Глава VII
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО И АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ МАШИНАМИ И МЕХАНИЗМАМИ
§ 1. НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ
Назначение электрических схем состоит в наглядном графическом изображении взаимных связей различных элементов электроустановок как внутри одиночных аппаратов, так и во взаимосвязи с другим электрооборудованием. Все элементы схемы должны быть выполнены в соответствии с действующими ГОСТами.
Электрические схемы классифицируют в зависимости от назначения. Наибольшее распространение имеют два вида схем: монтажные и развернутые, или элементные.
На монтажных схемах все элементы и узлы изображены в соответствии с местами их действительного расположения в аппаратах, показаны все соединяющие проводники между отдельными элементами, блоками, аппаратами, а при наличии нескольких монтажных схем, необходимых для совместного монтажа группы аппаратов, концы проводников имеют одинаковую маркировку. Таким образом, монтажные схемы представляют собой рабочие чертежи, которые оказывают значительную помощь при дальнейшей эксплуатации электрооборудования.
В развернутых схемах основной упор делается на достижение наглядности при изучении электрооборудования. Отдельные элементы, узлы, аппараты изображают с точки зрения их непосредственных взаимосвязей, взаимодействий,
§ 2. СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ РУЧНЫМИ ЭЛЕКТРОСВЕРЛАМИ И БУРОВЫМИ СТАНКАМИ
Для дистанционного управления ручными электросверлами применяют пусковые агрегаты АП-4, АБК-2,5, АБК-4, АББК-2,5.
Рассмотрим схему дистанционного управления с применением агрегата АП-4 (рис. 47), которая позволяет осуществлять одновременное питание двух электросверл мощностью до 1,6 кВт каждое или одного сверла и осветительной сети. При включении автоматического выключателя АВ напряжение сети 660 (380) В поступает на первичные обмотки трансформаторов: силового Тр1 и вспомогательного Тр2. При замыкании расположенного на корпусе сверла выключателя КК происходит срабатывание промежуточного реле РП1, которое питается выпрямленным током. В первый полупериод ток протекает по цепи: вторичная обмотка трансформатора Тр2, выключатель КК, Диод ДЗ, корпус, вторичная обмотка Тр2. Во второй полупериод ток протекает через катушку реле РП1.
Рис. 47. Схема дистанционного управления ручным электросверлом с применением пускового агрегата АП-4
Вследствие замыкания контакта РП1-1 создается цепь питания контакторной катушки К1 фаза А1, катушка Л7, контакты РП1-1 и РМ1, фаза С1. Срабатывание катушки К1 приводит к замыканию силовых контактов К1 в цепи 127 В, и на двигатель сверла подается питание. Прекращение нажатия на выключатель КК вызывает отключение двигателя.
Электрическая схема агрегата АП-4 обеспечивает защиту от: т. к. з., обрыва или чрезмерного увеличения сопротивления цепи заземления, утечек тока на землю в сети 127 В, потери управляемости, а также минимальную защиту.
Искробезопасность цепей управления достигнута за счет применения высокоомных обмоток вторичной цепи трансформатора Тр2. Для проверки исправности максимально-токовой защиты служат кнопки КП1 и КП2, а для проверки исправности реле утечки — кнопка КПр.
Срабатывание реле утечки приводит к замыканию контакта Кр1 в цепи отключающей катушки ОК автомата А Я.
Схема дистанционного управления с применением агрегата АБК-2,5 (рис. 48) работает следующим образом. При включенном автомате АВ напряжение поступает на силовой трансформатор Тр1, а с его вторичной обмотки — на вспомогательный трансформатор Тр2, обмотка 4 которого служит первичной обмоткой вспомогательного трансформатора ТрЗ. До включения выключателя В на корпусе сверла в схеме происходят следующие изменения с зарядом и разрядом конденсаторов С/ и С2. В положительный полупериод ток протекает по цепи: верхняя точка обмотки 2 трансформатора Тр2, диод Д21, конденсатор С1, диод Д23, нижняя точка обмотки 2, что приводит к заряду конденсатора CL Конденсатор С2 начнет заряжаться в отрицательный полупериод по цепи: нижняя точка обмотки 2 трансформатора Тр2, диод Д22, дроссель Др4, конденсатор С2, диод Д24, верхняя точка обмотки 2. Включение Др4 в цепь конденсатора С2 увеличивает время заряда последнего по сравнению с временем заряда конденсатора С1. Заряд конденсатора С1 служит для открытия тиристора Д35, а конденсатора С2 — динистора Дн через цепь управления тиристора ДЗб. Тиристору Д35 для открытия требуется меньшее напряжение и, открывшись, он становится в отрицательный полупериод шунтом для конденсатора С2 и разряжает последний. Происходят возврат схемы в исходное состояние и ее стабилизация, т. е. заряд — разряд конденсатора С1 с открытием тиристора Д35, шунтирование и разряд конденсатора С2, что приводит к закрытому состоянию динистора Дн и тиристора Д36.
В таком состоянии схемы питания обмотки 4 трансформатора ТрЗ от обмотки 3 трансформатора Тр2 не происходит из-за разрыва цепи диодами Д25-Д28 выпрямительного моста ВМ. Силовые тиристоры В1—ВЗ остаются закрытыми из-за отсутствия отпирающего сигнала, переменный ток в двигатель сверла не поступает, а поступает только пульсирующий через диоды Д7—Д9.
Рис. 48. Схема дистанционного управления ручным электросверлом с применением АБК-2,5
Работа схемы изменится при включении выключателя В сверла, Прекратится заряд конденсатора С1, так как обмотка 2 трансформатора Тр2 через выключатель В и диод Д будет замкнута накоротко. Закроется и тиристор Д35 при переходе его анодного напряжения через нуль. В отрицательный полупериод произойдет заряд конденсатора С2, и при достижении на нем достаточно высокого напряжения динистор Дн откроется и ток пойдет через резистор R18 в цепь, управления тиристора Д36. Открывшись, последний соединит выводы выпрямительного моста ВМ, чем обеспечит подачу напряжения от обмотки 3 трансформатора Тр2 к обмотке 4 трансформатора ТрЗ через тиристор Д36 и мост ВМ. От вторичных обмоток трансформатора ТрЗ через диоды Д1—Д6 и дроссели Др1—ДрЗ импульсы токапоступят в цепи управления силовых тиристоров В1— ВЗ, которые откроются, что приведет к подаче питания на электродвигатель сверла. Установка дросселей Др1—ДрЗ необходима для сглаживания пульсаций в цепях управления силовых тиристоров. Отключение происходит при размыкании выключателя В или при срабатывании соответствующих защит.
Защиту при к. з. в зависимости от ступени напряжения осуществляют реле максимального тока автомата АВ или плавкие предохранители Пр1 и Пр2. При к. з. в цепях управления, если схема была включена, ее работу шунтирует ток к. з. Управляющий электрод тиристора Д36 перестанет получать питание, запирается и отключает питание обмотки 4 трансформатора ТрЗ, что приводит к потере управления тиристоров В1—ВЗ и отключению двигателя сверла.
Защиту от обрыва или чрезмерного увеличения сопротивления заземляющей жилы выполняет тиристор Д35, который открывается при больших сопротивлениях и шунтирует цепь управления тиристора Д36. Контроль изоляции и защиту от опасных токов утечки выполняет реле утечки, собранное по специальной схеме. При нормальной изоляции контакт реле Р в цепи отключающей катушки ОК открыт. При повреждении изоляции возникает ток утечки, протекающий по цепи: диоды Д17—Д19, резистор R, реле Р, земля, фаза поврежденного кабеля. Реле Р срабатывает, замыкает контакт Pi в цепи катушки ОК, и происходит отключение автомата А В.
На рис. 49 приведена принципиальная схема управления приводами бурового станка шарошечного бурения СБШ-250. Напряжение силовых цепей 660 (380) В, цепей управления — 127 В. Для переносного освещения принято напряжение 12 В.
Трансформатор Тр получает питание независимо от положения контактов автоматического выключателя АВ, в цепи которого установлено реле контроля изоляции РКИ. Электродвигатели Ml—М12 — асинхронные, поэтому для их управления установлены контакторы переменного тока с кнопочными постами управления.
Рис. 49. Принципиальная схема управления буровым станком СБШ-250
В зависимости от мощности двигателя и типа магнитного пускателя применяется максимально-токовая защита при помощи реле РМ или тепловая при помощи реле РТ. Для общей защиты двигателей М4, М5, М6—М8 и М9—М11 установлены автоматические выключатели А4—А6.
Двигатель, вращателя бурового става Ml имеет максимальнотоковую защиту мгновенного действия (реле PMU РМЗ), тепловую защиту (реле РТ1, РТ2) и максимально-токовую защиту с выдержкой времени на отключение (реле Рм2).
Для защиты трансформатора Тр и цепей управления установлены автоматические выключатели А1—АЗ.
Описание дистанционного управления магнитными пускателями дано в главе III.
Схемы управления буровыми станками с приводом переменного тока аналогичны данной и отличаются только количеством применяемых пускателей и видами встроенной защиты.
