Защиты в электроприводе

Защитой называют аппарат или узел схемы, который отклю­чает электропривод после возникновения в нем каких-либо ава­рийных режимов. Опишем работу некоторых из наиболее часто применяемых в системах электропривода защит.

Максимально-токовая защита главных цепей в схемах управления двигателями постоянного и переменного тока служит для отключения от сети главной цели при появлении в ней токов короткого замыкания или ненормально больших токов, а также при длительных перегрузках.

Основными причинами появления токов короткого замыкания и опасно больших токов могут быть повреждение изоляции дви­гателя или подводящих проводов, выход из строя аппаратов на станции управления или пусковых резисторов, механическая пе­регрузка двигателя ненормально большим статическим момен­том.

Для осуществления максимально-токовой защиты применя­ют:

- автоматические воздушные выключатели (автоматы) с электромагнитными или комбинированными (тепловыми и элек­тромагнитными) расцепителями;

- предохранители;

- электромагнитные токовые реле (с воздействием на ли­нейный контактор);

- тепловые реле.

Автомат устанавливаются для защиты от коротких замыка­ний на ответвлении к одному или к группе двигателей.

Предохранители применяют главным образом для защиты от токов короткого замыкания в схемах управления мелкими двига­телями. В электроприводах средней и большой мощности при­менять предохранители избегают, что связано как с неудобства-

ми обслуживания из-за необходимости менять плавкие вставки, так и опасностью применения некалиброванных плавких вставок. В статорных целях асинхронных двигателей применение предо­хранителей влечет за собой опасность работы двигателя на двух фазах при перегорании одного из предохранителей. Использова­ние предохранителей оправдано для неответственных потреби­телей (бытовая техника) или в тех случаях, когда по своим вре­менным характеристикам автомат не может обезопасить защи­щаемый аппарат (например, быстродействующие предохраните­ли в цепях вентилей тиристорных агрегатов).

Максимальные токовые реле (обычно выполняются с воздей­ствием на реле напряжения, при отключении которого отключа­ется и линейный контактор). Они отключают токи перегрузки, а их уставка срабатывания выбирается на 10% больше допустимого тока перегрузки. В электроприводах повторно-кратковременного режима эти реле выполняются с самовозвратом, что позволяет оператору после срабатывания этой защиты вновь пускать двигатель без вызова электрика. Воздействие максимального токо­вого реле непосредственно на линейный контактор с целью от­ключения токов короткого замыкания встречается реже и приме­няется в относительно простых схемах (нереверсивные магнит­ные пускатели асинхронных двигателей малой мощности).

Нулевая защита (защита минимального напряжения) от­ключает главную цепь при исчезновении (или снижении ниже до­пустимого уровня) напряжения так, что она после восстановле­ния напряжения самопроизвольно включиться не может. Для большинства технологических механизмов самозапуск электро­привода недопустим, поэтому они имеют такую защиту. Сказан­ное особенно актуально для подъемно-транспортных механиз­мов (подъемных кранов), где отсутствие или неисправное состояние такой защиты опасно для обслуживающего персонала.

Работу нулевой защиты иллюстрирует схема (рис. 4 а). В исходном состоянии схемы реле FV включается через верхнюю цепочку командоаппарата, которая замкнута при нулевом положении ручки этого аппарата. В дальнейшем реле FV самоблокируется своим нормально открытым контактом, через который происходит питание также катушек силовых контакторов направления, КМ 1 и КМ2. Если при вращении привода вперед или на­зад, когда ручка командоаппарата SM стоит в положении В или Н, произойдет исчезновение напряжения, то реле PV отпадет, а запитать цепи катушек КМ2 после восстановления напряжения не удастся до тех пор, пока ручку командоаппарата не по­ставят в нулевое положение (т.е. включат реле FV).

Минимально-токовая защита (защита от потери возбуж­дения) двигателей постоянного тока (рис. 4 б) осуществляется реле нулевого тока KF, катушка которого включается в цепь об­мотки LM возбуждения двигателя, а контакт этого реле включает­ся в цепь катушки реле напряжения FV нулевой защиты электро­привода. При обрыве цепи возбуждения двигателя реле KF от­ключает реле напряжения FV, а оно - контакторы силовой цепи двигателя.

Для защиты крупных электродвигателей от чрезмерного по­вышения скорости применяют также центробежные реле скорости, которые дополняют действие нулевой токовой защиты.

Защита обмотки возбуждения двигателя от перена­пряжений, возникающих при ее отключении, обеспечивается разрядным резистором R_P (рис. 4 б). Диод VD обеспечивает протекание по резистору только разрядного тока, что уменьшает потребление тока из сети. Сопротивление разрядного резистора выбирают с учетом допустимых перенапряжений, определяемых классом изоляции, и достигающих нескольких сотен вольт.

Конечная защита реверсивных механизмов выполняется с помощью конечных (путевых) выключателей (рис. 4 в ). Здесь приведен вариант схемы с двумя конечными выключателями SQ1 и SQ2 для ограничения хода механизма (например, тележки мостового крана) в направлении вперед и назад. С учетом выбе­га электропривода при торможении флажок конечного выключа­теля устанавливается на определенном расстоянии от конечного положения механизма.

Рисунок 4 - примеры схем защит в электроприводах

начало

Дата добавления: 2013-12-12