Цель работы получить практические навыки в собирании схемы управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором с помощью магнитных пускателей. Изучить на практике принцип действия реверсивной и нереверсивной схем управления АД. Изучить конструкцию и принцип действия магнитных пускателей. Освоить назначение и принцип действия аппаратов управления. Закрепить навыки по чтению электрических схем.

Оборудование и материалы: магнитный пускатель, асинхронный двигатель, соединительные провода.

Теоретические сведения

Магнитный пускатель. Такое название получили трех полюсные контакторы переменного тока со встроенными в фазах тепловыми реле для защиты ЭД от перегрузки недопустимой продолжительности. В магнитных пускателях предусмотрена также нулевая защита, предотвращающая произвольное  включение пускателей при восстановлении питания.

Электрическая схема магнитного пускателя и его конструкция изображена на рисунке 3. При нажатии кнопки «Пуск» SB₁ подаётся питание на катушку пускателя KV через размыкающие контакты тепловых реле KK₁, KK₂ и кнопка «Стоп» SB₂.

Якорь 6 электромагнита 5 притягивается к сердечнику 4. При этом неподвижные контакты 2 замыкаются подвижным мостиком 8. Нажатие в контакторах обеспечивается пружиной 9. Одновременно замыкаются блок-контакты KV, которые шунтируют кнопку «Пуск» SB1. При перенапряжении ЭД сработают два или одно тепловое реле 11, цепь катушки размыкается контактами KK₁ и KK₂. При этом якорь 6 больше не удерживается сердечником и под действием собственного веса и пружины 7 подвижной системы переходит в отключенное положение.

Двукратный разрыв в каждой фазе и закрытая камера 10 обеспечивают гашение дуги без особых устройств.

Нереверсивный пуск асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

Схема приведена на рисунке 1. Для работы сети необходимо включить рубильник (Q). При нажатии кнопки «пуск» (SB1) катушка контактора (KM) получает питание и замыкает главные контакты в силовой цепи, тем самым происходит подключение двигателя к сети. Одновременно замыкается блок-контакт (KM) цепи управления, которые шунтирует кнопку пуск (SB1).

Если температура обмотки двигателя превысит допустимые значения, то сработает тепловое реле и разомкнет свои контакты в цепи управления (KK1, KK2), тем самым обесточит катушку контактора (KM) и двигатель остановиться.

Для отключения необходимо нажать кнопку «стоп» (SB2).

Для защиты двигателя от токов короткого замыкания служат плавкие предохранители (FU).

Для защиты двигателя от перегрузок и от потери фазы применяют тепловые реле (KK1, KK2), которые включаются непосредственно в силовую цепь двигателя

Работа реверсивной схемы управления АД.

Данная схема (смотри рисунок 2) управления АД с короткозамкнутым ротором обеспечивает вращение двигателя как в одну, так и другую сторону.

Силовая часть схемы (включается в сеть переменного тока автоматическим выключателем QF) состоит из электродвигателя М, обмотка статора которого включается в сеть через две группы силовых контактов: контактов КМ1, при замыкании которых ротор электродвигателя вращается в одном направлении (вперед), и контактов КМ2, при замыкании которых ротор электродвигателя вращается в другом направлении (назад) и тепловые реле КК.

Схема управления состоит из магнитных пускателей КМ1, КМ2 и их блок-контактов КМ1, КМ2; пусковых кнопок SB2 «Вперед» и SB3 «Назад»; кнопки «Стоп» SB1.

Для запуска электродвигателя сначала включают автоматический выключатель QF, потом нажимают кнопку SB2 или SB3 (в зависимости от выбранного направления вращения ротора электродвигателя). При нажимании кнопки SB2 включается магнитный пускатель КМ1, который своими главными контактами подключает двигатель к сети, тем самым осуществляя его пуск. Замыкающий блок-контакт КМ1 шунтирует при этом пусковую кнопку. Выключение двигателя осуществляется кнопкой SB1. Для пуска двигателя в другом направлении необходимо нажать кнопку SB3, которая включает магнитный пускатель КМ2.

Размыкая блок-контакт SB2 и SB3, которые подключены к цепи катушек магнитных пускателей КМ2 и КМ1 соответственно, предотвращают одновременное включение обоих магнитных пускателей, которое может привести к короткому замыкании в цепи двигателя.

Защита электродвигателя от перенапряжения осуществляется тепловыми реле КК, которые срабатывают, и разомкнут свои размыкающие контакты КК, и отключат катушку магнитного пускателя и электродвигатель остановится, потому что будет отключен от сети.

              а)                                                               б)

Рисунок 3. Магнитный пускатель: а) электрическая схема; б) конструкция: 1 - основание; 2 - неподвижные контакты; 3 - пружина; 4 - магнитный сердечник; 5 - катушка; 6 - якорь; 7 - возвратная пружина; 8 - контактный мостик; 9 - пружина; 10 - дугогасительная камера; 11 - нагревательный элемент

Ход работы

1. Ознакомиться с конструкцией и принципом действия магнитного пускателя (рисунок 3).

2. Ознакомиться со схемой исследования. Определить назначение и принцип действия отдельных элементов схемы и их контактов (рисунок 1).

3. Собрать цепь для нереверсивного управления ЭД соответственно рисунка 1. После проверки схемы преподавателем провести опыт.

4. Собрать цепь реверсивного управления ЭД соответственно рисунка 2. После проверки схемы преподавателем провести опыт.

5. Сделать вывод соответственно выполненной работы и полученных результатов проведенного опыта.

Содержание отчета

Отчет должен содержать: тему лабораторной работы, цель работы, схему электрических соединений магнитного пускателя и реверсивную схему управления ЭД, описание проведенного опыта управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором с помощью магнитных пускателей, вывод.

Вывод:

Дать ответ на контрольные вопросы:

1. Какой магнитный пускатель называется

а) нереверсивным?

б) реверсивным?

2. Объясните работу схемы при пуске, реверсе и остановке электродвигателя.

3. Зачем шунтируют кнопку SB2 и SB3?

4. Какие виды защиты электродвигателя предусмотрены в данной схеме управления.

5. Какие аппараты использовались при сборке электрических схем?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10