Описание работы релейно-контакторной схемы управления и защиты

7.  ОПИСАНИЕ РАБОТЫ РЕЛЕЙНО-КОНТАКТОРНОЙ СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ.

Схема питается от напряжения 220 В. Через автоматический выключатель QF трёхфазное напряжение подаётся к потребителям. Автоматический выключатель также предназначен для защиты от недопустимых токов в силовой цепи. Основным потребителем является двигатель постоянного тока. Также напряжение подаётся на схему управления. Контакты КМ1 (КМ1.3, КМ1.4) и КМ2 (КМ2.3, КМ2.4) предназначены для подачи напряжения на электродвигатель, а также для реверса. Предохранители FU1 и FU2 предназначены для защиты цепи управления от недопустимых токов.

Пусть при подачи напряжения на двигатель через контакты КМ1 двигатель вращается по часовой стрелке, тогда если напряжение на двигатель подаётся через КМ2 двигатель вращается против часовой стрелки.

7.1. Подготовка к работе двигателя

Включаем автоматический выключатель, тем самым подаём напряжение на схему управления. При этом начальное состояние схемы все реле, кроме КМ7, находятся в пассивном состоянии, а значит, все контакты находятся в том положении, в котором они изображены на схеме, а контакт КМ7 замкнут. Реле тока КА5 предназначено для защиты схемы от обрыва поля обмотки возбуждения. При подачи напряжения на обмотку возбуждению в её цепи возникнет ток, который включит реле тока КА5. Контакт КА5 подготовит цепь управления к запуску двигателя. Как только замкнётся контакт К1.3 или К2.3, зашунтируется сопротивление R6. Ток в обмотке возбуждения возрастёт до номинального. Если оборвётся цепь обмотки возбуждения то реле тока КА5, отключит возможность включения работы двигателя, а также если двигатель работает, то остановит его при помощи контактора КМ7.

7.2. Пуск двигателя по часовой стрелке

Для пуска нажимаем на кнопку SB1. В результате чего на катушку К1 подаётся напряжение. Происходит смена состояния всех контактов К1. Контакт К1.1 шунтирует кнопку SB1, после чего мы можем её отпустить. Одновременно замыкается контакт К1.2. Это вызовет срабатывания контактора КМ1 и промежуточного реле К3. Контакты КМ1.3, КМ1.4 подключат двигатель к напряжению одной полярности, и двигатель начнёт разгонятся по первой искусственной характеристики при включённых в цепь ротора всех сопротивлений (R1, R2, R3, R4). При этом реле тока КА1 включается и размыкается контакт КА1. Также замыкается контакт К3.3, подготавливая цепь контактора КМ3 к работе. Когда двигатель достаточно разгонится для перехода на вторую искусственную характеристику, отключится реле тока KА1. В свою очередь замкнётся контакт KА1, который подаст напряжение на контактор КМ3 и вызовет его включение. Замкнутся контакт КМ3.1 и зашунтируют сопротивление R1, а также реле тока КА1, двигатель начнёт работать на второй ступени. При этом контакт КМ3.2 подготовит контактор КМ4 к работе. Когда двигатель достаточно разгонится и ток уменьшится, отключится реле тока КА2. Замкнётся контакт КА2. Это вызовет включение контактора КМ4. Контакт КМ4.1 зашунтирует сопротивление R2 и реле тока КА2, а реле тока КА3 подключится к цепи двигателя. Контакт КМ4.2 подготовит к работе контактор КМ5. По завершении разгона отключится реле тока КА3. При этом замкнётся контакт КА3 и контактор КМ5 включится. Контакт КМ5.1 зашунтирует сопротивление R3 и КА3. При этом подключается только одно сопротивление R4  и реле тока КА4. Контакт КМ5.1 подготовит контактор КМ6 к работе. После завершении разгона на 4-й ступени реле напряжение отключится и замкнёт контакт КА4. Это вызовет включение контактора КМ6. Контакт КМ6.1 зашунтирует последнее сопротивление R4 и двигатель начнёт разгон по естественной характеристике. 

7.3.Пуск двигателя против часовой стрелки

Для пуска нажимаем на кнопку SB2. В результате чего на катушку К2 подаётся напряжение. Происходит смена состояния всех контактов К2. Контакт К2.1 шунтирует кнопку SB2, после чего мы можем её отпустить. Одновременно замыкается контакт К2.2. Это вызовет срабатывания контактора КМ1 и промежуточного реле К4. Контакты КМ2.3, КМ2.4 подключат двигатель к напряжению обратной полярности, и двигатель начнёт разгоняться по первой искусственной характеристики при включённых в цепь ротора всех сопротивлений (R1, R2, R3, R4). При этом реле тока КА1 включается и размыкается контакт КА1. Также замыкается контакт К3.3, подготавливая цепь контактора КМ3 к работе. Когда двигатель достаточно разгонится для перехода на вторую искусственную характеристику, отключится реле тока KА1. А дальше разгон двигателя по ступеням, как и для пуска двигателя по часовой стрелке.

7.4. Торможение двигателя при вращении по часовой стрелке.

          Начальное состояние – двигатель вращается по часовой стрелке. Контакт КМ1.4 был разомкнут. Так как контактор КМ1 был включен, а также 2 промежуточных реле К1 и К3, и все контакторы ступеней были включены.

          Торможение осуществляется нажатием на кнопку SB3. При этом размыкается цепь промежуточного реле К1. Это реле отключается, тем самым размыкая контактом К1.2 цепь контактора КМ1 и промежуточного реле К3. Размыкается контакт К3.3, отключая все контакторы ступеней (КМ3-КМ6). Контакт КМ1.4 замыкается и замыкает цепь питания обмотки контактора КМ7. Контакт КМ7.1 замыкается. При этом обмотка якоря двигателя соединена последовательно резистору R5. Таким образом осуществляется динамическое торможение.

7.5 Торможение двигателя при вращении против часовой стрелки.

Начальное состояние – двигатель вращается против часовой стрелки. Контакт КМ2.4 был разомкнут. Так как контактор КМ2 был включен, а также 2 промежуточных реле К2 и К4, и все контакторы ступеней были включены.

          Торможение осуществляется нажатием на кнопку SB3. При этом размыкается цепь промежуточного реле К2. Это реле отключается, тем самым размыкая контактом К2.2 цепь контактора КМ2 и промежуточного реле К4. Размыкается контакт К4.3, отключая все контакторы ступеней (КМ3-КМ6). Контакт КМ2.4 замыкается и замыкает цепь питания обмотки контактора КМ7. Контакт КМ7.1 замыкается. При этом обмотка якоря двигателя соединена последовательно резистору R5. Таким образом осуществляется динамическое торможение. После схема готова к новому пуску.

7.6. Реверс двигателя в направление вращения против часовой стрелке.

Начальное состояние: двигатель вращался по часовой стрелке. К1, К3, КМ1, КМ3—КМ6, KV1 были включены, а остальные реле и контакторы были отключены.

Реверс осуществляется путём нажатия на кнопку SB2. При этом размыкается цепь промежуточного реле К1 и оно отключается. Одновременно включается промежуточное реле К2 и контактом К2.1 шунтирует кнопку SB2. Так как контакт К1.2 разомкнулся, то отключаются контактор КМ1 и промежуточное реле К3. А замкнувшийся контакт К2.2 не включит контактор КМ2, так как разомкнут контакт КV1.2, а он замкнётся как только двигатель остановится. После остановки двигателя реле напряжения KV1 отключится и своим контактом подведёт к контактору КМ2 напряжение. Он включится, а также включится промежуточное реле К4. Контакт К4.1 зашунтирует контакт КV1.2. Замкнётся контакт К4.4 и двигатель начнёт разгон по ступеням в порядке, описанном выше (п. 7.2).

7.7. Реверс двигателя в направление вращения по часовой стрелке.

Начальное состояние: двигатель вращался по часовой стрелке. К2, К4, КМ2, КМ3—КМ6, KV1 были включены, а остальные реле и контакторы были отключены.

Реверс осуществляется путём нажатия на кнопку SB1. При этом размыкается цепь промежуточного реле К2 и оно отключается. Одновременно включается промежуточное реле К1 и контактом К1.1 шунтирует кнопку SB1. Так как контакт К2.2 разомкнулся, то отключаются контактор КМ2 и промежуточное реле К4. А замкнувшийся контакт К1.2 не включит контактор КМ1, так как разомкнут контакт КV1.1, а он замкнётся как только двигатель остановится. После остановки двигателя реле напряжения KV1 отключится и своим контактом подведёт к контактору КМ1 напряжение. Он включится, а также включится промежуточное реле К3. Контакт К3.1 зашунтирует контакт КV1.1. Замкнётся контакт К3.4 и двигатель начнёт разгон по ступеням в порядке, описанном выше (п. 7.2).