Выбор аппаратуры управления, защиты, регулирования, контроля параметров и перемещения для надёжной безаварийной работы электропривода, страница 7

                                                      КМ1

Аппаратура защиты цепей управления и измерительной цепи

                                                                                 трансформатора напряжения на данной схеме не показана

                                                   М1

Рисунок 3.5 – Схема включения реле минимального напряжения через понижающий
                        измерительный трансформатор напряжения

3.1.4 Специальные виды защит электроприводов

К специальным видам защит относятся защиты:

-  защита от перенапряжений на обмотке возбуждения ДПТ;

-  защита от превышения напряжения в системе преобразователь - двигатель (на обмотке якоря ДПТ);

-  защита от обрыва обмотки возбуждения ДПТ;

-  защита от превышения скорости ротора (якоря);

-  путевая защита (защита от движения рабочего органа далее конечного положения);

-  защита от затянувшегося пуска синхронных двигателей (СД).

Защита ДПТ от обрыва обмотки возбуждения

(минимально-токовая защита)

Данная защита обеспечивает отключение обмотки якоря ДПТ от сети при обрыве обмотки возбуждения двигателя (ОВД), так как, если этого не сделать, то это может привести к недопустимому возрастанию угловой скорости и механическому разрушению якоря.

          Защита осуществляется с помощью минимального токового реле (называемого реле нулевого тока), включенного в цепь обмотки возбуждения. При протекании нормального (рабочего) тока возбуждения сердечник реле втянут и его контакт в цепи катушки магнитного пускателя КМ замкнут. При исчезновении или сильном снижении тока возбуждения катушка реле не может удержать свой контакт в замкнутом положении, его отключение приводит к отключению катушки магнитного пускателя, а, следовательно, и двигателя (рисунок 3.6).

          Защита от перенапряжения в обмотке возбуждения ДПТ

При отключении ОВД  ДПТ от сети из-за большой индуктивности обмотки возбуждения может возникнуть ЭДС самоиндукции, превышающая номинальную в несколько раз (в 3 – 5 раз), что может привести к пробою изоляции обмотки. Сопротивление добавочного резистора выбирается в зависимости от допустимых значений перенапряжений, определяемых изоляцией провода обмотки и принимаемых, равными 700 – 1000 вольт. Этим значениям соответствует сопротивление в 3 – 5 раз больше сопротивления обмотки возбуждения при напряжении питания 220 вольт и в 6 – 8 раз – при напряжении питания 110 вольт.

          Для снижения потерь электроэнергии в рабочем режиме в цепь разрядного резистора включён диод обратной полярностью к полярности источника питания, при отключении ОВД ЭДС самоиндукции меняет свой знак (направление) на противоположенное и диод включается в прямом направлении. Образуется замкнутый контур, состоящий из обмотки возбуждения двигателя, добавочного резистора и диода. Величина тока, протекающего в этом контуре, зависит от величины ЭДС самоиндукции и величины сопротивления добавочного резистора (рисунок 3.7).

          Защита от превышения напряжения в системе

          преобразователь - двигатель (на обмотке якоря ДПТ)

Данная защита обеспечивает отключение двигателя от сети при увеличении напряжения на 10 – 15 % от номинального значения. Реле максимального напряжения включается в цепь питания якорной обмотки. При повышении напряжения питания на якорной обмотке нормально замкнутый контакт реле максимального напряжения отключает катушку магнитного пускателя, а, следовательно, и обмотку якоря двигателя от источника питания (рисунок 3.8). Таким образом, одновременно осуществляется защита привода от превышения скорости. Помимо этого способа осуществления защиты от превышения скорости ограничение скорости (частоты вращения) можно осуществить путём использования реле контроля скорости. Контакты реле контроля скорости могут настраиваться на различные частоты вращения. Включение данных контактов в цепи управления катушек магнитных пускателей позволяет в зависимости от их настройки и исполнения отключать или включать катушки пускателей, а, следовательно, и управлять скоростью  электроприводов посредством их включения и отключения.

Защита от затянувшегося пуска синхронного двигателя

Защита от затянувшегося пуска защищает синхронный электродвигатель от недопустимо больших значений моментов, возникающих при пуске двигателя с недостаточным возбуждением или совсем без возбуждения. Защита осуществляется с помощью реле нулевого тока, обеспечивающего контроль тока возбуждения и реле времени, отсчитывающего время нормального пуска. Если за это время ток возбуждения оказывается недостаточным, то защита прерывает пуск путем отключения питания статора СД (рисунок 3.9).

Путевая защита

Путевая защита защищает производственный механизм от движения рабочего органа механизма далее конечного положения (позиции). Защита реализуется применением различного вида конечных выключателей. Контакты конечных выключателей устанавливаются в цепях управления катушек магнитных пускателей, осуществляющих подачу напряжения на обмотки электродвигателей, и действуют на отключение магнитных пускателей. Контакты конечных выключателей могут также включаться в цепи сигнализации и блокировок (рисунок 3.10)