, выбором подходящего оборудования. Каждый компетентный специалист знает, что электрические цепи различного назначения должны отделяться свободными зажимами. К примеру, электрические цепи сигнализации разделяются с электроцепями управления электроприводами.

Разделение цепей с разным напряжением является обязательным требованием. Зажимы цепей одного назначения набираются подряд. После подряд следуют зажимы цепей другого назначения. Чтобы обеспечить легкую проводку кабеля, следует предусмотреть возможность подсоединения провода к электрическим силовым контактам аппаратуры в щитках.

Существует несколько способов выполнения монтажных электрических схем. В зависимости от назначения электрического устройства и способа монтажа, электросхемы строятся по-разному.

На электросхеме шкафа управления показаны направления потоков проводов, которые идут к рейке зажимов, установленной на боковой стенке. Все зажимы имеют порядковые номера. Чтобы сократить количество электрических чертежей, провода часто показывают на схемах.

Для обеспечения высокой надежности при работе и обслуживании электрооборудования используется качественная релейно-контактная аппаратура. Качественное построение электросхемы позволяет:

  • обеспечить безотказную работу оборудования;
  • облегчить монтаж электроприборов;
  • минимизировать вероятность поражения током.

Источник

Три наиболее популярные схемы управления асинхронным двигателем

Все электрические принципиальные схемы станков, установок и машин содержат определенный набор типовых блоков и узлов, которые комбинируются между собой определенным образом. В релейно-контакторных схемах главными элементами управления двигателями являются электромагнитные пускатели и реле.

Наиболее часто в качестве привода в станках и установках применяются трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Эти двигатели просты в устройстве, обслуживании и ремонте. Они удовлетворяют большинству требований к электроприводу станков. Главными недостатками асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором являются большие пусковые токи (в 5-7 раз больше номинального) и невозможность простыми методами плавно изменять скорость вращения двигателей.

С появлением и активным внедрением в схемы электроустановок преобразователей частоты такие двигатели начали активно вытеснять другие типы двигателей (асинхронные с фазным ротором и двигатели постоянного тока) из электроприводов, где требовалось ограничивать пусковые токи и плавно регулировать скорость вращения в процессе работы.

Одной из преимуществ использования асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором является простота их включения в сеть. Достаточно подать на статор двигателя трехфазное напряжение и двигатель сразу запускается. В самом простом варианте для включения можно использовать трехфазный рубильник или пакетный выключатель. Но эти аппараты при своей простоте и надежности являются аппаратами ручного управления.

В схемах же станков и установок часто должна быть предусмотрена работа того или иного двигателя в автоматическом цикле, обеспечиваться очередность включения нескольких двигателей, автоматическое изменение направления вращения ротора двигателя (реверс) и т.д.

Читайте также:  Как восстановить документы на двигатель автомобиля

Обеспечить все эти функции с аппаратами ручного управления невозможно, хотя в ряде старых металлорежущих станков тот же реверс и переключение числа пар полюсов для изменения скорости вращения ротора двигателя очень часто выполняется с помощью пакетных переключателей. Рубильники и пакетные выключатели в схемах часто используются как вводные устройства, подающие напряжение на схему станка. Все же операции управления двигателями выполняются электромагнитными пускателями.

Включение двигателя через электромагнитный пускатель обеспечивает кроме всех удобств при управлении еще и нулевую защиту. Что это такое будет рассказано ниже.

Наиболее часто в станках, установках и машинах применяются три электрические схемы:

схема управления нереверсивным двигателем с использованием одного электромагнитного пускателя и двух кнопок «пуск» и «стоп»,

схема управления реверсивным двигателем с использованием двух пускателей (или одного реверсивного пускателя) и трех кнопок.

схема управления реверсивным двигателем с использованием двух пускателей (или одного реверсивного пускателя) и трех кнопок, в двух из которых используются спаренные контакты.

Разберем принцип работы всех этих схем.

1. Схема управления двигателем с помощью магнитного пускателя

Схема показана на рисунке.

При нажатии на кнопку SB2 «Пуск» на катушка пускателя попадает под напряжение 220 В, т.к. она оказывается включенной между фазой С и нулем ( N) . Подвижная часть пускателя притягивается к неподвижной, замыкая при этом свои контакты. Силовые контакты пускателя подают напряжение на двигатель, а блокировочный замыкается параллельно кнопке «Пуск». Благодаря этому при отпускании кнопки катушка пускателя не теряет питание, т.к. ток в этом случае идет через блокировочный контакт.

Если бы блокировочный контакт не был бы подключен параллельно кнопки (по какой-либо причине отсутствовал), то при отпускании кнопки «Пуск» катушка теряет питание и силовые контакты пускателя размыкаются в цепи двигателя, после чего он отключается. Такой режим работы называют «толчковым». Применяется он в некоторых установках, например в схемах кран-балок.

Остановка работающего двигателя после запуска в схеме с блокировочным контактом выполняется с помощью кнопки SB1 «Стоп». При этом, кнопка создает разрыв в цепи, магнитный пускатель теряет питание и своими силовыми контактами отключает двигатель от питающей сети.

В случае исчезновения напряжения по какой-либо причине магнитный пускатель также отключается, т.к. это равносильно нажатию на кнопку «Стоп» и созданию разрыва цепи. Двигатель останавливается и повторный запуск его при наличии напряжения возможен только при нажатии на кнопку SB2 «Пуск». Таким образом, магнитный пускатель обеспечивает т.н. «нулевую защиту». Если бы он в цепи отсутствовал и двигатель управлялся рубильником или пакетным выключателем, то при возврате напряжения двигатель запускался бы автоматически, что несет серьезную опасность для обслуживающего персонала. Подробнее смотрите здесь — защита минимального напряжения.

Анимация процессов, протекающих в схеме показана ниже.

2. Схема управления реверсивным двигателем с помощью двух магнитных пускателей

Схема работает аналогично предыдущей. Изменение направления вращения (реверс) ротор двигателя меняет при изменении порядка чередования фаз на его статоре. При включении пускателя КМ1 на двигатель приходят фазы — A , B , С, а при включении пускателя KM2 — порядок фаз меняется на С, B , A.

Схема показана на рис. 2.

Включение двигателя на вращение в одну сторону осуществляется кнопкой SB2 и электромагнитным пускателем KM1 . При необходимости смены направления вращения необходимо нажать на кнопку SB1 «Стоп», двигатель остановится и после этого при нажатии на кнопку SB 3 двигатель начинает вращаться в другую сторону. В этой схеме для смены направления вращения ротора необходимо промежуточное нажатие на кнопку «Стоп».

Кроме этого, в схеме обязательно использование в цепях каждого из пускателей нормально-закрытых (размыкающих) контактов для обеспечения защиты от одновременного нажатия двух кнопок «Пуск» SB2 — SB 3, что приведет к короткому замыканию в цепях питания двигателя. Дополнительные контакты в цепях пускателей не дают пускателям включится одновременно, т.к. какой-либо из пускателей при нажатии на обе кнопки «Пуск» включиться на секунду раньше и разомкнет свой контакт в цепи другого пускателя.

Читайте также:  Большой расход у двигателя к20а

Необходимость в создании такой блокировки требует использования пускателей с большим количеством контактов или пускателей с контактными приставками, что удорожает и усложняет электрическую схему.

Анимация процессов, протекающих в схеме с двумя пускателями показана ниже.

3. Схема управления реверсивным двигателем с помощью двух магнитных пускателей и трех кнопок (две из которых имеют контакты с механической связью)

Схема показана на рисунке.

Отличие этой схемы от предыдущей в том, что в цепи каждого пускателя кроме общей кнопки SB1 «Стоп»включены по 2 контакта кнопок SB2 и SB 3, причем в цепи КМ1 кнопка SB2 имеет нормально-открытый контакт (замыкающий), а SB 3 — нормально-закрытый (размыкающий) контакт, в цепи КМ3 — кнопка SB2 имеет нормально-закрытый контакт (размыкающий), а SB 3 — нормально-открытый. При нажатии каждой из кнопок цепь одного из пускателей замыкается, а цепь другого одновременно при этом размыкается.

Такое использование кнопок позволяет отказаться от использования дополнительных контактов для защиты от одновременного включения двух пускателей (такой режим при этой схеме невозможен) и дает возможность выполнять реверс без промежуточного нажатия на кнопку «Стоп», что очень удобно. Кнопка «Стоп» нужна для окончательной остановки двигателя.

Приведенные в статье схемы являются упрощенными. В них отсутствуют аппараты защиты (автоматические выключатели, тепловые реле), элементы сигнализации. Такие схемы также часто дополняются различными контактами реле, выключателей, переключателей и датчиков. Также возможно питание катушки электромагнитного пускателя напряжение 380 В. В этом случае он подключается от двух любых фаз, например, от А и B . Возможно использование понижающего трансформатора для понижения напряжения в схеме управления. В этом случае используются электромагнитные пускатели с катушками на напряжение 110, 48, 36 или 24 В.

Источник

Сборка щита управления электродвигателем

Создавая сайт, я предполагал, что ко мне будут обращаться люди, которым нужно отремонтировать розетку или выключатель, произвести монтаж электропроводки, установить светильник или люстру. Но однажды, ко мне обратился человек, которому понадобилась немного необычная услуга электрика: нужно было собрать и подключить схему реверсивного включения трехфазного электродвигателя. Почему необычная? Вообще, я даже не предполагал, что такая услуга кому-то может понадобиться. В общем, взяв инструмент, я направился по указанному адресу.

На месте я узнал, что необходимо собрать схему реверсивного включения электродвигателя для прицепа бочки-цементовоза, которая предназначена для перевозки сыпучих материалов. Дело в том, что выгрузка данной бочки осуществляется сжатым воздухом от компрессора с приводом от электродвигателя мощностью порядка 30 кВт. Электродвигатель и компрессор установлены на прицепе с бочкой.

При разгрузке бочки на заводе, двигатель подключается с помощью силового кабеля к сети 380В посредством специальных разъемов. На разных заводах разная последовательность фаз, вследствие чего электродвигатель может вращаться в ту или иную сторону. Вот чтобы этого избежать и требуется реверсивная схема подключения электродвигателя. При использовании такой схемы электродвигатель будет всегда вращаться в одну сторону.

Хочу уточнить, что мне пришлось восстанавливать щит управления электродвигателем заново после замыкание в этом щите. Дело в том, что электрик, который собирал эту схему до меня, все сделал неправильно. В результате, после включения произошло замыкание, и сгорели контакторы. У меня не было времени, чтобы разобраться в ошибках предшественника, но могу сказать о двух его ошибках:

  1. На катушки контакторов вместо 220 в было подано 380 В;
  2. Кнопка «Стоп» трехкнопочного поста также использовалась для включения контакторов, как и кнопки «Пуск1» и «Пуск2», хотя эта кнопка предназначена для отключения питания.

На фото видно, что с контактов каждой кнопки отходят по два провода в щит, которые потом расключаются по контактам контакторов. А должно быть по-другому:на контакт кнопки «Стоп» подключается провод с контактора(фаза), с другого контакта эта фаза подается на контакты пусковых кнопок. т.е. кнопка «Стоп» подключается в разрыв цепи питания контакторов.

Источник

Ящики управления двигателями: задачи и особенности конструкции

Ящик управления двигателями (ЯУД) — специальное распределительное устройство, предназначенное для управления электродвигателями. Внешне это металлический или прочный полимерный ящик, в котором основные включатели и кнопки управления двигателями вынесены на внешнюю сторону дверцы. Таким образом, аппарат может оставаться постоянно закрытым (что сохраняет его внутреннее содержимое), то есть для его использования не нужно каждый раз открывать устройство (в отличие от многих стандартных щитков и электрических ящиков-распределителей).

Зачем нужны ящики управления двигателями?

Основная задача данного прибора — прием и перераспределение тока на асинхронные двигатели мощностью 75 кВт и выше, а также переключение между линиями с разным напряжением (обычно 220 и 380 вольт). Еще одной важной функцией аппарата является защита сети от перегрузок, связанных с работой мощных электродвигателей и защита самих двигателей от токов короткого замыкания.
При помощи ЯУД (в зависимости от комплектации) можно не только включать и выключать аппаратуру, работающую за счет двигателя, но и постоянно контролировать его работу, отслеживая любые изменения параметров сети, что создает дополнительную защиту от аварийных ситуаций.

Где применяются ящики управления двигателями?

Как понятно из названия, применение ЯУД целесообразно на объектах, где установлены электрические двигатели, нуждающиеся в более высоком напряжении, чем в обычных сетях. Это в первую очередь крупные промышленные и производственные объекты:
• металлургические предприятия;
• объекты машиностроительной отрасли;
• предприятия пищевой и химической промышленности;
• заводы и фабрики (в особенности те, где используется конвейер);
• технические объекты коммунальных служб (электро-, водо- и газоснабжение домов).
Кроме того, данные приборы используются в различных технических и ремонтных цехах, СТО и пр.

Что внутри ящика управления двигателями?

В базовой минимальной комплектации, необходимой для выполнения основной задачи (преобразование тока и переключение между линиями), ящики снабжены рядом переключателей, предохранителей, проводов и контактов. В дальнейшем устройства оборудуются согласно основным техническим потребностям объекта, где будет установлен аппарат.
В дополнительную комплектацию могут входить различные реле, аппарат силовой коммутации, преобразователь частоты, различные устройства защиты, приборы, которые осуществляют постоянный контроль изменений параметров сети и нагрузки.
Фактически, основными различиями между моделями ЯУД является их внутреннее наполнение.

Выбор внутренней комплектации ящиков управления двигателями зависит от основных параметров объекта, таких как:

• напряжение основной цепи;
• количество и частота работы электродвигателей предприятия;
• наличие/отсутствие дополнительной электрической аппаратуры;
• наличие/отсутствие реверса;
• способ питания основной сети.

Как правильно выбрать модель ЯУД?

Для того чтобы такой ящик полностью соответствовал потребностям предприятия и обеспечивал беспрерывную работу последнего, стóит проконсультироваться со специалистами.

При наличии у заказчика информации о параметрах электросети объекта, его мощностях и необходимой аппаратуры, опытные специалисты МЗЭМИ смогут провести консультацию и подобрать максимально соответствующую параметрам и потребностям объекта модель ящика управления двигателем.

Источник

Adblock
detector