Автоматизация технологических процессов в производстве (стр. 18 из 32)

Если во время работы автоматизированного станка, например станка с ЧПУ, перегорит предохранитель или сработает тепловое реле, то немедленно прекращается электроснабжение станка. Движение станка после этого происходит по инерции и зависит от случайных сочетаний сил инерции и сил сопротивления в цепях главного движения и подачи. Это приводит к браку детали, поломке инструмента, а нередко и к поломке станка. Для предотвращения аварийной ситуации необходим быстрый отвод инструмента в исходное положение (во всех случаях, где это возможно). Источником подобных аварий, помимо аппаратов защиты, установленных на станке, является такая же аппаратура в питающей электросети завода. Кроме того, аварийные ситуации могут возникнуть при неисправности любого иного элемента электрического оборудования станка. По этой причине в автоматизированных станках необходимо применять электрические аппараты с наивысшими показателями надежности, достигнутыми к моменту начала их применения.

Рис. 4-20 - Схема нулевой защиты

Автоматизация пуска короткозамкнутого асинхронного двигателя посредствам реле времени

При нажатии на кнопку SB1 включается контактор КМ1 , главные контакторы которого включают электродвигатель через статорный реостат. Блок-контакт, включенный параллельно кнопке SB1,обеспечивает само питание контактора КМ1 . Параллельно катушке КМ1 включена катушка реле времени КТ которое в схемах автоматизации пуска часто называют реле ускорения. По истечении времени выдержки контакт КТ замыкается и включает катушку контактора КМ2 ,главные контакторы которого замыкают накоротко статорный реостат.

При нажатии на кнопку SB2 отключаются катушки реле времени КТ и контактор КМ2.

Рассмотренная схема облегчает управление пусковым процессом и не дает возможности пуска электродвигателя без реостата вследствие недосмотра, так как при нажатии на кнопку SB2 контакторы отключаются, и в схему электродвигателя вводится полное сопротивление пускового реостата.

Схема динамического торможения асинхронного двигателя

До нажатия на кнопку SB1 реле времени КТ включено, и его размыкающий контакт в цепи катушки тормозного контактора КМ2 разомкнут. При нажатии на кнопку SB1 двигатель включается в сеть, а реле КТ отключается. При нажатии на кнопку SB2, контактор КМ1 отключается двигатель от сети трехфазного тока и своим замыкающим контактом включает контактор КМ2 и реле времени КТ. По истечении времени, определяемого установкой реле КТ, оно отключает контактор КМ2.

Схема включения электромагнитной плиты

Катушки определенных полюсов электромагнитной плиты чаще всего соединяют последовательно. Если переключатель SA находится в положении, указанном на схеме, приводя в движения плиты или стопа может быть включен лишь при включенных электромагнитах. В этом случае обмотка электромагнитной плиты УН получает питание от выпрямителя VC, подключенное к сети через трансформатор TV . Последовательно с этой обмоткой включена катушка реле тока КК, замыкающий контакт которого включен последовательно с катушкой контактора КМ. Если вследствие какой - либо аварии питание электромагнитной плиты прекратится, реле тока КК замыкающим контактом разорвет катушки КМ и двигатель плиты или стопа отключится. Пробой изоляции обмотки электромагнитной плиты или ее отключение в данном случае исключен. Цепь обмотки после отключения плиты остается замкнутой на выпрямитель.

Управление электродвигателями с применением промежуточных реле

Промежуточные реле широко применяются в станкостроении для решения различных задач автоматического или дистанционного управления. Применение промежуточных реле для по парного включения трех электродвигателей во всех возможных комбинациях как показано на рисунке.

Схема защиты электродвигателя

Для защиты электродвигателя от работы в однофазном режиме применяют трёх полюсные тепловые реле РТТ. Реле РТТ состоит из трёх биметаллических однополюсных тепловых реле. При срабатывании каждого из этих реле замыкается общий контакт РТТ, включённый последовательно с катушкой контактора, отключение которого приведёт к размыканию всех трёх фаз электродвигателя. Реле обычно включают последовательно с трёх фазным автоматическим включателем ВА снабжённый трёх полюсными электромагнитным разделителем, отключающий цепь электродвигателя при любой разновидности короткого однофазного замыкания.

Трёх полюсные тепловое реле снабжено регулятором тока срабатывания. Оно отрегулировано так, что отключает электродвигатель при всяком растаточно продолжительном токе, превышающий ток электродвигателя при его номинальной нагрузке. Если по какой-либо аварийной причине двигатель переходит на однофазную работу и ток одного или трёх проводов становится равным нулю, то при неизменной нагрузке навалу, ток в проводах возрастает, превышает номинальное значение и вызывает срабатывание теплового реле, которое отключает двигатель от сети. У трёх полюсных тепловых реле, рассчитанные на большие токи, нагревательные элементы включены в цепь вторичных обмоток трёх трансформаторов тока, встроенных в реле. Защиты от токов короткого замыкания тепловое реле не обеспечивает. Такую защиту осуществляет автоматический выключатель.

Контрольные вопросы:

1) Назначение стабилизированных устройств электропитания.

2) Виды стабилизаторов.

Глава 5 Электромагнитные исполнительные устройства

Электромагниты широко применяют в автоматизированных устройствах и системах для обеспечения быстрых прямолинейных перемещений на ограниченные расстояния с ограниченными силами. Их используют для перемещения элементов гидро- и пневмооборудования, муфт, подъема задвижек, защелок, привода вибробункеров и т. п. Электромагниты м. б. подразделены:

А) по роду тока на электромагниты с прямым и переменным током.

Электромагниты с прямым током применяют для быстрого перемещения подвижных элементов станков, грузозахватных приспособлений, размыкания тормозов механизмов и т. д. Они предназначены для кратковременной работы и способны развивать значительные усилия.

Электромагниты переменного тока, как правило, развивают меньшие мощности, поэтому они используются в маломощных цепях.

Б) по способу действия – на удерживающие и притягивающие.

К удерживающим магнитам относятся например электромагнитные плиты плоскошлифованных станков, служащие для магнитного закрепления обрабатываемых деталей.

Притягивающие электромагниты служат для сообщения определенного движения подвижным частям.

У длинноходовых магнитов ход якоря достигает 150 мм, у короткоходовых ход якоря достигает 2-4,5 мм.

Г) по характеру движения якоря на электромагниты с поступательным движением якоря и с поворотным.

Д) по способу включения - на электромагниты с параллельным и с последовательны включением обмотки в питающую сеть.

Устройство однофазного электромагнита переменного тока.

При протекании тока через катушку возникает магнитный поток, замыкающийся через сердечник, склепанный из листов электротехнической стали.

При этом возникает сила F втягивающая якорь, тоже склепанный из листовой стали, в катушку.

Магнитный поток полностью замыкается через сердечник и якорь.

Зависимость силы тяги F, развиваемой якорем, от его кода l называют тяговой характеристикой электромагнита.

Наибольшую допустимую данным электромагнитам величину хода якоря и соответствующую ей силу тяги называют номинальными значениями хода и силы электромагнита.

По способу воздействия якоря на перемещающий элемент связанного с ним механизма электромагниты переменного тока разделяются на тянущие и толкающие.

Тяговая характеристика однофазного электромагнита показывает, что по мере втягивания и уменьшения воздушного зазора между якорем и сердечником сила тяги возрастает и в конце хода в 1,5-2 раза превышает силу тяги в начале хода.

При включении электромагнита зазоров l м/у сердечником и якорем велик. По этой причине магнитный поток и индуктивность L катушки малы. Следовательно, мало и индуктивное сопротивление Xl=2Пfl. Поэтому сила тока при её включении велика.

После притяжения якоря к сердечнику индуктивность катушки возрастает и сила уменьшается в 5-15 раз.

Нередко зависимость F=f(l) имеет параболический характер.

При применении эл\м ~I необходимо обеспечить якорю возможность совершить полный ход. В противном случае обмотка м. б. Перегрета увеличенной силой тока. Для устранения вибраций якоря, возникающих вследствие питания катушки ~I, применяют короткозамкнутые демиферные витки.

Для обеспечения гарантии полного хода якорь часто связывают с перемещаемым механизмом-пружиной. В этом случае якорь может втянуться до конца хода даже при заклинивании или заедании механизмов.