Для управления мощными двигателями с напряжениями 3 и 6 кВ применяются масляные выключатели, имеющие сложные цепи управления и сигнализации, а для двигателей средней мощности — более простые воздушные выключатели В настоящем параграфе мы рассмотрим управление нереверсируемыми трехфазными асинхронными двигателями малой (до нескольких кВт) мощности, в качестве аппарата первичной коммутации для которых используются магнитные воздушные пускатели ПМ.
Рис. 11 5 Схема управления электродвигателем с применением магнитного пускателя: а — силовая часть, б — схема управления
Магнитные пускатели могут находиться во включенном состоянии только при непрерывном обтекании их катушек током, что должно быть обеспечено схемой управления двигателем при условии, что управление как от ключа с самовозвратом КУ, так и от схем блокировок и защит производится кратковременными импульсами. При кратковременном (длительностью до нескольких секунд) снижении напряжения и отпадании подвижной системы пускателя схема должна обеспечить обратное включение аппарата при восстановления напряжения. Во время таких посадок должна быть исключена ложная подача сигнала об аварийном отключении двигателя. При длительном (более 10—20 с) исчезновении или снижении напряжения собственных нужд схема должна отключить пускатель.
Схема управления приводом приведена на рис. 11 5. Схема состоит из двух частей. силовой и схемы управления. Эти схемы могут питаться от одного или различных источников питания. Воздушные защитные автоматы В и 1В служат для защиты схем от токов короткого замыкания (при превышении заданной уставки они размыкают контакты). Они имеют кнопки ручного отключения, что позволяет обесточить схему при проведении ремонтных и профилактических работ. Включение обмотки пускателя ПМ происходит через контакты реле фиксации положения РФ Это двухобмоточное реле имеет механическую фиксацию якоря в двух положениях и автоматический разрыв цепей катушек. При этом верхнюю катушку реле РФ можно рассматривать как включающую, а нижнюю — как выключающую пускатель. Если реле РФ переведено в состояние «включено» подачей тока в верхнюю катушку, то после снятия напряжения оно останется в этом положении Для перевода его в исходное состояние необходимо подать импульс напряжения на нижнюю катушку.
Ключ управления КУ в положении «В» замыкает цепь катушки реле 1РК, которое через замыкающие контакты 1РК1 подает ток в верхнюю катушку РФ, переводя его в положение «включено». Благодаря фиксации реле РФ оно остается в этом положении и после возвращения КУ в нейтральное положение Контакт РФЗ подает питание на катушку пускателя ПМ, который своими контактами подключает двигатель к трем фазам А, В, С силового напряжения. Катушка ПМ остается под током и при обесточении схемы рис. 11.5,б, т. е. при обесточении в цепях управления работающий двигатель продолжает работать.
Отключение двигателя производится кратковременным переводом ключа КУ в положение «0», благодаря чему запитывается катушка реле 2РК, которое через контакты 2РК1 подает питание на нижнюю катушку РФ, что приводит к обесточению катушки ПМ Пуск двигателя может также осуществляться при замыкании контактов в схеме АВР, а отключение — при замыкании контактов в цепях защиты.
При кратковременном исчезновении или глубоком снижении напряжения на шинах А, В, С, достаточных для отпадания подвижной системы ПМ, РФ не переключается и магнитный пускатель включается вновь после восстановления напряжения. Отключение РФ при длительных снижениях напряжения осуществляется с помощью реле времени РВ При отключенном двигателе катушка РВ подключена к силовой сети через размыкающий контакт РФ2 и контролирует наличие напряжения Если при отсутствии силового напряжения перевести ключ КУ в положение «В», то, хотя РФ кратковременно перейдет в положение «включено», после возвращения КУ в положение «О» через размыкающие контакты 1РК2 и РВ2 будет подано напряжение на нижнюю катушку РФ и оно возвратится в положение «выключено». При работающем двигателе РВ запитывается через контакт РФ1 и контролирует не только наличие напряжения, но и состояние контакта ПМ. При исчезновении питания, срабатывании автомата В или отпадании ПМ на время, большее уставки реле РВ, оно после выдержки времени через контакт РВ2 перефиксирует реле РФ Кроме цепей управления в схеме имеются цепи, обеспечивающие сигнализацию состояния двигателя, не показанные на рис 11. 5.
Рис. 116 Схема автоматического ввода резерва
4 — технологическая схема, б — общие цепи АВР, в — выходные цепи АВР в схемы управления двигателями. г — цепи выдачи сигналов о неисправности АВР
Цепи АВР проектируются независимо от цепей управления двигателем и могут управлять различными схемами, в которых предусматривается ввод сигнала АВР Рассмотрим пример типовой схемы АВР, предназначенной для нескольких параллельно работающих насосов На рис 11. 6,а показана технологическая схема подключения трех (I, 2, III) насосов 1 Давления в выходных патрубках каждого насоса контролируются электроконтактными манометрами ЭКМ2, контакты которых замыкаются при превышении заданной уставки. На напорных трубопроводах установлены обратные клапаны 3, которые закрываются при отключении насоса; таким образом, давление, показываемое ЭКМ отключенного насоса, практически будет равно давлению на всасе, т. е. значительно меньше заданной уставки. Кроме ЭКМ работа насоса контролируется по состоянию аппаратуры силовой коммутации, для этого в ней имеются специальные контакты (например, в схеме рис. 115 для этого могут быть использованы контакты реле РВ). Выбор резервного насоса осуществляется переключателем с фиксацией ПФ, который имеет четыре положения три (I, II, III) указывают насос, который должен включаться по АВР при отключении работающего насоса, четвертое (0) отключает схему АВР (т е при аварийном отключении работающего насоса резервный насос не включается).
Схема АВР приводится в действие автоматически при включении рабочих (одного или двух) насосов (рис 11 6,6). Контакты манометров работающих насосов (1ЭКМ1—ЗЭКМ1) замыкаются после того, как насосы разовьют нормальное давление. В катушки реле РИ работающих насосов (1РИ—3РИ) поступает ток, они замыкают свои контакты РИ1 и становятся на самоподпитку.
В случае отключения двигателя какого-либо работающего насоса (замыкаются блок-контакты его выключателей 1В1—ЗВ1) или при падении давления на его напоре (замыкаются размыкающие контакты ЭК.М2) срабатывает одна из «цепочек несоответствия» переключатель ПФ— контакт В1 или контакт ЭКМ2 — замыкающий контакт РИ2 — катушка выходного реле РА. После замыкания РА через его замыкающие контакты (РА 1—РАЗ) и соответствующие пары контактов переключателя ПФ (рис. 11 6,в) подается сигнал на включение двигателя, находящегося в резерве Одновременно РА размыкает контакт РА4, обесточивая все реле РИ После отпускания РИ цепь питания РА размыкается и схема возвращается в исходное состояние Реле РА и РИ имеют задержку на отпускание (это отмечено соответствующим знаком у их контактов, поэтому контакты РА1—РАЗ при срабатывании РА остаются замкнутыми в течение суммарного времени отпускания этих реле (около 2 с), после чего импульс на включение двигателя снимается; при нормальной работе схем управления резервным двигателем этого времени достаточно для его включения. Кратковременность импульса на автоматическое включение двигателя является обязательным требованием для схем АВР. Длительные «жесткие» импульсы (потенциальный принцип управления) могут привести к произвольным неожиданным включениям резервных двигателей, которые по какой-либо причине не включились своевременно. Такое включение недопустимо по правилам техники безопасности, так при невключении по АВР резервный агрегат ревизуется персоналом Поскольку реле РИ включается от контактного манометра, необходимо быть уверенным, что контакты ЭКМ1 и РИ1 всех работающих насосов замкнуты Для этого имеется цепь сигнализации о неисправности АВР (рис 11.6,г), имеющая пару контактов ПФ, замкнутую, если любой из насосов поставлен на АВР, и три параллельные цепи, состоящие из замыкающих блок- контактов силовых выключателей 1В2—ЗВ2 и размыкающих контактов реле 1РИЗ— ЗРИЗ. Если при пуске насоса блок-контакт В2 сработает, а реле РИ останется обесточенным, на выход цепочки несоответствия пройдет сигнал в схему сигнализации. В схемах сигнализации имеется задержка, рассчитанная на время, за которое насос должен развить необходимое для замыкания контактов ЭКМ1 давление. Если по истечении этого времени реле РИ не замкнется, оператору будет выдан сигнал, свидетельствующий о неисправности АВР или насоса.
Из вышеприведенного описания АВР легко видеть, что аналогичная схема может быть использована и при большем числе насосов, для чего необходимо увеличить число реле РИ и пар контактов (пакетов) переключателя ПФ. Кроме собственно управления необходимо осуществлять светозвуковую сигнализацию работы АВР, для чего имеются специальные цепи сигнализации, не показанные на рис. 116.
