Разработка лабораторного стенда для исследования работы мягкого пускателя

Введение

Сущность управления электроприводами заключается в осуществлении пуска, регулирования скорости, торможения, реверсирования, а также поддержания режима работы привода в соответствии с требованиями технологического процесса.

Стремление устранить недостатки ручного управления привело к созданию аппаратов полуавтоматического и автоматического управления.

Автоматическое управление электроприводами является одним из основных условий повышения производительности механизмов и производства продукции высокого качества. В системе управления электроприводом используются: релейно-контакторные аппараты, где основными элементами являются различного рода реле, контакторы, усилители, преобразовательные устройства, датчики и т.п.

Выбор типа устройства для построения систем управления и типа самих систем управления определяется требованиями к электроприводу и тем функциям, которые он должен выполнять.

Автоматизация упрощает обслуживание механизмов, даёт возможность осуществить дистанционное управление электроприводами, увеличивает производительность труда. Необходимость контролировать пусковые и тормозные режимы (асинхронный ЭП; ограничение пусковых токов; формирование пускового момента) в различных отраслях промышленности привела к созданию специализированных устройств мягкого пуска.

Мягкий пускатель MSF-017 находит большое применение для пуска и останова асинхронных двигателей, решает множество проблем реализации необходимых пусковых и остановочных условий, обусловленных технологическими особенностями производства: плавный пуск двигателя, ограничение пусковых токов, реализация необходимого переходного режима при пуске с учётом нагрузки на валу; плавный останов двигателя за требуемое время, различные режимы останова и многое другое.

1. Описание лабораторного стенда

Мягкий пускатель MSF-017 предназначен для управления плавным пуском и остановом трехфазных АД с КЗ ротором и включается непосредственно между сетью и двигателем. Схема стенда (ТПЖА.408110.370.Э3) питается после включения автоматического выключателя QF1. В разработанной схеме мягкий пускатель применяется совместно с коммутирующей аппаратурой, которая предназначена для изменения порядка чередования фаз, приходящих на силовую часть мягкого пускателя, для осуществления реверса, управления мягким торможением. В момент подачи силового питания плата управления определяет последовательность фаз, эта информация используется впоследствии для управления магнитными пускателями.

Силовая часть представляет собой тиристорный коммутатор, который и коммутирует напряжение на асинхронный двигатель по определённому закону. На стенде предусмотрены аналоговые приборы – амперметр PA1, который расположен  в одной из фаз, питающих двигатель для контроля тока в ней; вольтметр PV1 для контроля линейного напряжения. Испытуемая машина – трёхфазный асинхронный двигатель. 

Подключается коммутационная аппаратура, кнопка SB1 для пуска/останова испытуемой машины непосредственно со стенда. Амперметр PA2 и вольтметр PV2 подключается к выходным аналоговым цепям блока, выдающих информацию об уровне мощности, тока, напряжения (необходимый параметр программируется заранее с выставлением соответствия единицы напряжения единице величины). 

Приборы  (PA1,PV1, PA2, PV2), автоматический выключатель QF1, кнопка SB1 и клемник  смонтированы на передней панели стенда, вся остальная аппаратура, в том числе и мягкий пускатель MSF-017, расположена внутри стенда, для обеспечения безопасности.  Панель управления мягким пускателем выведена на переднюю панель стенда для облегчения настройки параметров и управления работой, как двигателем, так и самим мягким пускателем.

2. Первоначальные настройки мягкого пускателя

Для обеспечения требуемого функционирования необходимо ввести в мягкий пускатель ряд параметров. (Ввод параметров двигателя в соответствии с данными на его шильдике для получения оптимальных параметров пуска, останова и защиты).

Установка и конфигурирование мягкого пускателя может быть выполнено со встроенной панели управления или с компьютера через последовательный интерфейс (если он имеется). Управление двигателем, т.е. пуск и останов, а также выбор набора параметров может осуществляться с панели управления, со входов внешнего управления или через последовательный интерфейс (если он имеется).

2.1. Структура меню

Все окна меню собраны в простую одноуровневую структуру с возможностью ограничения числа доступных окон введением значения "oFF" в окно 007 (заводская установка). При этом имеется доступ только к основным окнам 001, 002, 003, 004, 005, 006 и 007. Такой способ минимизирует количество установок для случая, когда нужен только мягкий пуск при помощи изменения напряжения.

Если в окне 007 установлено "on", а в окне 008 – "oFF", имеется доступ ко всем окнам меню, касающимся индикации, а также к списку сигналов тревоги.

Таблица 2.1 Обзор структуры меню.

2.2. Кнопкиуправления

Работа клавиатуры основана на нескольких простых правилах. При включении питания на дисплее автоматически появляется окно меню 001. Используйте кнопки "NEXT" и "PREV" для выбора нужного окна. Для быстрого передвижения по меню нажмите и удерживайте кнопки "NEXT" или "PREV". Кнопки "+" и "-" используются для увеличения и уменьшения значения