Монтаж электрооборудования

Лабораторная работа №5

Монтаж электродвигателей



Цель: изучить технологию монтажа электродвигателей на фундаменты и другие основания.

Программа

Провести внешний осмотр приводного двигателя, составить эскиз установочных размеров (расстояния между осями отверстий лап).

Провести ревизию электродвигателя.

Установить двигатель на основание и отцентрировать его вал с валом рабочей машины (двигатель постоянного тока).

Соединить обмотки в клеммой коробке в звезду или треугольник.

Заземлить электродвигатель и запустить его.

Оформить отчет.

В комплект лабораторного стенда входят: трехфазный асинхронный двигатель, оснащенный короткозамкнутым ротором и выполняющий роль приводной машины (рисунок 5.1),





Рисунок 5.1. Двигатель асинхронный, трехфазный с коротко замкнутым ротором: 1 - вал ротора; 2 - подшипник; 3 - подшипниковый щит; 4 - сердечник ротора; 5 – сердечник статора; 6 - корпус; 7 - обмотка; 8 - кожух вентилятора; 9 - вентилятор; 10 - коробка выводов; размеры L1 и L2 – продольное и поперечное расстояния между отверстиями в лапах а также двигатель постоянного тока - рабочая машина; основание для их крепления; муфта для соединения папок машин; мегомметр; инструменты.


Начинать работу нужно с внешнего осмотра приводного двигателя, что является начальным этапом его ревизии, объем ревизии зависит от нескольких факторов. Например, если двигатель получен прямо с завода, то его разборка при ревизии может быть неполной, а если со склада, то нужно знать срок его хранения, условия хранения и так далее. Если двигатель хранился более трех лет, а условия его хранения были неблагоприятны (двигатель несколько раз перемещали с места на место, на него попадала влага), то ревизию нужно провести в полном объеме. Внешний осмотр выявит комплектность, отсутствие наружных повреждений (трещин). В процессе осмотра вручную проворачивают вал двигателя (до 10 кВ), если мощность двигателя больше, то его проворачивают рычагом. При этом устанавливают, не погнут ли вал, не забита ли шпоночная канавка, плавно ли вращается вал, нет ли посторонних шумов в подшипниках. Проверка электрической части предполагает определение целостности обмоток «прозвонкой» и измерение мегомметром сопротивления изоляции между обмотками и сопротивления изоляции каждой обмотки относительно корпуса. При температуре 10 - 30 градусов по Цельсию сопротивление должно быть не меньше 0,5 мОм, если оно окажется меньше, то обмотки двигателя нужно сушить. Сушку обмоток двигателя можно провести, обогревая его инфракрасными облучателями или обдувая горячим воздухом (подробно в курсе «Электрические машины»). Если после сушки сопротивление изоляции больше 0,5 мОм, двигатель считается годным к эксплуатации и устанавливается на основание.

Опорные основания

Опорными основаниями для двигателей средней и большой мощности служат фундаменты из кирпича, бетона или железобетона. Двигатели малой мощности устанавливаются на станинах машин, на кронштейнах, на бетонном полу и даже на прочном деревянном полу. Иногда, когда прочность стен и потолка достаточны, двигатели малой мощности монтируют и па них. Как правило, на основание крепят устройство («салазки» или опорную плиту), позволяющее изменять положение двигателя относительно рабочей машины или редуктора. Это необходимо для регулировки элементов передачи (натяжение цепи или ремня) и достигается перемещением двигателя вдоль пазов «салазок» (см. рисунок 5.2) или пазов опорной плиты (см. рисунок 5.3).



		

Рисунок 5.2			Рисунок 5.3



Фундаменты

Фундаменты выполняют из кирпича, бетона (1 часть цемента, 3 части песка). Время выдержки бетонного фундамента - до 15 дней. Глубина заложения фундамента зависит от вида грунта, глубины промерзания. Желательно укладывать фундамент на материковый грунт. Размеры фундамента в плане на 150 - 200 мм больше, чем площадь основания двигателя. Если условия работы электродвигателя нормальные, то масса фундамента должна превышать массу двигателя в 10 раз. При ударной нагрузке в 20 раз, как правило, фундаменты рядом стоящих двигателей не связывают друг с другом в единое целое, чтобы возможные вибрации не передавались от одного механизма на другой.

После установки двигателя и рабочей машины на фундаменты их положение проверяют по уровню и соосности валов. Соосность устанавливают путем центрирования при помощи скоб 1 и 3, укрепленных на полумуфтах 2 и 4 (рисунок 5.4) При предварительной центровке стальную линейку или стальной уголок накладывают на одну из полумуфт и проверяют наличие зазора между линейкой и второй полумуфтой.

Проверку выполняют в четырех диаметрально противоположных точках. Точки расположены в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Если зазор есть, то под лапы электродвигателя подкладывают прокладки толщиной 0,5 - 0,8 мм, при этом их число должно быть не более четырех. Окончательную центровку проводят при помощи скоб, закрепленных на полумуфтах болтами 6 и хомутами 5. Используя щупы, измеряют зазоры радиальные (а) и осевые (б).

Если при проворачивании валов от нулевой точки на 90, 180, 270 градусов радиальные зазоры (а) остаются неизменными, а осевые (б) меняются, то центры валов совпадают, но их оси расположены под углом. Если осевые зазоры (б) постоянны, а радиальные (а) нет, то оси валов параллельны, но смещены относительно друг друга. Если меняются и те и другие зазоры, то оси валов находятся под углом и сдвинуты относительно друг друга. В этом случае центровку проводят поэтапно, сначала устраняют сдвиг валов, в затем угол между валами, или наоборот.





Рисунок 5.4: 1,3-скобы центровочные; 2,4-полумуфты; 5-хомут; 6-болты; 7,8-болты регулировочные



После центровки двигатель и рабочая машина должны быть прикреплены болтами на основание. В процессе этого центровка может быть нарушена, поэтому ее надо проверить. Для соблюдения правил техники безопасности валы закрывают кожухом.

После установки двигателя на фундамент (основание) его необходимо подключить к электрической сети. Обмотки асинхронного двигателя включаются по схеме «звезда» или «треугольник». На рисунке 5.5 приведены принципиальные и монтажные схемы соединения фазных обмоток в «звезду» и «треугольник». Если в клемной коробке перемычки, соединяющие выводы начала и конца обмоток, пересекаются между собой, то при длительной эксплуатации от вибрации может нарушиться изоляция. В таком случае очень высока вероятность короткого замыкания. Чтобы этого не случилось, напротив клеммы 1 (начало первой обмотки) выведена клемма 6 (конец третьей обмотки), а напротив клеммы 3 (начало третьей обмотки) клемма 5 (конец второй обмотки). Такое расположение предотвращает пересечение перемычек и возникновение КЗ.





Рисунок 5.5



Электропроводку для подключения двигателя к сети выполняют в стальных трубах, металлорукаве или кабелем (рисунок 5.6). Трубу подводят непосредственно к коробке выводов. Для соединения трубы с коробкой используют муфты и сгоны (рисунок 5. 6 а, б) или гибкие вводы (в). Если проводка проложена в металлорукаве, то для уплотнения ее концов используют втулки из винипласта. Провода, заведенные в коробки, окольцовывают, зачищают и подсоединяют к зажимам клеммников. Клеммные коробки закрывают крышками. Для предотвращения поражения электрическим током людей и животных корпусы электродвигателей и металлические конструкции установки заземляют.




Рисунок 5.6. Способы подготовки электропроводок и зануляющих проводников: а -в трубах к двигателю мощностью до 5,5 кВт; б - в трубах к двигателю мощностью до 40 кВт; в – гибким вводом; г - подключение к корпусу зануляющего проводника; д - гибкой перемычкой для зануления; 1 - коробка; 2 - муфта; 3 - контргайка; 4 - трубы; 5 - гибкий ввод; 6 - шайба; 7 - стальной трос; 8 - флажок



В четырехпроводных сетях, имеющих глухозаземленную нейтраль, все нетоковедущие металлические части соединяют с нулевым проводом, «зануляют». Если будет повреждена изоляции и потенциал попадет на корпус, произойдет короткое замыкание в цепи «фаза-нуль». Сработает защита, и аварийная установка отключится от сети. Каждый двигатель и элемент оборудования зануляют отдельным проводником. Это относится к заземлению.

Качество монтажа проверяют включением двигателя в сеть вхолостую, а затем и под нагрузкой. Предварительно измеряют сопротивление обмоток двигателя, проводки. Проверяют исправность зануления и пускозащитных аппаратов. После этого двигатель отсоединяют от рабочей машины и толчком запускают в работу. При этом не допускают его полного разгона, разгон возможен только до 30% его номинальной скорости. Двигатель отключают и на слух определяют наличие посторонних шумов. При отсутствии последних двигатель включают на один час и проверяют прочность конструкции, степень нагрева обмоток и подшипников (не более 95 градусов). После этого двигатель подсоединяют к рабочей машине и испытывают под нагрузкой 3 часа. Через каждые 30 минут измеряют температуру обмоток (не более 105 градусов для изоляции класса А).

Содержание отчета (см. таблицу 5.1)

Выполнить эскиз фундамента или другого основания.

Выполнить эскиз посадочных размеров двигателя.

Показать расположение валов двигателя и рабочей машины при различных величинах (а) и (в) (рисунок 5.4), положение элементов на рисунке соответствует 0 градусов.

Привести примеры требований ПУЭ по монтажу электродвигателей (3 - 4).

Контрольные вопросы

Какие работы предшествуют монтажу электродвигателей?

Что включает в себя ревизия электродвигателей?

В чем заключается центровка валов?

Как выполнить зануление и измерить направление вращения асинхронного двигателя?

Как опробовать двигатель вхолостую и под нагрузкой?


Лабораторная работа №6

Изучение проводов и кабелей



Цель: изучить устройство, маркировку проводов и кабелей, освоить расчеты по их рациональному экономическому использованию.

Программа

Изучить устройство и маркировку проводов и кабелей.

По заданию преподавателя определить или рассчитать диаметр жил образцов провода или кабеля.

Определить допустимые токовые нагрузки для полученного стандартного сечения.

Рассчитать и выбрать рациональный вариант использования проводов для монтажа проводки.

Ответить на контрольные вопросы.

Наибольшее распространение изолированные провода и кабели получили при монтаже электропроводок. Неизолированные провода применяются, в основном, при строительстве воздушных линий. Устройство проводов и кабелей показано на рисунках 6.1 и 6.2





	а)	б)

Рисунок 6.1. Устройство одножильного (а) и двухжильного (б) проводов: 1) токопроводящая жила; 2) изоляция; 3) оболочка





Рисунок 6.2. Устройство четырехжильного кабеля: 1) токопроводящая жила; 2) изоляция жилы кабеля; 3) оболочка; 4 - наружный защитный покров


Все провода и кабели имеют свою маркировку. Для отличия провода от других материалов в их маркировке присутствует буква «П». Рассмотрим некоторые марки проводов. Например, провод АПРВ. Первая буква «А» означает, что жила провода алюминиевая; вторая «П» - провод. Третья буква указывает на вид изоляции (Р - резина, В - поливинилхлорид, Н - нейрит (негорючая резина и т. д.). Четвертая буква определяет материал оболочки (по аналогии с материалом изоляции). Если перед буквой «П» нет буквы «А» это значит, что жила провода медная. В маркировке присутствуют и другие признаки (назначение, степень гибкости и др.) При определении вида работ и мощности электроустановки обязательно присутствует количество проводов или кабелей и сечение жил изделия.

Например, АПВ1 (1X2,5): один провод, одножильный, материал жилы - алюминий, изоляция поливинилхлоридная, сечение жилы 2,5 мм 2. С некоторыми упрощениями маркировку проводов можно отнести и к кабелям, однако надо иметь в виду, что здесь нет буквы «П».

Например, ВВГ (Зх4)+( 1x2,5): один кабель гибкий с медными жилами, изоляция жил и оболочка поливинилхлоридная; три жилы сечение 4 мм 2 , одна жила сечением 2,5 мм . Сведения о марке провода, площади сечения его жил содержатся в сертификате изделия - документе, определяющем его качество. При отсутствии паспортных данных (документ отсутствует) их можно определить, сравнивая неизвестный провод с изделием, имеющим документ.

Кроме того, сечение можно определить путем инструментального (штангенциркуль, микрометр) измерения диаметра жил и вычисления при помощи формулы. Для получения более точного результата диаметр измеряем троекратно. Среднее значение Дср определяется по формуле:



л =Д1 + Д2 + Д3

Дер 4	,



где Д1; Д2; ДЗ - диаметры жилы проводника при трехкратном его измерении.



8расч=-^- = 0,785Дс2рп.



Далее находится сечение жилы:

где Sрасч - расчетное сечение жилы; n - число неизолированных проволочек в одной жиле.

Полученное расчетное сечение Sрасч сравним со стандартным сечением (см. таблицу 6.1), которое, в большинстве случаев, не будет с ним совпадать. Поэтому выберем ближайшее стандартное сечение (Sct. из первого столбца таблицы). В таблице имеются также допустимые токовые нагрузки для медных и алюминиевых жил проводов и кабелей согласно ПЭУ. Например: для медного провода сечением 2,5 мм 2 допустимый ток 30А, а для провода алюминиевого того же сечения - ток 24А. Допустимые токи для кабелей зависят от количества жил и от вида изоляции.

Содержание отчета

Название и цель работы.

Эскизы сечений проводов и кабелей.

Результаты измерений сечений жил предложенных образцов провода и кабеля и их допустимых токовых нагрузок.

Анализ и расчет рационального использования проводов и кабелей.

Контрольные вопросы

Каково назначение проводов и кабелей?

Как по маркировке различить провод и кабель?

Какие методы определения сечения жил вы знаете?

К чему ведет неправильное определение необходимого сечения жил провода и кабеля?

В чем заключается рациональный выбор проводов и кабелей?


Таблица 6.1

Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами

Стандартные сечения

токопроводящей жилы, мм2

Ток, А, для проводов, проложенных





открыто

В одной трубе









2-х одножильных

3-х

одножильных

4-х

одножильных

1-го

двухжильного

1-го трехжильного

0,5

11

-

-

-

-

-

0,75

15

-

-

-

-

-

1

17

16

15

14

15

14

1,2

20

18

16

15

16

14,5

1,5

23

19

17

16

18

15

2

26

24

22

20

23

19

2,5

_ 

27

25

25

25

21

3

34

32

28

26

28

24

4

41

38

35

30

32

27 31

5

46

42

39

34

37



6

50

46

42

40

40

34

8

62

54

51

46

48

43

10

80

70

60

50

55

50

16

100

85

80

75

80

70

25

140

115

100

90

100

85

35

170

135

125

115

125

100

50

215

185

170

150

160

135

70

270

225

210

185

195

175

95

330

275

255

225

245

215

120

385

315

290

260

295

250



Структурная схема обозначения марок установочных проводов




Материал жилы; А - алюминий, если буквы А нет, то жилы медные, пример АПВ и ПВ.

Наименование изделия; П - провод; ПП - провод плоский: У - установочный, Ш - шнур, пример - АПВ, АШПB, ШР, УВГ.

Материал изоляции; А - асбест, В - поливинилхлорид, Р - резина, К - кремнийорганическая жаростойкая резина, Б – бутиловая теплостойкая резина, Н - найритовая негорючая резина. И – резина с защитным слоем, П - полиэтилен, Пример ПАЛ. АПВ. АПРИ. ПРБС, АПН, ПП, ПРКС.

Назначение провода; Г - гибкий; С - для скрытой прокладки, Т - для прокладки в трубе. 1,2,3,4- степень гибкости.

ОГ - особо гибкий. Пример ИРГ. АППВС. ПРТО, ПВ1, ПВ2, ПВЗ, ПВ4, УВОГ. Дополнительные признаки; В - поливинилхлоридная оболочка.

О - х.б. оплетка, Л - х.б. оплетка с лаком, С - оплетка из стеклоткани, Ф-фальцованная оболочка. Ш - оплетка из шелка лавсан, Р - оболочка из резины, П - панцирный, оплетка из проволок. Д - двойной. Пример АПРВ. ПРТО, ПРЛ, ПРКС, АПФР, ПРДШ, ПРРП.

Количество жил, и их сечение мм ; если провод одножильный, количество не ставится. Пример: АПВ - 2,5мм2. АППВ - 2x2,5 мм 2.

ГОСТ или ТУ.

Примечание: Из общих правил есть исключения, например, одножильные и двужильные провода с медными жилами для зарядки арматуры светильников обозначены АР И АРД.

Допустимый длительный ток для проводов с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами.



Стандартные сечения токопроводящей жилы, мм2

Ток, А, для проводов, проложенных





открыто

В одной трубе









2-х одножильных

3-х одножильных

4-х одножильных

1-го двухжильного

1-го трехжильного

2

21

19

18

15

17

14

2,5

24

20

19

19

19

16

3

27

24

22

21

22

18

4

32

28

28

23

25

21

5

36

32

30

27

28

24

6

39

36

32

30

31

26

8

46

43

40

37

38

32

10

60

50

47

39

42

38

16

75

60

60

55

60

55

25

105

85

80

70

75

65

35

130

100

95

85

95

75

50

165

140

130

120

125

105

70

210

175

165

140

150

135

95

255

215

200

175

190

165

120

295

245

220

200

230

190



Структурная схема обозначения марок силовых и контрольных кабелей напряжением до 1000 В





Материал жилы; А, А с ,Ак , А м - алюминий и его сплавы, если буква А отсутствует, то жилы медные.

Наименование изделия: К- кабель для подключения передвижных механизмов, К - кабель контрольный. Если буква К отсутствует, то кабель силовой для неподвижной прокладки. Материал оболочки; А - алюминий, В поливинилхлорид, П -полиэтилен, П с Пв - самозатухающий или вулканизирующийся полиэтилен, Р - резина, С - свинец, Н - найрит.

Материал изоляции; В - поливинилхлорид, П - полиэтилен, Р - резина. Если буквы отсутствуют, то изоляция бумажная. Защитная броня; Б - бронирован двумя стальными лентами. К -блокирован оцинкованными стальными проволоками. П - бронирован плоскими проволоками.

Наружный покров; Г - без наружного покрова. Шв , Ш а. -поливинилхлоридный или полиэтиленовый шланг Л и 2 Л -один иди два слоя полиэтилентерефталатной ленты. А -асфальтовый. Если буквы отсутствуют, то покрои из пропитанной кабельной пряжи.

Назначение; ПЛ - переносной легкий. ПС - переносной средний, ПТ - переносный тяжелый, С - для сельского хозяйства.

Количество жил и их сечение; 3x50 + 1x16. ГОСТ или ТУ,




Лабораторная работа №7

Сборка схем осветительных установок



Цель: освоить чтение планов и принципиальных схем осветительных установок; научиться составлять по принципиальным схемам (монтажные) схемы соединений; изучить конструкцию электроустановочных изделий; в соответствии со схемой соединений производить прозвонку проводов и сборку схем в ответвительных коробках.

Программа

Составить схемы соединений осветительных установок по их планам и принципиальным схемам.

Изучить конструкции электроустановочных изделий осветительных установок (выключателей, штепсельных розеток, ответвительных коробок).

Прозвонить выводы осветительных установок и провести маркировку.

Собрать и испытать схему соединений осветительной установки.

Оформить отсчет о лабораторной работе.

Поочередно ознакомиться с планом и принципиальными схемами осветительных установок, приведенных на рисунках 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 и составить для них схемы соединений осветительной установки. При составлении схемы необходимо руководствоваться тем, что основой схемы соединений является принципиальная схема и план осветительной установки. В соответствии с планом на чертеже вначале изображают аппараты осветительного щитка (источника питания) и ответвительной коробки. Затем, в соответствии с действительным расположением, изображают лампы и выключатели (переключатели). При этом указанные аппараты (элементы схемы) вычерчивают условными изображениями, рекомендуемыми для принципиальных схем. После изображения аппаратов в ответвительную коробку от каждого элемента схемы вычерчивают столько проводов, сколько указано на плане.

Особенностью схем соединений установок с многоламповыми светильниками является то, что число проводов, идущих из ответвительной коробки в светильник, может быть не равно удвоенному числу ламп этого светильника, так как часть соединений выполнена внутри светильника, а оставшаяся часть - в ответвительной коробке.

Соединение элементов схемы осветительной установки производят вычерчиванием перемычек между концами (вводами) проводов в ответвительной коробке. Прослеживая принципиальную схему от фазы «А» до «N», последовательно определяют, между какими элементами в схеме соединения необходимо установить разрывы (при помощи перемычек) для того, чтобы обеспечить в ней такое же протекание токов, как и в принципиальной схеме.





Рисунок 7.1. Схема расположения электрооборудования на плане (светильник одиночный и розетка)





Рисунок 7.2. Схема принципиальная (светильник одиночный и розетка)





Рисунок 7.3 Схема расположения электрооборудования на плане (люстра)




Рисунок 7.4 Схема принципиальная (люстра)



На вычерченной схеме соединений осветительной установки наносят маркировку на концы (вводы) проводов, совпадающие с маркировкой принципиальной схемы. Пример выполнения схемы соединений приведен для осветительной установки, изображенной на рисунке 7.5





Рисунок 7.5. Схема соединений ответвительной установки одиночным светильником и розеткой (в ответвительной коробке)



Составными элементами осветительных сетей являются электроустановочные изделия: ответвительные, протяжные и соединительные коробки, выключатели (переключатели), штепсельные розетки.

Для выполнения соединений, ответвлений и протяжки проводов групповых сетей освещения применяют различные коробки, изготовленные из пластмассы или листовой стали, диаметром 50 - 100 мм и высотой до 160 мм. Выключатели и переключатели осветительных сетей различаются по числу полюсов, по степени защиты от окружающей среды (защищенные в пластмассовом корпусе и герметичные в чугунном или пластмассовом корпусах) и по назначению (для открытой или скрытой проводок).

Штепсельные розетки, также как и выключатели, классифицируются по числу полюсов (2 или 3), по исполнению (с цилиндрическими и плоскими контактами), по степени защиты от окружающей среды (защищенные, герметичные и так далее), назначению (для скрытой или открытой электропроводок, плинтусные или подплинтусные), по номинальному току (6А и 10А).

В настоящее время наиболее распространены штепсельные соединения с цилиндрическими контактами.

Цель прозвонки - нахождение принадлежности концов проводов в ответвительной коробке. Прозвонка производится при помощи пробника. При прозвонке на лабораторном стенде необходимо выполнить следующее. Убедиться в отсутствии напряжения на лабораторном стенде. Для этого нужно создать видимый разрыв в питающей сети за счет отключения штепсельного разъема лабораторного стенда. Затем необходимо снять крышки осветительного щитка, выключателей, светильников, штепсельных розеток. Вывернуть из осветительного щитка предохранители, а из светильников - лампы накаливания. Далее последовательно вызвонить в ответвительной коробке провода, идущие от светильников, от выключателей (переключателей), от штепсельных розеток, от осветительного щитка. Данные прозвонки нанести мелом на соответствующие выводы ответвительной коробки (промаркировать выводы). Пример маркировки выводов лабораторного стенда представлен на рисунке 7.6.





Рисунок 7.6. Маркировка выводов лабораторного стенда с одноламповым светильником и розеткой



Сборка схемы осветительной установки производится в ответвительной коробке путем непосредственного соединения концов проводов. В реальных условиях концы проводов в ответвительных коробках соединяют одним из следующих способов: скруткой с последующей пайкой; винтовыми зажимами, сваркой; опрессовкой; в лабораторной установке - при помощи перемычек. Перемычки устанавливаются после сопоставления маркировки выводов стенда и схемы соединений. Пример установки перемычек в ответвительной коробке для схемы, изображенной на рисунке 7.5, приведен на рисунке 7.7. Опробование осветительной установки производится следующим образом. Проверяют правильность сборки схемы соединений. В светильники вкручивают лампы накаливания, вывернутые раньше для прозвонки, устанавливают защитные стекла. На выключатели и штепсельные розетки устанавливают пластмассовые корпуса. Подают питание на лабораторный стенд соединением штепсельного разъема и включением пакетного выключения на осветительном щитке. Проверяют работу светильников при помощи выключателей осветительной сети. Затем питание лабораторного стенда отключают.





Рисунок 7.7. Перемычки на выводах ответвительной коробки лабораторного стенда



Содержание отчета

Укажите название и цель лабораторной работы.

Изобразите планы, принципиальные схемы, схемы соединений двух осветительных установок.

На схемах соединений нанесите маркировку тех установок, на

которых была выполнена лабораторная работа.


Лабораторная работа № 8

Сборка схемы управления электродвигателем реверсивным ПМ



Цель: овладеть навыками сборки схемы управления асинхронным, трехфазным двигателем с короткозамкнутым ротором, реверсивным магнитным пускателем.

Программа

Повторить материал по устройству и маркировке магнитных пускателей и тепловых реле (см. отчет по работе 4).

Изучить схему управления двигателем с помощью реверсивного пускателя, специфику её работы и заложенные в нее блокировки.

Собрать схему пункта 2 и запустить двигатель, осуществить его реверс (изменить направление вращения).

Оформить отчет.

Начнем с напоминания, что для изменения направления вращения асинхронного трехфазного двигателя необходимо поменять местами две фазы в любом месте силовой цепи. Это можно сделать вручную, что займет много времени, или использовать реверсивный магнитный пускатель, комплектуемый из двух нереверсивных. Рассмотрим силовую цепь электродвигателя, управляемого реверсивным магнитным пускателем (рисунок 8.1).





Рисунок 8.1. Силовая цепь питания двигателя


Чтобы произошло реверсирование, фазы соединяют таким образом, чтобы при переключении с одного пускателя на другой положение двух фаз поменялось. Проверим это условие. Замыкаем контакты пускателя КМ 1, чередование фаз на двигателе - L13, L23, L33 (нанесены под воспринимающими частями теплового реле). Включение контактов КМ 2 дает следующее чередование фаз - L32, L22, L12 (над воспринимающими частями КК). Фазы L1 и L3 меняются местами. Реверс осуществим, остается только подавать напряжение на катушки пускателей КМ 1 и КМ 2, чтобы их силовые контакты поочередно замыкались. Если схемы управления контактами независимы друг от друга, возможны ошибки оператора, и тогда, при одновременной подаче напряжения на обе катушки пускателей, замкнутся контакты КМ 1 и КМ2, и произойдет двухфазное КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ - ПРОЦЕСС В ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ ОСОБО ВРЕДНЫЙ.





Рисунок 8.2. Силовая цепь питания двигателя



Значит, схема управления должна быть общей для обоих пускателей, чтобы иметь возможность предотвратить одновременное замыкание контактов КМ 1 и КМ 2. Для этого в ней существуют электрическая и электромеханическая блокировки. Для того чтобы правильно и быстро собрать схему, ее выполняют поэтапно с проверкой каждой собранной цепочки. Таких промежуточных проверок будет 3, четвертая определит работоспособность всей схемы управления.

Если вы будете соблюдать последовательность сборки, то соберете схему достаточно быстро. При сборке необходимо соблюдать правило - «приходишь» (подключаешь) на элемент схемы (предохранитель, тепловое реле, катушка пускателя и так далее) слева и сверху, а «уходишь» справа и снизу. В работе два пускателя, поэтому нужно сразу определиться, какой из них будет первым, а какой - вторым. Пусть левый будет первым, а правый - вторым так легче запомнить. Снимите и изучите трехкнопочную станцию. Убедитесь, что все три кнопки устроены одинаково, и каждая из них имеет замыкающий и размыкающий контакты (нужно запомнить, какой именно контакт является замыкающим, а какой - размыкающим).

Первый этап

Начинаем собирать первую цепочку схемы управления (так как схема управления сложней силовой схемы (см. рисунок 8.5)). Подсоединяем проводник к фазе L3, на схеме это будет точка «б» (см. рисунок 8.2). Второй конец проводника подсоединяем к левой клемме предохранителя, а с правой (точка 1) «идем» к кнопочной станции и соединяем последовательно три кнопки SB1, SB2, SB3, но в каждой используем контакт, задействованный в схеме, то есть размыкающий, замыкающий и опять размыкающий (точка 4). Внимание! размыкающий контакт между точками 4 и 5 - контакт второго, правого пускателя. После него надо подключить катушку первого пускателя КМ 1, затем размыкающий контакт теплового реле КК. После него подсоединяемся к фазе L2, на схеме это точка «а». Проверяем эту цепочку визуально, а затем включаем разъем и QF и подаем напряжение на точки «а» и «б», то есть в схему управления, нажимаем SB2. Если цепь собрана правильно, то по катушке КМ 1 пойдет ток, она приобретет свойства сильного магнита, притянет магнитопровод, связанный с контактами КМ 1, и замкнет контакты. Это сопровождается характерным щелчком. Первая цепочка (см. рисунок 8.2) собрана правильно.

Второй этап

Если в первой цепочке отпустить кнопку SB2, цепь разорвется, и контакты КМ 1 (в силовой цепи) разомкнутся (катушка КМ1 обесточена). Чтобы этого избежать, параллельно кнопке SB2 подсоединим замыкающий контакт пускателя КМ 1 (не силовой), после отпускания кнопки SB2 ток на катушку «пойдет» через него (см. рисунок 8.3). Для этого нужно подсоединить всего два проводника. Затем нужно провести вторую проверку. Она выполняется также, как и на первом этапе. Если после отпускания кнопки SB2 контакты пускателя замкнуты постоянно, то вы правильно ее зашунтировали. Два этапа позади, и выполнены они правильно.

Третий этап

Собираем цепочку от точки 2 до точки 6 (см. рисунок 8.4). В ней задействованы вторые контакты кнопок SB2 и SB3, а также размыкающий контакт КМ 1 первого пускателя. После сборки этой цепочки зашунтируйте замыкающий контакт кнопки SB3, подсоединив замыкающий контакт КМ2 к точкам 9 и 8.





Рисунок 8.3	Рисунок 8.4



Вы уже проводили эту операцию. Далее следует третья проверка. Если контакты замкнуты постоянно, то все собрано правильно. Теперь самая легкая часть работы - собрать силовую цепь (см. рисунки 8.1,8.5).





Рисунок 8.5. Схема управления электродвигателем реверсивным магнитным пускателем


Четвертый этап

Начинаем его с подключения трех проводов к фазам L1, L2, L3 (где на L2 и L3 уже подсоединены два провода цепи управления), затем подсоединяем их к верхним клеммам силовых контактов КМ 1. С нижних клемм этих контактов через воспринимающие части теплового реле, проводниками подключаем электродвигатель. Теперь верхние клеммы пускателя КМ 1 соединяем с верхними клеммами КМ 2, левая клемма - с левой, средняя со средней, правая с правой. Наконец, соединяем нижние клеммы, левая клемма КМ I - с правой КМ 2, а правая КМ1 - с левой КМ2, средняя - со средней соответственно. Вся схема собрана. Осматриваем и проверяем ее еще раз, и, если ошибок нет, подаем напряжение. Включаем двигатель, осуществляем реверс, если все работает правильно, снимаем напряжение и разбираем схему. Теперь о блокировках. Их задача - не допустить одновременной подачи напряжения на катушки КМ 1 и КМ 2. Во время

пуска (доли секунды) это обеспечивается конструкцией, устройством кнопок. При нажатии, например, кнопки SB2, сначала разомкнётся ее нижний контакт (размыкающий) и разомкнет цепь катушки КМ 2, а уже затем замкнется верхний контакт (замыкающий) и напряжение будет подано на КМ 1. Во время работы двигателя блокировку осуществляют «чужие» контакты: в цепи катушки КМ 1 установлен контакт КМ 2, и если случайно на нее попадет напряжение, то контакт КМ 2 разомкнет цепь катушки КМ1. 13 цепи катушки КМ 2 стоит контакт КМ 1, он выполняет такую же функцию.

Содержание отчета

1. Изучить и описать работу схемы, последовательность прохождения всех операций (от включения автоматического выключателя QF и пусковых кнопок до подачи напряжения на электродвигатель). Студенты с четными номерами в бригаде описывают работу схемы с катушкой КМ 1, студенты с нечетными номерами -КМ 2.

Начертить схему (рисунок 8.5).

Написать два - три пункта ПУЭ.

Контрольные вопросы

Как предотвращается одновременное замыкание контактов КМ 1 и КМ 2?

Как осуществляется реверс?

Можно ли осуществить реверс нажатием кнопок SB3 и SB2, минуя кнопку SB1?