Схема нереверсивного пуска асинхронного двигателя: Схема пуска асинхронного двигателя | Заметки электрика

Содержание

Схема управления асинхронным электродвигателем

Рассмотрим весьма распространенную схему управления асинхронным двигателем при помощи магнитного пускателя.

Устройство однофазного асинхронного двигателя.

На рис.1 приведена схема управления без возможности изменения направления вращения (реверсирования). Нереверсивный магнитный пускатель состоит из трехполюсного контактора и теплового реле.

Проследим устройство и работу вначале силовых (главных) цепей, а затем цепей управления.

Рисунок.1 Схема управления асинхронным короткозамкнутым двигателем при помощи нереверсивного магнитного пускателя.

Силовые цепи. Трехфазный ток к статору электродви­гателяД поступает через трехполюсный рубильник Р. Рубильник дает возможность отключить электродвигатель в случае ремонта или выхода из строя магнитного пускателя. Далее в силовой цепи находятся предохранители 1П, которые помещаются обычно на групповом распределительном щитке; они защищают цепи от корот­ких замыканий. Главные контакты

Л трехполюсного линейного контактора включают или отключают обмотку статораэлектро­двигателя. Подключены главные контакты таким образом, чтобы подвижные контакты располагались со стороны двигателя, а неподвижные, всегда находящиеся под напряжением, – со стороны сети, такое подключение повышает безопасность обслуживания. Тепловые реле включаются в две фазы, так как чрезмерно большой ток возможен не менее чем в двух проводах, они служат для защиты двигателя от длительных перегрузок и от работы на двух фазах.

Применение в схеме наряду с тепловыми реле плавких предо­хранителей объясняется тем, что силовые контакты магнитных пускателей допускают разрыв токов перегрузки не больше семи­кратной величины номинального тока электродвигателя, мощность которого допустима в данном пускателе; а на разрыв токов корот­кого замыкания эти контакты не рассчитаны. В силовую цепь включаются нагревательные элементы реле.

Цепи управления. Питание цепи управления осущест­вляется здесь через рубильник и предохранители главной цепи. Кроме того, цепи управления защищены своим одним предохра­нителем

2П, он защищает цепь управления от коротких замыканий. Как видно из схемы, цепь управления питается напряжением такой же величины, что и силовая цепь.

В цепь управления включены кнопки «стоп» и «пуск».

Рисунок 2 Схема управления асинхронным короткозамкнутым двигателем с возможностью реверсирования.

Катушка Л линейного контактора с блок-контактном Л1 при помощи своих главных контактов Л в силовой цепи осуществляет включение и отключение электродвигателя Д. Далее в цепь управ­ления включены размыкающие контакты (с ручным возвратом) тепловых реле 1РТ и 2РТ, нагревательные элементы которых включены в главную цепь. У некоторых типов тепловых реле име­ются два нагревательных элемента и только один размыкающий контакт, на который может воздействовать посредством рычажной системы каждая из биметаллических пластин.

Схема работает следующим образом. Для пуска двигателя пос­ле включения рубильника Р следует нажать кнопку «пуск». При этом замыкается цепь катушки контактора Л. Ток идет по следую­щей цепи: фаза Л1 – предохранитель – размыкающая кнопка «стоп» – кнопка «пуск» – катушка контактора Л – размыкающие контакты тепловых реле 1РТ и 2РТ – фаза Л3. Вследствие того, что по катушке контактора проходит ток, сердечник ее намагни­чивается, якорь втягивается и включает главные контакты. Вы­воды обмотки статора С1C2С3 присоединяются к сети питания Л1, Л2, Л3, и двигатель включается. Одновременно с главными контактами замыкаются и блок-контакты так, что цепь катушки контактора замыкается через блок-контакт Л1 шунтирующий кнопку «пуск». Теперь уже не нужно больше удерживать кнопку в нажатом состоянии; за счет действия пружины она возвращается в исходное положение. Для отключения двигателя следует нажать кнопку «стоп»; при этом питание катушки контактора

Л преры­вается, и главные контакты под действием веса или пружины размы­каются и отсоединяют обмотку статора от сети.

Статор трехфазного асинхронного двигателя.

Рассмотренная схема осуществляет и так называемую «нуле­вую» (или минимальную) защиту: при исчезновении или значительном снижении напряжения сети до 35—40% номинального значения контактор отключается и отключает электродвигатель от сети.

При восстановлении напряжения самопуска двигателя уже не произойдет, так как кнопка «пуск» отпущена, а блок-кон­такт Л1 разомкнут.

В случае длительной перегрузки размыкающий контакт тепло­вого реле 1РТ (2РТ) отключает контактор, а следовательно, и двигатель. После действия реле тепловой защиты (если тепловое реле выполнено по принципу принудительного возврата) для воз­врата контакта реле в исходное положение следует нажать на кноп­ку, которая помещается на крышке пускателя; возврат контактов реле

1РТ (2РТ) после отключения возможен только через время, необходимое для того, чтобы биметаллические пластинки остыли.

Магнитные пускатели изготовляются для управления электродвигателями до 75—100 кВт. Рассмотренная схема может быть собрана также и с контактором. Для асинхронных двигателей напряжением до 500 В обычно применяются трехполюсные контак­торы переменного тока серии КТ с катушкой переменного тюка.

Асинхронный двигатель с фазным ротором.

Для управления механизмами, требующими изменения направления вращения (реверсирования), применяется либо реверсив­ный магнитный пускатель, либо схема управления с двумя контак­торами, мало отличающаяся от схемы реверсивного пускателя.

На рис. 2 приведена схема управления асинхронным корот­козамкнутым двигателем с возможностью реверсирования. Как и схема управления с магнитным пускателем, данная схема допускает дистанционное управление, так как кнопки управления, которых в этой схеме три – «вперед», «назад» и «стоп», можно поместить на некотором расстоянии от двигателя. При помощи схемы, изо­браженной на рис. 2, можно пустить двигатель (и, следова­тельно, связанный с ним механизм), изменить направление вра­щения, остановить его; кроме того, схема осуществляет защиту установки от коротких замыканий, от перегрузки, от падения напряжения в сети (нулевая защита) и от самопуска. В этой схеме совмещаются две схемы нереверсивного пуска и имеются некоторые особенности. Схема снабжена двумя контакторами: контактором «вперед» (катушка и ее три главных контакта обозначены буквой

В, а блок-контактыB1и В2) и контактором «назад» (катушка и три главных контакта обозначены буквой Н, а блок-контакты h2 и Н2). Главные контакты контакторов В и Н включены в силовую цепь таким образом, что когда замыкаются контакты
В
(контакты Н при этом разомкнуты), на обмотку статора подаются три фазы сети в одном порядке, а когда замыкаются контакты Н, две фазы из трех меняются местами. В связи с этим магнитное поле статора двигателя начинает вращаться в обратную сторону, и двигатель реверсируется.

Действительно, при включении контактов В фаза Л1 сети по­дается на обмотку статора С1, фаза Л2– на С2, фаза Л3– на С3. Если же замыкаются контакты Н, то фаза Л1 подается на об­мотку С3, фаза Л2 – на С2 (без изменения), фаза Л3 – наС1, следо­вательно, фазы Л1 и Л3 меняются местами.

Схема работает следующим образом. Для включения двига­теля в направлении «вперед» нажимается кнопка «вперед»; при этом ток от фазы Л2 идет по цепи:

1 3 5 – 7 – 6 – 4 2 –  фаза Л3; катушка В замыкает свои главные контакты В, и двигатель вклю­чается на движение «вперед». Для изменения направления враще­ния включается кнопка «стоп», а затем включается кнопка «назад»; при этом ток идет по цепи: фаза Л2 – 1 – 3 – 9 – 11 – 6 – 4 – 2 – фаза Л3. Теперь ток уже идет по катушке Н, которая замы­кает свои контакты, и двигатель реверсируется. Одновременное включение обоих контакторов в рассмотренной схеме может при­вести к короткому замыканию в силовой цепи. Если двигатель включить в направлении, например, «вперед» и по ошибке нажать кнопку «назад», то катушка Н также включит свои контакты (кон­такты В были включены ранее, поскольку двигатель работал в направлении «вперед»), в силовой цепи окажутся включенными все шесть главных контактов, что приведет к короткому замыканию в двух фазах1и Л3). Чтобы этого не произошло, в схеме при­меняются двухцепные кнопки «вперед» и «назад»; при нажатии кноп­ки «вперед» одновременно размыкается контакт в цепи катушки Н, и наоборот, если нажать кнопку «назад», то размыкается кон­такт катушки В. Это устройство называется механической блоки­ровкой. Для увеличения надежности работы схемы механической блокировкой снабжаются также якори катушек контакторов, которые имеют специальный рычаг: втягивание якоря одной ка­тушки делает невозможным одновременное втягивание якоря второй катушки.

Кроме механической применяется также электрическая бло­кировка. На рис. 2 кнопки управления «вперед» и «назад» обычные; однако в цепь катушки «вперед» включен размыкающий контакт контактора «назад», и наоборот, в цепь катушки «назад» включен размыкающий контакт контактора «вперед». Если нажать, например, кнопку «назад», то ток пройдет по катушке контактора «назад», контактор замкнет свои замыкающие контакты и разомк­нет свой размыкающий контакт

Н2 в цепи катушки В. Следователь­но, пока включена катушка контактора Н, цепь катушки контак­тора В будет разомкнутой, и включить катушку В одновременно с катушкой Н невозможно. Это устройство называется электриче­ской блокировкой. Для увеличения надежности работы схемы одно­временно с электрической применяют механическую блокировку.

Работа магнитного пускателя в нереверсивной и реверсивной схемах управления асинхронным двигателем

Основные теоретические положения.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 7 Тема: «Схема управления АЭД с помощью реверсивного магнитного пускателя» Знать: — виды электрических схем; — виды и назначение электрических аппаратов; — типовые схемы управления

Подробнее

Основные теоретические положения.

Специальность 23.02.04 «Техническая эксплуатация подъѐмнотранспортных, строительных, дорожных машин и оборудования» Группа М-12-1 «Электрооборудование подъѐмно-транспортных, строительных, дорожных машин»

Подробнее

Пускатели электромагнитные серии ПМ А

Пускатели электромагнитные серии ПМ12 10-63А Пускатель нереверсивный типа ПМ12-010 Производим и поставляем Товар сертифицирован ГОСТ Р 50030.4.1-2002 Гарантийный срок — 2 года со дня ввода в эксплуатацию.

Подробнее

2 тур Командный Практический конкурс

2 тур Командный Практический конкурс 1. Составление схем автоматического управления электроприводами с механическим программным реле времени. (Один из примеров будет представлен ниже). Варианты циклограмм

Подробнее

Пускатели электромагнитные ПМА

.ua Пускатели электромагнитные ПМА e.com Магнитные пускатели ПМА («3» величины) Магнитные пускатели ПМА («4» величины) oserv ic Магнитные пускатели ПМА («5» величины) Магнитные пускатели ПМА («6» величины)

Подробнее

ПРА Пускатель автоматики рудничный

Пускатель автоматики рудничный Пускатель автоматики рудничный предназначен для управления и защиты приводов толкателей ПВМ, приводов задвижек ПЗ, приводов дверей стволовых ПДС-1 и приводов моторных стрелочных

Подробнее

Электромагнитные пускатели серии ПМ12:

Электромагнитные пускатели серии ПМ12: Предназначены для применения в цепях переменного тока напряжением до 660 В частотой 50 и 60 Гц для дистанционного пуска, остановки и реверсирования электродвигателей,

Подробнее

Электроснабжение (по отраслям)

Практические задания вариантной части практического задания II уровня «Выполнение задания по наладке и проверке работы электрического оборудования с учѐтом профиля подгруппы специальностей» 3.0.07 Электроснабжение

Подробнее

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПУСКАТЕЛИ СЕРИИ ПМЛ ТУ

ПМЛ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПУСКАТЕЛИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПУСКАТЕЛИ СЕРИИ ПМЛ ТУ3427042057581092008 Электромагнитные пускатели серии ПМЛ (далее «пускатели») предназначены применения в качестве комплектующих изделий

Подробнее

ПМЕ200,ПМА3000 пускатель электромагнитный

ПМЕ200,ПМА3000 пускатель электромагнитный Пускатели электромагнитные типов ПМЕ-200 и ПМА-3000 предназначены для использования в стационарных установках для дистанционного пуска непосредственным подключением

Подробнее

Теоретические вопросы

Теоретические вопросы 1 Применение, устройство и виды трансформаторов 2 Принцип действия трансформатора, режимы работы 3 Схема замещения трансформатора и его внешняя характеристика 4 Опыты холостого хода

Подробнее

МАГНИТНЫЕ ПУСКАТЕЛИ ПУСКАТЕЛИ СЕРИИ ПМА

ПУСКАТЕЛИ СЕРИИ ПМА Магнитные пускатели серии ПМА предназначены для применения в стационарных установках для дистанционного пуска непосредственным подключением к сети, остановки и реверсирования трехфазных

Подробнее

ТУ

КУРСКИЙ ЭЛЕКТРОАППАРАТНЫЙ ЗАВОД Электромагнитные ПУСКАТЕЛИ серии ТУ3427042057581092008 Электромагнитные пускатели серии (далее «пускатели») предназначены применения в качестве комплектующих изделий в схемах

Подробнее

Однофазный трансформатор.

050101. Однофазный трансформатор. Цель работы: Ознакомиться с устройством, принципом работы однофазного трансформатора. Снять его основные характеристики. Требуемое оборудование: Модульный учебный комплекс

Подробнее

12 Ш

Устройства комплектные ввода и защиты для грузоподъемных кранов 2007 г. 1. Общие сведения Комплектные устройства ввода и защиты (далее «устройства») предназначены для подключения крана к питающей сети

Подробнее

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ АППАРАТЫ

А.М. Слукин ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ АППАРАТЫ Лабораторный практикум для студентов, обучающихся по направлению подготовки бакалавров 210100.62 «Электроника и микроэлектроника» и инженеров по специальности

Подробнее

Станция управления и защиты «Лоцман+»

Станция управления и защиты «Лоцман+» СУиЗ Лоцман+» предназначена для оснащения любых исполнительных механизмов, в составе которых используются асинхронные электродвигатели. Основное назначение автоматическое

Подробнее

Блоки управления Б-ПЭ Оглавление

Оглавление Общая техническая характеристика… 1 Структура условного обозначения… 2 Условия эксплуатации… 3 Классификация… 3 Технические данные… 4 Аппаратура… 5 Конструкция… 6 Порядок заказа…

Подробнее

Основные характеристики

Трехфазное универсальное реле переменного напряжения РНПП-302 (далее по текстуреле) предназначено для постоянного контроля уровня допустимого напряжения, обрыва, слипания, нарушения правильной последовательности,

Подробнее

ВАКУУМНЫЙ КОНТАКТОР КВ2

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ВАКУУМНЫЙ КОНТАКТОР КВ2 Контакторы вакуумные серии КВ2 предназначены для использования в пускателях, станциях управления для коммутации токов включения и отключения асинхронных электродвигателей

Подробнее

Технические характеристики устройства

ООО «ПКФ «ОЛДИ» предлагает устройство защиты двигателя УЗД собственного производства, которое предназначено для защиты асинхронного электродвигателя путем отключения при возникновении следующей аварийной

Подробнее

Метод. рекомендация по выполнению лабораторных работ — 3 Июня 2012 — Публикации педагогов

Министерство образования и науки Челябинской области
Государственное бюджетное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
(среднее специальное учебное заведение)
«Саткинский политехнический техникум имени А.К. Савина»

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
НА ТЕМУ: «Управление асинхронным двигателем»

(Для обучающихся СПТ имени А.К Савина)

Сатка 2012

Методические рекомендации для выполнения лабораторной работы по теме «Управление асинхронным двигателем». Даются методические указания по выполнению лабораторной работы.

Работа предназначена для обучающихся всех форм обучения и может быть использована при проведении производственного обучения.

Методические рекомендации предназначены для обучающихся СПТ имени А.К.Савина.

Разработчик: Андриянов Игорь Александрович, мастер производственного обучения

Рассмотрены и утверждены на заседании методической комиссии профессионального цикла. Рекомендованы для обучающихся СПТ имени А.К. Савина по профессии «Электромонтер по ремонту и облуживанию электрооборудования»

Протокол заседания методической комиссии профессионального цикла №

от «___»__________2012

Утверждено: Балчугова Н.Н. зам.директора по ТО
Пузрякова Л.В. методист

Содержание
Пояснительная записка 3
Информационный блок 5
Актуализация опорных знаний 8
Алгоритм проведения лабораторной работы 9
Порядок выполнения работы 11
Требования к оформлению отчета 13

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Настоящая лабораторная работа соответствует учебной программе начального профессионального образования по профессии «Электромонтёр по ремонту и обслуживанию электрооборудования», дисциплина – «Техническое обслуживание и ремонт электрооборудования».
Лабораторная работа предназначена для практического освоения на базе учебного заведения начального и среднего профессионального образования базового курса профессиональной подготовки обучающихся 2го курса по профессии «Электромонтер по ремонту и обслуживанию электроооборудования».
В данных рекомендациях представлены перечни используемой при выполнении базовых экспериментов аппаратуры, схемы электрические принципиальные, а также указания по проведению базовых экспериментов призванных помочь обучающимся получить достаточно полное представление о наиболее часто используемых схемах управления асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором.
Комплекту типового лабораторного оборудования «Релейно-контакторные схемы управления асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором» присущи следующие качества.
УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ, которая выражается в возможности воспроизведения не только базовых экспериментов, но и более широкого круга задач моделирования.
ГИБКОСТЬ, которая обеспечивается возможностью компоновки требуемой конфигурации комплекта сообразно с задачами каждого конкретного эксперимента.
НАГЛЯДНОСТЬ результатов моделирования, которая обеспечивается их отображением на измерительных приборах комплекта.
НАДЁЖНОСТЬ, достигаемая за счет малой мощности силовых элементов, защитой электрических цепей от эксплуатационных коротких замыканий и неумелого обращения.
ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ, которая обеспечена выполнением элементов классом защиты от поражения электрическим током 01 и , а также применением устройства защитного отключения, защищенных гнезд и проводников.
КОМПАКТНОСТЬ, которая обеспечена малой установленной мощностью элементов и использованием только требуемых для данного эксперимента аппаратов.
СОВРЕМЕННЫЙ ДИЗАЙН комплекта с учетом требований эргономики, инженерной психологии и эстетики.

ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЛОК

В электроустановках напряжением до 1000 В дистанционное управление осуществляется преимущественно с помощью магнитных контакторов и пускателей.
Выпускаются магнитные контакторы постоянного тока на напряжение от 220 до 600 В и токи от 20 до 2500 А, постоянного и переменного тока на напряжение от 220 до 600 В и токи до 600 А, переменного тока на напряжение 380 и 600 В и токи от 40 до 1000 A.
Основными частями любого магнитного контактора являются силовые контакты и электромагнитный привод, состоящий из электромагнита и якоря, механически связанного с подвижными элементами силовых контактов. Кроме того, силовые контакты при больших токах закрывают дугогасительными камерами, и большинство контакторов снабжают вспомогательными контактами.
Магнитные пускатели предназначены для дистанционного управления трехфазными электродвигателями с короткозамкнутым ротором. Выпускаются нереверсивные магнитные пускатели для пуска и останова электродвигателя и реверсивные, позволяющие, кроме того, изменять направление вращения элек-тродвигателя. Обычно магнитные пускатели имеют средство защиты управляемых электродвигателей от перегрузки (пускатели с тепловыми реле). Распространены магнитные пускатели серии ПМЕ для электродвигателей мощностью от 0,27 до 10 кВт и серии ПА для электродвигателей мощностью от 4 до 75 кВт и ПМЛ с электротепловым реле.
Пускатели этих серий выпускают реверсивные и нереверсивные, открытые (без защитного кожуха), защищенные (с кожухом, не имеющим уплотнений), пылебрызгонепроницаемые, с тепловыми реле и без них, разных габаритов.
В обозначение пускателя кроме буквенной части, указывающей серию (ПМЕ или ПА), входят три цифры, которые означают; первая — его величину (от нуля до шести), вторая — исполнение по степени защиты от окружающей среды (1 — открытое, 2 — защищенное, 3 — пылезащищенное, 4 — пылебрызгонепроницаемое), третья — другие конструктивные признаки (1 — нереверсивный без теплового реле, 2 — нереверсивный с тепловым реле, 3 — реверсивный без теплового реле и 4 — реверсивный с тепловым реле).
Основным элементом каждого магнитного пускателя является магнитный контактор переменного тока (реверсивные пускатели имеют два магнитных контактора).
Рассмотрим схемы управления электродвигателем нереверсивным ПМЕ-212 и реверсивным ПМЕ-214 пускателями.
Рисунок 1 Схема нереверсивного пуска

При нереверсивном управлении (рис. 1, для пуска электродвигателя М нажимают на кнопку SBC (пуск), при этом катушка контактора КМ подключается к сети, контактор сработает и замкнет свои контакты (силовые 1, 2, 3 и вспомогательные 4 и 7), разомкнув вспомогательные контакты 5 и 6. Контактор КМ остается включенным и после отпускания кнопки SBC, поскольку питание к его катушке будет подводиться через вспомогательный контакт 4. Отключение электродвигателя при перегрузке производится тепловым реле КА, а в нормальном режиме при нажатии кнопки SBT (стоп). В обоих случаях цепь катушки контактора КМ разрывается и двигатель останавливается.
Универсальные кнопки К-20, К-23 и К-ОЗ, предназначенные для установки на панелях щитов, служат для работы в цепях управления, защиты блокировки и автоматики напряжением до 220 В постоянного тока и 380 В переменного тока. Кнопка К-20 имеет два замыкающих контакта, К-23 — два размыкающих, а К-ОЗ — замыкающий и размыкающий. На рис. 2, а, б показана универсальная кнопка К-ОЗ. В корпусе 2 с фланцем 5 размещены неподвижные размыкающий 10 и замыкающий 1 контакты, винтовые зажимы 12 для подключения проводов и штифт 6, в нижней части которого находится изоляционная втулка 9 с кольцевыми контактными элементами 8 и 11, а в верхней — кнопочный элемент 4. Для закрепления кнопки на панели щита служат винты 3 с гайками.
При внешнем воздействии на кнопочный элемент 4 штифт 6 перемещается вниз, в результате чего сначала размыкается контакт 10, а затем замыкается контакт 1. После прекращения внешнего воздействия на кнопочный элемент 4 штифт 6 под действием пружины 7 возвращается в исходное положение (как показано на ри¬сунке).

Рисунок 2 Универсальная кнопка а – общий вид; б — устройство
АКТУАЛИЗАЦИЯ ОПОРНЫХ ЗНАНИЙ

1.Назовите контакты каких аппаратов выполняют блокировку при нереверсивном пуске двигателя?
2.Охарактеризуйте принцип действия магнитного пускателя при нереверсивном пуске двигателя.
3. Охарактеризуйте устройство кнопки управления.

Цель: Закрепить знания у обучающихся о принципе действия схемы нереверсивного пуска асинхронного двигателя, научить обучающихся правильному выполнению комплекса простых операций по монтажу вторичных цепей, приобретение обучающимися навыков и трудовых приемов коммутации блока реверсивного пуска (соединения и подключения по эл. принципиальным схемам коммутационных аппаратов) Формирование скоростных и точностных навыков выполнения работы. Формирование навыков планирования трудового процесса.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
по теме: «Нереверсивное управление асинхронным двигателем
с помощью кнопочного поста»
Материально — техническое оснащение и УМО:
Обозн. Наименование Параметры
М1 Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором 120 Вт / ~ 380 В / 1500 мин1
QF1 Автоматический трехполюсный выключатель ~ 380 В / 6 А
SF1 Автоматический однополюсный выключатель ~ 230 В / 0,5 А
КМ1 Магнитный пускатель ~ 380 В / 10 А
КК1 Электротепловое реле ~ 660 В / 10 А / уставка 0,42…0,58 А
SB1, SB2 Кнопка ~ 380 В / 10 А
HLR1, HLG1 Лампа индикаторная ~ 220 В
РV1 Вольтметр ~ 0…500 В
РA1 Амперметр ~ 0…2 А
УМО: схема электрическая – принципиальная блока реверсивного пуска, методические указания по выполнению лабораторной работы.

Схема электрическая принципиальная

Рисунок 3

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Данная работа включает в себя четыре последовательно выполняемых этапа.
ПЕРВЫЙ ЭТАП: ПРЯМОЙ ПУСК АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

• Обеспечьте, чтобы шкаф управления асинхронным двигателем (далее – шкаф) был заперт и отключен от сети электропитания лаборатории внешним коммутационным аппаратом, например, автоматическим выключателем.
• Откройте дверь шкафа.
• Если включены выключатели QF1 и SF1, то отключите их.
• Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической принципиальной. Для соединения аппаратуры, установленной на двери шкафа, с аппаратурой внутри шкафа используйте в качестве промежуточных контактов блоки зажимов Х5, Х6, расположенные на шасси шкафа.
• Если выступает шток электротеплового реле КК1, то нажмите его.
• Включите выключатели QF1 и SF1.
• Закройте дверь шкафа ключом.
• Подайте на шкаф электропитание от сети лаборатории. О наличии последнего должна сигнализировать загоревшаяся зеленая лампа HLG1 («ГОТОВ»).
• Нажмите кнопку SB1 («ВПЕРЕД»). В результате произойдет прямой пуск двигателя М1, о чем должна будет сигнализировать загоревшаяся красная лампа HLR1 («ВПЕРЕД»). Стрелки вольтметра РV1 и амперметра РA1 укажут напряжение и ток двигателя М1. Зеленая лампа HLG1 («ГОТОВ») погаснет.
• Нажмите кнопку SB2 («СТОП»). В результате произойдет отключение двигателя М1 от электрической сети и последующий его останов. Двигатель М1 будет готов к очередному пуску, о чем будет сигнализировать загоревшаяся зеленая лампа HLG1 («ГОТОВ»). Красная лампа HLR1 («ВПЕРЕД») погаснет.
ВТОРОЙ ЭТАП: МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБРЫВА ФАЗЫ ДВИГАТЕЛЯ
• Осуществите повторный пуск двигателя нажатием кнопки SB1 («ВПЕРЕД»).
• Смоделируйте обрыв фазы двигателя М1 выниманием перемычки, например, в фазе «В» на его терминальной панели. Двигатель М1 начнет издавать характерный гудящий звук. Амперметр укажет увеличившийся ток двигателя М1. Через некоторое время должно сработать электротепловое реле, в результате чего двигатель М1 должен аварийно отключиться от электрической сети и остановиться.
• Устраните искусственно созданный обрыв фазы «В» двигателя М1.
• Отключите шкаф от сети электропитания лаборатории.
• Откройте дверь шкафа.
• Отключите выключатели QF1 и SF1.
ТРЕТИЙ ЭТАП: СОЗДАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО МОМЕНТА СОПРОТИВЛЕНИЯ НА ВАЛУ ДВИГАТЕЛЯ, ИСКЛЮЧАЯ ЕГО ПУСК
• Для этого снимите кожух, защищающий от прикосновения к валу двигателя М1. Закрепите на валу двигателя стопорное устройство так, чтобы исключалось вращение вала в обе стороны.
• Нажмите выступающий шток электротеплового реле КК1.
• Включите выключатели QF1 и SF1.
• Закройте дверь шкафа ключом.
• Подайте на шкаф электропитание от сети лаборатории. О наличии последнего должна сигнализировать загоревшаяся зеленая лампа HLG1 («ГОТОВ»).
• Нажмите кнопку SB1 («ВПЕРЕД»). В результате произойдет подключение двигателя М1 к электрической сети, о чем должна будет сигнализировать загоревшаяся красная лампа HLR1 («ВПЕРЕД»). Стрелки вольтметра РV1 и амперметра РA1 укажут напряжение и увеличившийся ток двигателя М1. Зеленая лампа HLG1 («ГОТОВ») погаснет. Двигатель М1 останется неподвижным и начнет издавать характерный гудящий звук. Через некоторое время должно сработать электротепловое реле, в результате чего двигатель М1 должен аварийно отключиться от электрической сети.
• По завершении эксперимента отключите шкаф от сети электропитания лаборатории, снимите стопорное устройство с вала двигателя М1 и установите защитный кожух.
ЧЕТВЕРТЫЙ ЭТАП: « ДЕМОНТАЖ СХЕМЫ РЕВЕРСИВНОГО ПУСКА»

• Проверьте отключение шкафа от сети электропитания лаборатории.
• Откройте дверь шкафа.
• Отключите выключатели QF1 и SF1.
• Выполните демонтаж соединительных щупов, уложите их в ящики столов.
• Закройте шкаф.
• Уберите рабочие места.

ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ОТЧЕТА
1. Начертите схему электрическую принципиальную нереверсивного пуска двигателя.
Дайте ответы на вопросы:
1. Что вы узнали в результате проделанной работы?
2. Как можно исследовать обрыв фазы?
3. Как влияет механический момент сопротивления на вал двигателя?
4. Охарактеризуйте принцип действия схемы нереверсивного пуска двигателя.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2
на тему: «Нереверсивное управление асинхронным двигателем
с помощью коммутационного переключателя»
Материально — техническое оснащение и УМО:
Обозначение Наименование Параметры
М1 Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором 120 Вт / ~ 380 В / 1500 мин1
QF1 Автоматический трехполюсный выключатель ~ 380 В / 6 А
SF1 Автоматический однополюсный выключатель ~ 230 В / 0,5 А
КМ1 Магнитный пускатель ~ 380 В / 10 А
КК1 Электротепловое реле ~ 660 В / 10 А / уставка 0,42…0,58 А
SА1 Коммутационный переключатель ~ 220 В / 2 А / 3 положения
HLR1, HLG1 Лампа индикаторная ~ 220 В
РV1 Вольтметр ~ 0…500 В
РA1 Амперметр ~ 0…2 А
УМО: схема электрическая – принципиальная блока реверсивного пуска, методические указания по выполнению лабораторной работы.

Схема электрическая принципиальная

Рисунок 4

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
Данная работа включает в себя три последовательно выполняемых этапа
ПЕРВЫЙ ЭТАП: ПРЯМОЙ ПУСК АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
• Обеспечьте, чтобы шкаф управления асинхронным двигателем (далее – шкаф) был заперт и отключен от сети электропитания лаборатории внешним коммутационным аппаратом, например, автоматическим выключателем.
• Откройте дверь шкафа.
• Если включены выключатели QF1 и SF1, то отключите их.
• Установите коммутационный переключатель SA1 в положение «СТОП».
• Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической принципиальной. Для соединения аппаратуры, установленной на двери шкафа, с аппаратурой внутри шкафа используйте в качестве промежуточных контактов блоки зажимов Х5, Х6, расположенные на шасси шкафа.
• Если выступает шток электротеплового реле КК1, то нажмите его.
• Включите выключатели QF1 и SF1.
• Закройте дверь шкафа ключом.
• Подайте на шкаф электропитание от сети лаборатории. О наличии последнего должна сигнализировать загоревшаяся зеленая лампа HLG1 («ГОТОВ»).
• Переведите переключатель SA1 в положение «ВПЕРЕД». В результате произойдет прямой пуск двигателя М1, о чем должна будет сигнализировать загоревшаяся красная лампа HLR1 («ВПЕРЕД»). Стрелки вольтметра РV1 и амперметра РA1 укажут напряжение и ток двигателя М1. Зеленая лампа HLG1 («ГОТОВ») погаснет.
• Переведите переключатель SA1 в положение «СТОП». В результате произойдет отключение двигателя М1 от электрической сети и последующий его останов. Двигатель М1 будет готов к очередному пуску, о чем будет сигнализировать загоревшаяся зеленая лампа HLG1 («ГОТОВ»). Красная лампа HLR1 («ВПЕРЕД») погаснет.
ВТОРОЙ ЭТАП: МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБРЫВА ФАЗЫ ДВИГАТЕЛЯ
• Осуществите повторный пуск двигателя переводом переключателя SA1 в положение «ВПЕРЕД».
• Смоделируйте обрыв фазы двигателя М1 выниманием перемычки, например, в фазе «В» на его терминальной панели. Двигатель М1 начнет издавать характерный гудящий звук. Амперметр укажет увеличившийся ток двигателя М1. Через некоторое время должно сработать электротепловое реле, в результате чего двигатель М1 должен аварийно отключиться от электрической сети и остановиться.
• Устраните искусственно созданный обрыв фазы «В» двигателя М1.
• Верните переключатель SA1 в положение «СТОП».
• Отключите шкаф от сети электропитания лаборатории.
• Откройте дверь шкафа.
• Отключите выключатели QF1 и SF1.

ТРЕТИЙ ЭТАП: МЕХАНИЧЕСКИЙ МОМЕНТ СОПРОТИВЛЕНИЯ НА ВАЛУ ДВИГАТЕЛЯ М1, ИСКЛЮЧАЮЩИЙ ЕГО ПУСК
• Создайте механический момент сопротивления на валу двигателя М1, исключающий его пуск. Для этого снимите кожух, защищающий от прикосновения к валу двигателя М1. Закрепите на валу двигателя стопорное устройство так, чтобы исключалось вращение вала в обе стороны.
• Нажмите выступающий шток электротеплового реле КК1.
• Включите выключатели QF1 и SF1.
• Закройте дверь шкафа ключом.
• Подайте на шкаф электропитание от сети лаборатории. О наличии последнего должна сигнализировать загоревшаяся зеленая лампа HLG1 («ГОТОВ»).
• Переведите переключатель SA1 в положение «ВПЕРЕД». В результате произойдет подключение двигателя М1 к электрической сети, о чем должна будет сигнализировать загоревшаяся красная лампа HLR1 («ВПЕРЕД»). Стрелки вольтметра РV1 и амперметра РA1 укажут напряжение и увеличившийся ток двигателя М1. Зеленая лампа HLG1 («ГОТОВ») погаснет. Двигатель М1 останется неподвижным и начнет издавать характерный гудящий звук. Через некоторое время должно сработать электротепловое реле, в результате чего двигатель М1 должен аварийно отключиться от электрической сети.
ЧЕТВЕРТЫЙ ЭТАП: « ДЕМОНТАЖ СХЕМЫ РЕВЕРСИВНОГО ПУСКА»
• По завершении эксперимента верните переключатель SA1 в положение «СТОП»
• Отключите шкаф от сети электропитания лаборатории
• Снимите стопорное устройство с вала двигателя М1 и установите защитный кожух.
ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ОТЧЕТА
1. Начертите схему электрическую принципиальную нереверсивного пуска двигателя.
Дайте ответы на вопросы:
2. Что вы узнали в результате проделанной работы?
3. Как можно исследовать обрыв фазы?
4. Как влияет механический момент сопротивления на вал двигателя?
5. Охарактеризуйте принцип действия схемы нереверсивного пуска двигателя.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
Реверсивное управление асинхронным двигателем
с помощью кнопочного поста

Материально — техническое оснащение и УМО:
Обозначение Наименование Параметры
М1 Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором 120 Вт / ~ 380 В / 1500 мин1
QF1 Автоматический трехполюсный выключатель ~ 380 В / 6 А
SF1 Автоматический однополюсный выключатель ~ 230 В / 0,5 А
КМ1, КМ2 Магнитный пускатель ~ 380 В / 10 А
КК1 Электротепловое реле ~ 660 В / 10 А / уставка 0,42…0,58 А
SB1, SB2, SB3 Кнопка ~ 380 В / 10 А
HLR1, HLR2, HLG1 Лампа индикаторная ~ 220 В
РV1 Вольтметр ~ 0…500 В
РA1 Амперметр ~ 0…2 А
УМО: схема электрическая – принципиальная блока реверсивного пуска, методические указания по выполнению лабораторной работы.

Схема электрическая принципиальная

Рисунок 5

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
Данная работа включает в себя четыре последовательно выполняемых этапа
ПЕРВЫЙ ЭТАП: ПРЯМОЙ ПУСК АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
• Обеспечьте, чтобы шкаф управления асинхронным двигателем (далее – шкаф) был заперт и отключен от сети электропитания лаборатории внешним коммутационным аппаратом, например, автоматическим выключателем.
• Откройте дверь шкафа.
• Если включены выключатели QF1 и SF1, то отключите их.
• Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической принципиальной. Для соединения аппаратуры, установленной на двери шкафа, с аппаратурой внутри шкафа используйте в качестве промежуточных контактов блоки зажимов Х5, Х6, расположенные на шасси шкафа.
• Если выступает шток электротеплового реле КК1, то нажмите его.
• Включите выключатели QF1 и SF1.
• Закройте дверь шкафа ключом.
• Подайте на шкаф электропитание от сети лаборатории. О наличии последнего должна сигнализировать загоревшаяся зеленая лампа HLG1 («ГОТОВ»).
• Нажмите кнопку SB1 («ВПЕРЕД»). В результате произойдет прямой пуск двигателя М1, о чем должна будет сигнализировать загоревшаяся красная лампа HLR1 («ВПЕРЕД»). Стрелки вольтметра РV1 и амперметра РA1 укажут напряжение и ток двигателя М1. Зеленая лампа HLG1 («ГОТОВ») погаснет.
• Нажмите кнопку SB3 («СТОП»). В результате произойдет отключение двигателя М1 от электрической сети и последующий его останов. Двигатель М1 будет готов к очередному пуску, о чем будет сигнализировать загоревшаяся зеленая лампа HLG1 («ГОТОВ»). Красная лампа HLR1 («ВПЕРЕД») погаснет.
• Нажмите кнопку SB2 («НАЗАД»). В результате произойдет прямой пуск двигателя М1 с обратным направлением вращения, о чем должна будет сигнализировать загоревшаяся красная лампа HLR2 («НАЗАД»). Стрелки вольтметра РV1 и амперметра РA1 укажут напряжение и ток двигателя М1. Зеленая лампа HLG1 («ГОТОВ») погаснет.
• Нажмите кнопку SB3 («СТОП»). В результате произойдет отключение двигателя М1 от электрической сети и последующий его останов. Двигатель М1 будет готов к очередному пуску, о чем будет сигнализировать загоревшаяся зеленая лампа HLG1 («ГОТОВ»). Красная лампа HLR2 («НАЗАД») погаснет.
• Осуществите повторный пуск двигателя нажатием кнопки SB1 («ВПЕРЕД»).

ВТОРОЙ ЭТАП: МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБРЫВА ФАЗЫ ДВИГАТЕЛЯ
• Смоделируйте обрыв фазы двигателя М1 выниманием перемычки, например, в фазе «В» на его терминальной панели. Двигатель М1 начнет издавать характерный гудящий звук. Амперметр укажет увеличившийся ток двигателя М1. Через некоторое время должно сработать электротепловое реле, в результате чего двигатель М1 должен аварийно отключиться от электрической сети и остановиться.
• Устраните искусственно созданный обрыв фазы «В» двигателя М1.
• Отключите шкаф от сети электропитания лаборатории.
• Откройте дверь шкафа.
• Отключите выключатели QF1 и SF1.
ТРЕТИЙ ЭТАП: МЕХАНИЧЕСКИЙ МОМЕНТ СОПРОТИВЛЕНИЯ НА ВАЛУ ДВИГАТЕЛЯ
• Создайте механический момент сопротивления на валу двигателя М1, исключающий его пуск. Для этого снимите кожух, защищающий от прикосновения к валу двигателя М1. Закрепите на валу двигателя стопорное устройство так, чтобы исключалось вращение вала в обе стороны.
• Нажмите выступающий шток электротеплового реле КК1.
• Включите выключатели QF1 и SF1.
• Закройте дверь шкафа ключом.
• Подайте на шкаф электропитание от сети лаборатории. О наличии последнего должна сигнализировать загоревшаяся зеленая лампа HLG1 («ГОТОВ»).
• Нажмите кнопку SB1 («ВПЕРЕД»). В результате произойдет подключение двигателя М1 к электрической сети, о чем должна будет сигнализировать загоревшаяся красная лампа HLR1 («ВПЕРЕД»). Стрелки вольтметра РV1 и амперметра РA1 укажут напряжение и увеличившийся ток двигателя М1. Зеленая лампа HLG1 («ГОТОВ») погаснет. Двигатель М1 останется неподвижным и начнет издавать характерный гудящий звук. Через некоторое время должно сработать электротепловое реле, в результате чего двигатель М1 должен аварийно отключиться от электрической сети.
ЧЕТВЕРТЫЙ ЭТАП: ДЕМОНТАЖ СХЕМЫ
• По завершении эксперимента отключите шкаф от сети электропитания лаборатории
• Снимите стопорное устройство с вала двигателя М1
• Установите защитный кожух.

ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ОТЧЕТА
1. Начертите схему электрическую принципиальную нереверсивного пуска двигателя.
Дайте ответы на вопросы:
2. Что вы узнали в результате проделанной работы?
3. Как можно исследовать обрыв фазы?
4. Как влияет механический момент сопротивления на вал двигателя?
5. Охарактеризуйте принцип действия схемы нереверсивного пуска двигателя.

Схема нереверсивного магнитного пускателя

Схема пускателя ( рис.128 ) предусматривает выполнение таких действий:

1. пуск и остановку электродвигателя;

2. защиту электродвигателя.

Поясним действие схемы управления электродвигателем в такой последовательно-

сти:

1. подготовка схемы к работе;

2. работа схемы.

3. действие защит.

Рис. 128. Принципиальная электрическая схема нереверсивного магнитного пускателя

Элементы схемы

На рис. 129 приняты такие обозначения:

в силовой части:

1. Л1, Л2, Л3 – линейные провода питающей сети;

2. КМ1…КМ3 – главные контакты линейного контактора КМ;

3. КК1, КК2 – нагревательные элементы тепловых реле;

4. М – обмотка статора асинхронного двигателя;

5. FU – предохранители, для защиты цепи катушки КМ от токов к.з.;

6. КК1, КК2 – размыкающие контакты тепловых реле;

7. КМ – катушка линейного контактора;

8. SB1 – кнопка «Пуск»;

9. SB2 – кнопка «Стоп»

Подготовка схемы к работе

Для подготовки схемы к работе подают питание на линейные провода Л1, Л2 и Л3.

После этого никакие электрические цепи не образуются. Схема готова к работе.

 

Работа схемы

Пуск

Для пуска нажимают кнопку SB1 «Пуск». При этом возникает цепь тока через ка-

тушку линейного контактора КМ:

линейный провод Л2 – верхний предохранитель FU – размыкающий контакт тепло-

вого реле КК2 – катушка КМ – размыкающие контакты кнопки SB2 – замыкающие контак

ты кнопки SB1 “Пуск” – размыкающий контакт теплового реле КК1 – нижний предохра-

нитель FU – линейный провол Л3.

Контактор включается, при этом:

1. замыкаются главные контакты КМ1…КМ3 в силовой части схемы, вследствие че

го двигатель включается в сеть;

3. замыкается вспомогательный контакт КМ4, после чего кнопку “Пуск” можно от

пустить.

После отпускания кнопки ток катушки контактора КМ будет протекать через вспо-

могательный контакт КМ4.

Таким образом, этот контакт предназначен для удержания контактора КМ во вклю-

ченном состоянии после отпускания кнопки “Пуск”.

Если по каким-либо причинам этот контакт не пропускает ток, то при нажатии кнопки “Пуск” двигатель включится, а после отпускания – отключится.

Остановка

Для остановки электродвигателя нажимают кнопку SB2 “Стоп”. Контакты этой

кнопки размыкаются, поэтому цепь тока через катушку КМ пропадает.

Контактор КМ отключается, при этом:

1. размыкаются главные контакты КМ1…КМ3 – двигатель отключается от сети;

2. размыкается вспомогательный контакт КМ4.

Если отпустить кнопку SB2 “Стоп”, ее контакт замкнется. Однако после этого кон-

тактор КМ не включится, т.к. разомкнуты контакт КМ4 и контакт кнопки SB1 Пуск».

Для повторного пусканадо нажатькнопку SB1 «Пуск».

 

Защиты

Схема предусматривает 2 вида защит:

1. от токов перегрузки при помощи тепловых реле КК1, КК2;

2. по снижению напряжения при помощи контактора КМ.

 

Под перегрузкой понимают увеличение тока обмотки статора двигателя выше номи

нального. Основная причина перегрузки двигателя состоит в перегрузке механизма.

Например, перегрузка грузовой лебёдки возникает при подъёме груза большего, чем предусмотрено грузоподъёмностью лебёдки.

Защита от токов перегрузки работает так.

При перегрузке тепловое реле КК1 ( или КК2 ) размыкает свой контакт в цепи ка-

тушки линейного контактора КМ.

Контактор КМ отключается, при этом:

1. размыкаются главные контакты КМ1…КМ3 – двигатель отключается от сети;

2. размыкается вспомогательный контакт КМ4.

Снижение напряженияприводит к уменьшению вращающего момента и скорости двигателя, вследствие чого увеличивается ток обмотки статора. При глубоких провалах напряжения ( до 60% и менее ) возможны более тяжелые последствия: остановка и стоян-

ка под током электроприводов насосов, вентиляторов и компрессоров, или, что ещё опас-

нее, реверс электродвигателей грузовых лебёдок или брашпилей.

Потому при снижении напряжения до недопустимих значений схемы управления

отключают двигатель от питающей сети.

Защита по снижению напряжения работает так.

При снижении напряжения до 60% и менее якорь контактора КМ отпадает под дей-

ствием пружины или собственного веса, поэтому его главные и вспомогательный контак-

ты размыкаются. Двигатель отключается от сети.

При восстановлении напряжения до 80% и более самопроизвольное включение кон

тактора КМ невозможно, потому что разомкнуты вспомогательный контакт КМ4 и контак

ты кнопки SB1“Пуск”.

Для повторного пусканадо нажать кнопку SB1 ( «Пуск» ).

Таким образом, рассмотренная защита по снижению напряжения исключает автома

тическое повторное включение двигателя после восстановления напряжения. Такая защи-

та называется нулевой.

 

Реверсивный магнитный пускатель

Основные сведения

Схема пускателя ( рис.129 ) предусматривает выполнение таких действий:

1. пуск и остановку электродвигателя;

2. реверс;

2. защиту электродвигателя.

Поэтому он имеет два реверсивных контактора: КМ1 «Вперёд», КМ2 «Назад» и три

кнопки : SB1 «Вперёд», SB2 «Назад» и SB3 «Стоп».

Рис. 129. Принципиальная электрическая схема реверсивного магнитного пускателя

 

Работа схемы

Для пуска двигателя в направлении «Вперед» нажимают кнопку SB1, при этом включается контактор КМ1 «Вперёд». Далее схема работает так, как в предыдущей схеме.

Для реверса двигателя надо сначала нажать кнопку SB3 «Стоп», и дождавшись остановки электродвигателя, нажать кнопку SB2 «Назад». При этом меняются местами линейные провода А и С, поэтому двигатель реверсирует.

Защиты о токов перегрузки и по снижению напряжения работают так же, как в пре-

дыдущей схеме.

 

Блокировка одновременного включения реверсивных контакторов

Кроме защит, в схеме предусмотрен узел, исключающий одновременное включе-

ние реверсивных контакторов КМ1 и КМ2.

Такое включение приводит к двойному металлическому короткому замыканию в линии электропередачи.

Действительно, если предположить, что одновременно замкнуты контакты КМ1.1…КМ1.3 контактора КМ1 и КМ2.1…КМ2.3 контактора КМ2, то образуются две па-

раллельные цепи короткого замыкания:

а ) линейный провод А – контакт КМ1.1 – контакт КМ2.3 – линейный провод С;

б ) линейный провод А – контакт КМ2.1 – контакт КМ1.3 — линейный провод С.

При этом образуется цепь тока короткого замыкания, протекающего через линей

ные провода А и С и далее – через фазные обмотки А и С статора синхронного генератора.

При этом возможно повреждение линии электропередачи и обмотки статора генера

тора, а также сваривание контактов, попавших в цепь короткого замыкания, т.е. КМ1.1, КМ2.3 и КМ2.1 и КМ1.3.

Обмотка статора двигателя не повреждается, т.к. ток короткого замыкания протека

ет минуя ее.

Чтобы избежать одновременного включения реверсивных контакторов , в цепь ка-

тушки контактора КМ1 «Вперёд» включают размыкающие контакты КМ2:5 контактора КМ2 «Назад», и наоборот, в цепь катушки контактора КМ2 включают размыкающие контакты КМ1:5 контактора КМ1 «Вперед».

Теперь при включенном, например, контакторе «Вперед» случайное нажатие кноп

ки SB2 «Назад» не приведёт к включения контактора КМ2 «Назад», поскольку в цепи его катушки разомкнут вспомогательный контакт КМ1:5 контактора «Вперед».

Аналогично работает схема при включенном контакторе «Назад».

Описанная электрическая блокировка дополняется механической, при помощи ко-

ромысла, поворачивающегося на оси. Если один из контакторов включён, его якорь пере

мещается и поворачивает коромысло в положение, в котором якорь другого контактора заклинен.

 

Промышленные типы магнитных пускателей

Промышленность выпускает магнитные пускатели переменного тока серий ПМГ1000, ПМТ1000, ПММ и постоянного тока серий ПП1000…ПП5000.

На судах применяются магнитные пускатели серии ПММ, рассчитанные на переменный ток частотой 50 Гц, напряжением 380 В.

Втягивающие катушки пускателей рассчитаны на номинальные напряжения 127, 220 и 380 В переменного тока.

Режимы работы пускателей – продолжительный ( S1 ), кратковременный ( S2 ) и

повторно-кратковременный ( S3 ) с частотой включений до 600 в час при ПВ = 40%.

Условные обозначения типоисполнений пускателей ПММ */**/***/****/ расшифровываются так:

ПММ – пускатель магнитный морской;

*/ : 1 — первая величина, номинальный ток 25 А; 2 — вторая величина, номинальный ток 50 А; 3 – третья величина, номинальный ток 100 А; 4 — четвертая величина, номиналь

ный ток 150 А;

**/ : исполнение по роду защиты от воздействия окружающей среды: 0 – открытое;

1 – брызгозащищенное; 2 – водозащищенное;

***/: исполнение по направлению вращения электродвигателя: 1 – нереверсивный; 2 – реверсивный;

****/: исполнение по наличию в пускателе дополнительных элементов: 0 – без дополнительных элементов; 1 – с предохранителями; 2 – с кнопками управления; 3 – с кнопками управления и пакетным переключателем; 4 — с предохранителями и пакетным переключателем.

Пример.

Условное обозначение типоисполнения пускателя ПММ 2213 расшифровывается так:

ПММ 2213 – магнитный пускатель морской второй величины ( номинальный ток 50 А ), водозащищенный, нереверсивный, с кнопками управления и пакетным переключа-

телем.

 


Схема управления магнитным пускателем с двух и трех мест

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

После публикации статьи про схему подключения магнитного пускателя мне очень часто стали приходить вопросы о том, как осуществить управление двигателем с двух или трех мест.

И не удивительно, ведь такая необходимость может возникнуть довольно часто, например, при управлении двигателем из двух разных помещений или в одном большом помещении, но с противоположных сторон или на разных уровнях высот, и т.п.

Вот я и решил написать об этом отдельную статью, чтобы вновь обратившимся с подобным вопросом каждый раз не объяснять, что и куда необходимо подключить, а просто давать ссылочку на эту статью, где все подробно разъяснено.

Итак, у нас имеется трехфазный электродвигатель, управляемый через контактор с помощью одного кнопочного поста. Как собрать подобную схему я очень подробно и досконально объяснял в статье про схему подключения магнитного пускателя — переходите по ссылочке и знакомьтесь.

Вот схема подключения магнитного пускателя через один кнопочный пост для приведенного выше примера:

Вот монтажный вариант этой схемы.

Будьте внимательны! Если у Вас линейное (межфазное) напряжение трехфазной цепи составляет не 220 (В), как в моем примере, а 380 (В), то схема будет выглядеть аналогично, только катушка пускателя должна быть на 380 (В), иначе она сгорит.

Также цепи управления можно подключить не с двух фаз, а с одной, т.е. использовать какую-нибудь одну фазу и ноль. В таком случае катушка контактора должна иметь номинал 220 (В).

 

Схема управления двигателем с двух мест

Я немного изменил предыдущую схему, установив для силовых цепей и цепей управления отдельные автоматические выключатели.

Для моего примера с маломощным двигателем это не было критической ошибкой, но если у Вас двигатель гораздо бОльшей мощности, то такой вариант будет не рациональным и в некоторых случаях даже не осуществимым, т.к. сечение проводов для цепей управления в таком случае должно быть равно сечению проводов силовых цепей.

Предположим, что силовые цепи и цепи управления подключены к одному автомату с номинальным током 32 (А). В таком случае они должны быть одного сечения, т.е. не менее 6 кв.мм по меди. А какой смысл для цепей управления использовать такое сечение?! Токи потребления там совсем мизерные (катушка, сигнальные лампы и т.п.).

А если двигатель будет защищен автоматом с номинальным током 100 (А)? Представьте тогда, какие сечения проводов необходимо будет применить для цепей управления. Да они просто напросто не влезут под клеммы катушек, кнопок, ламп и прочих устройств низковольтной автоматики.

Поэтому, гораздо правильнее будет — это установить отдельный автомат для цепей управления, например, 10 (А) и применить для монтажа цепей управления провода сечением не менее 1,5 кв.мм.

Теперь нам нужно в эту схему добавить еще один кнопочный пост управления. Возьму для примера пост ПКЕ 212-2У3 с двумя кнопками.

Как видите, в этом посту все кнопки имеют черный цвет. Я все же рекомендую для управления применять кнопочные посты, в которых одна из кнопок выделена красным цветом. Ей и присваивать обозначение «Стоп». Вот пример такого же поста ПКЕ 212-2У3, только с красной и черной кнопками. Согласитесь, что выглядит гораздо нагляднее.

Вся суть изменения схемы сводится к тому, что кнопки «Стоп» обоих кнопочных постов нам необходимо подключить последовательно, а кнопки «Пуск» («Вперед») параллельно.

Назовем кнопки у поста №1 «Пуск-1» и «Стоп-1», а у поста №2 — «Пуск-2» и «Стоп-2».

Теперь с клеммы (3) нормально-закрытого контакта кнопки «Стоп-1» (пост №1) делаем перемычку на клемму (4) нормально-закрытого контакта кнопки «Стоп-2» (пост №2).

Затем с клеммы (3) нормально-закрытого контакта кнопки «Стоп-2» (пост №2) делаем две перемычки. Одну перемычку на клемму (2) нормально-открытого контакта кнопки «Пуск-1» (пост №1).

А вторую перемычку на клемму (2) нормально-открытого контакта кнопки «Пуск-2» (пост №2).

И теперь осталось сделать еще одну перемычку с клеммы (1) нормально-открытого контакта кнопки «Пуск-2» (пост №2) на клемму (1) нормально-открытого контакта кнопки «Пуск-1» (пост №1). Таким образом мы подключили кнопки «Пуск-1» и «Пуск-2» параллельно друг другу.

Готово.

Вот собранная схема и ее монтажный вариант.

Теперь управлять катушкой контактора, а также самим двигателем можно с любого ближайшего для Вас поста. Например, включить двигатель можно с поста №1, а отключить с поста №2, и наоборот.

О том, как собрать схему управления двигателем с двух мест и принцип ее работы предлагаю посмотреть в моем видеоролике:

Ошибки, которые могут возникнуть при подключении

Если перепутать, и подключить кнопки «Стоп» не последовательно друг с другом, а параллельно, то запустить двигатель можно будет с любого поста, а вот остановить его уже на вряд ли, т.к. в этом случае необходимо будет нажимать сразу обе кнопки «Стоп».

И наоборот, если кнопки «Стоп» собрать правильно (последовательно), а кнопки «Пуск» последовательно, то двигатель запустить не получится, т.к. в этом случае для запуска нужно будет нажимать одновременно две кнопки «Пуск».

 

Схема управления двигателем с трех мест

Если же Вам необходимо управлять двигателем с трех мест, то в схему добавится еще один кнопочный пост. А далее все аналогично: все три кнопки «Стоп» необходимо подключить последовательно, а все три кнопки «Пуск» параллельно друг другу.

Монтажный вариант схемы.

Если же Вам необходимо осуществлять реверсивный пуск асинхронного двигателя с нескольких мест, то смысл остается прежним, только в схему добавится, помимо кнопок «Стоп» и «Пуск» («Вперед»), еще одна кнопка «Назад», которую необходимо будет подключить параллельно кнопке «Назад» другого поста управления.

Рекомендую: на постах управления, помимо кнопок, выполнять световую индикацию наличия напряжения цепей управления («Сеть») и состояние двигателя («Движение вперед» и «Движение назад»), например, с помощью тех же светодиодных ламп СКЛ, про преимущества и недостатки которых я не так давно Вам подробно рассказывал. Примерно вот так это будет выглядеть. Согласитесь, что смотрится наглядно и интуитивно понятно, особенно когда двигатель и контактор находятся далеко от постов управления.

Как Вы уже догадались, количество кнопочных постов не ограничивается двумя или тремя, и управление двигателем можно осуществлять и с бОльшего числа мест — это все зависит от конкретных требований и условий рабочего места.

Кстати, вместо двигателя можно подключить любую нагрузку, например, освещение, но об этом я расскажу Вам в следующих своих статьях.

P.S. На этом, пожалуй и все. Спасибо за внимание. Есть вопросы — спрашивайте?!

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


Read Full Article

Схема реверса асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Всем привет. Рад вас видеть у себя на сайте. Тема сегодняшней статьи: Реверсивное управление асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором.

В наше время асинхронные двигателя очень широко используются на производственных предприятиях. Их устанавливают практически на всём оборудование. А ещё бы и не ставить, ведь они самые простые в конструкции, имеют самую простую схему запуска и практически не требуют профилактических ремонтов.

Но мы сегодня не будем говорить о достоинствах и преимуществах этих двигателей, давайте лучше поговорим, о том, как же изменить направления движения этих электрических машин.

Но прежде чем рассматривать схему реверса, я советую вам почитать такие статьи:

Думаю, эти статьи будут вам очень полезны.

Теперь, переходим к практике. Специально для читателей своего сайта, я нарисовал схему реверса на листке бумаги, сфотографировал её, и делюсь с вами. Картинка получилась неплохо, и все основные элементы на ней видно. Но если вдруг вам что-то не понятно, то задавайте свои вопросы в комментариях. Я с радостью на них отвечу.

Схема запуска и реверсивного управления трёхфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором.

Давайте для начала рассмотрим все элементы схемы.

QF – автоматический выключатель. Нужен для коммутации электрической схемы и для защиты от токов короткого замыкания.

KM1, KM2 – электромагнитные пускатели. Нужны для дистанционного запуска электродвигателя, и в данной схеме используются для реверса.

KK – тепловое реле. Используется для защиты электропривода от перегруза.

FU – предохранитель. Нужен для защиты цепей управления от токов короткого замыкания. И так же выступает в роли защиты от самопроизвольного включения привода в работу.

SB3 – кнопка стоп

SB1 – кнопка пуск «вперёд» или «вправо» и так далее.

SB2 – кнопка пуск «назад» или «влево» и так далее.

KM1, KM2 – блок-контакты электромагнитных пускателей. Нужны для подхвата.

KM1, KM2 – дополнительные блок-контакты пускателей. Выступают в роли блокировки от включения двух пускателей одновременно.

KM1, KM2 – катушки пускателей. Нужны для управления электромагнитными пускателями.

К – контакт теплового реле.

По элементам разобрались. Теперь давайте поговорим о том, как работает эта схема.

Для того чтобы запустить в работу электродвигатель, мы должны подать на него напряжение. Для этого включаем автоматический выключатель QF. Напряжение подаётся на контакты пускателей, и на цепь управления.

Теперь, чтобы двигатель начал вращаться нажимаем кнопку SB1. Этим действием мы подаём напряжение на катушку пускателя КМ1, пускатель втягивается, замыкаются силовые контакты и так же замыкается блок-контакт КМ1, а блок-контакт КМ2 размыкается. Двигатель при этом начинает вращаться

Теперь, чтобы запустить двигатель в другую сторону, нам нужно его сначала остановить. Для этого нажимаем кнопку SB3. Этим движением мы прекращаем подачу напряжения на цепь управления, и двигатель в любом случае остановиться, независимо от того в какую сторону он вращался.

Теперь для запуска электродвигателя в противоположную сторону. Нажимаем кнопку SB2. Напряжение подаются на катушку второго пускателя, он втягивается, замыкаются силовые контакты, замыкаются блок-контакты для подхвата, и размыкаются дополнительные блок-контакты. Двигатель начинает вращаться.

По сути, если разобраться, то схема очень простая. Главное понять принцип действия, и тогда вы легко сможете эту схему, переделать под свой какой-то вариант.

На этом у меня всё. Если есть вопросы, то задавайте их в комментариях. Если статья была вам полезной, то поделитесь нею со своими друзьями в социальных сетях, вступайте в группу и подписывайтесь на обновления сайта. Пока.

Типовые схемы релейно-контакторного управления асинхронными двигателями (АД) строятся по тем же принципам, что и схемы управления двигателями постоянного тока.

Типовые схемы управления ад с короткозамкнутым ротором

Двигатели этого типа малой и средней мощности обычно пускаются прямым подключением к сети без ограничения пусковых токов. В этих случаях они управляются с помощью магнитных пускателей, которые одновременно обеспечивают и некоторые виды их защиты.

Схема управления асинхронным двигателем с использованием магнитного пускателя (рис. 2.1) включает в себя магнитный пускатель, состоящий из контактора КМ и трех встроенных в него тепловых реле защиты КК. Схема обеспечивает прямой (без ограничения тока и момента) пуск двигателя, отключение его от сети, а также защиту от коротких замыканий (предохранители FА) и перегрузки (тепловые реле КК).

Рис. 2.1. Схема управления АД с использованием

нереверсивного магнитного пускателя

Для пуска двигателя замыкают выключатель QF и нажимают кнопку пуска SВ1. Получает питание катушка контактора КМ, который, включившись, своими главными силовыми контактами в цепи статора двигателя подключает его к источнику питания, а вспомогательным контактом шунтирует кнопку SВ1. Происходит разбег двигателя по его естественной характеристике. Для отключения двигателя нажимается кнопка остановки SВ2, контактор КМ теряет питание и отключает двигатель от сети. Начинается процесс торможения двигателя выбегом под действием момента нагрузки на его валу.

Реверсивная схема управления ад.

Основным элементом этой схемы является реверсивный магнитный пускатель, который включает в себя два линейных контактора КМ1 и КМ2 и два тепловых реле защиты КК (рис. 2.2). Схема обеспечивает прямой пуск и реверс двигателя, а также торможение противовключением при ручном (неавтоматическом) управлении.

Рис. 2.2. Схема управления АД с использованием реверсивного магнитного пускателя

В схеме предусмотрена защита от перегрузок двигателя (реле КК) и коротких замыканий в цепи статора (автоматический выключатель QF) и управления (предохранители FА). Кроме того, схема управления обеспечивает и нулевую защиту от исчезновения (снижения) напряжения сети (контакторы КМ1 и КМ2).

Пуск двигателя при включенном QF в условных направлениях «Вперед» или «Назад» осуществляется нажатием соответственно кнопок SВ1 или SВ2. Это приводит к срабатыванию контактора КМ1 или КМ2, подключению двигателя к сети и его разбегу.

Для реверса или торможения двигателя вначале нажимается кнопка SВЗ, что приводит к отключению включенного до сих пор контактора (например, КМ1), после чего нажимается кнопка SВ2.

Это приводит к включению контактора КМ2 и подаче на АД напряжения источника питания с другим порядком чередования фаз. Магнитное поле двигателя изменяет свое направление вращения на противоположное, что приводит к началу процесса реверса. Этот процесс состоит из двух этапов: торможения противовключением и разбега в противоположную сторону.

В случае необходимости только торможения двигателя при достижении им нулевой частоты вращения должна быть вновь нажата кнопка SВЗ, что приведет к отключению двигателя от сети и возвращению схемы в исходное положение. Если кнопка SВЗ нажата не будет, то это приведет к разбегу двигателя в другую сторону, т.е. к его реверсу.

Во избежание короткого замыкания в цепи статора, которое может возникнуть в результате одновременного ошибочного нажатия кнопок SВ1 и SВ2, в реверсивных магнитных пускателях иногда предусматривается специальная механическая блокировка. Она представляет собой рычажную систему, которая предотвращает втягивание одного контактора, если включен другой. В дополнение к механической блокировке в схеме используется типовая электрическая блокировка, применяемая в реверсивных схемах управления. Она предусматривает перекрестное включение размыкающих контактов аппарата КМ1 в цепь катушки аппарата КМ2 и, наоборот.

Следует отметить, что повышению надежности и удобства в эксплуатации способствует использование в схеме воздушного автоматического выключателя QF. Его наличие исключает возможность работы привода при обрыве одной фазы, при однофазном коротком замыкании.

Схема управления многоскоростным АД.

Эта схема (рис. 2.3) обеспечивает получение двух скоростей двигателя путем соединения секций (полуобмоток) обмотки статора в треугольник или двойную звезду, а также его реверсирование. Защита электропривода осуществляется тепловыми реле КК1 и КК2 и предохранителями FА.

Рис. 2.3. Схема управления двухскоростным АД

Для пуска двигателя на низкую частоту вращения нажимается кнопка SВ4, после чего срабатывает контактор КМ2 и блокировочное реле КV. Статор двигателя оказывается включенным по схеме треугольника, а реле КV, замкнув свои контакты в цепях катушек аппаратов КМЗ и КМ4, подготавливает подключение двигателя к источнику питания. Далее нажатие кнопки SВ1 или SВ2 приводит к включению соответственно в направлении «Вперед» или «Назад».

После разбега двигателя до низкой частоты вращения может быть осуществлен его разгон до высокой частоты вращения. Для этого нажимается кнопка SВ5, что приведет к отключению контактора КМ2 и включению контактора КМ1, обеспечивающему переключение секций обмоток статора с треугольника на двойную звезду.

Остановка двигателя производится нажатием кнопки SВ3, что вызовет отключение всех контакторов от сети и торможение двигателя выбегом.

Применение в схеме двухцепных кнопок управления не допускает одновременного включения контакторов КМ1 и КМ2, КМ3 и КМ4. Этой же цели служит перекрестное включение размыкающих блок-контактов контакторов КМ1 и КМ2, КМ3 и КМ4 в цепи их катушек.

Схема управления АД, обеспечивающая прямой пуск и динамическое торможение в функции времени

Пуск двигателя осуществляется нажатием кнопки SВ1 (рис. 2.4), после чего срабатывает линейный контактор КМ, подключающий двигатель к источнику питания. Одновременно с этим замыкание контакта КМ в цепи реле времени КТ вызовет его срабатывание и замыкание его контакта в цепи контактора торможения КМ1. Однако последний не срабатывает, так как перед этим разомкнулся в этой цепи размыкающий контакт КМ.

Рис. 2.4. Схема управления пуском и динамическим торможением АД с короткозамкнутым ротором

Для остановки двигателя нажимается кнопка SВ2, Контактор КМ отключается, размыкая свои контакты в цепи статора двигателя и отключая тем самым его от сети переменного тока. Одновременно с этим замыкается контакт КМ в цепи аппарата КМ1 и размыкается контакт КМ в цепи реле КТ. Это приводит к включению контактора торможения КМ1, подаче в обмотки статора постоянного тока от выпрямителя V через резистор Rт и переводу двигателя в режим динамического торможения.

Реле времени КТ, потеряв питание, начинает отсчет выдержки времени. Через интервал времени, соответствующий времени останова двигателя, реле КТ размыкает свой контакт в цепи контактора КМ1, тот отключается, прекращая подачу постоянного тока в цепь статора. Схема возвращается в исходное положение.

Интенсивность динамического торможения регулируется резистором Rт, с помощью которого устанавливается необходимый постоянный ток в статоре двигателя.

Для исключения возможности одновременного подключения статора к источникам переменного и постоянного тока в схеме использована типовая блокировка с помощью размыкающих контактов КМ и КМ1, включенных перекрестно в цепи катушек этих аппаратов.

Типовые схемы управления АДс фазным ротором. Схемы управления двигателя с фазным ротором, которые рассчитаны в основном на среднюю и большую мощность, должны предусматривать ограничение токов при их пуске, реверсе и торможении с помощью добавочных резисторов в цепи ротора. За счет включения резисторов в цепь ротора можно также увеличить момент при пуске вплоть до уровня критического (максимального) момента.

Схема одноступенчатого пуска АД в функции времени и торможения противовключением в функции ЭДС

После подачи напряжения включается реле времени КТ (рис. 2.5), ко­торое своим размыкающим контактом разрывает цепь питания контактора КМ3, предотвращая тем самым его включение и преждевременное закорачивание пусковых резисторов в цепи ротора.

Рис.2.5. Схема управления пуском и торможением противовключением АД с фазным ротором

Включение двигателя производится нажатием кнопки SВ1, после чего включается контактор КМ1. Статор двигателя подсоединяется к сети, электромагнитный тормоз YВ растормаживается, и начинается разбег двигателя. Включение КМ1 одновременно приводит к срабатыванию контактора КМ4, который своим контактом шунтирует ненужный при пуске резистор противовключения Rд2, а также разрывает цепь катушки реле времени КТ. Последнее, потеряв питание, начинает отсчет выдержки времени, после чего замыкает свой контакт в цепи катушки контактора КМ3, который срабатывает и шунтирует пусковой резистор Rд1, в цепи ротора, и двигатель выходит на свою естественную характеристику.

Цель:Сформировать умение собирать схему реверсирования асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором.

По окончании выполнения лабораторной работы студент должен

знать:

— элементный состав схемы реверсирования асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором;

— назначение, устройство и принцип действия каждого элемента схемы;

— безопасные правила эксплуатации;

уметь:

— собирать схему пуска, реверсирования и останова асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором.

Основные теоретические положения:

Схема реверса приведена на рисунке 28.

При включении автоматического выключателя QF напряжение подается к цепи управления и к разомкнутым силовым контактам IKMI – IKM3, 2KMI – 2KM3. При нажатии кнопки ISBI, механически связанной с кнопкой ISB2, образуется цепь: точка С, катушка IKM, кнопка ISB4, точка В. По катушке электромагнитного пускателя IKM протекает ток, замыкаются его контакты IKMI –IKM3 в силовой цепи. На двигатель подается напряжение, он начинает вращаться в прямом направлении. Кроме того, замыкается контакт IKM5 в цепи управления, поэтому, независимо от состояния кнопочного выключателя ISBI, катушка IKM остается под напряжением.

Для реверса АД необходимо изменить чередование фаз питающего напряжения, т.е. переключить два линейных провода, подключенных к обмотке статора. Эту функцию выполняют силовые контакты 2KMI – 2KM3. При нажатии кнопки 2SBI, технически связанной с кнопкой 2SB2, размыкается предыдущая цепь и образуется новая цепь: точка С, катушка 2KM, кнопка 2SBI, кнопка 2SB2, контакт 3КК – 4КК, контакт IKM4, контакт IB4. Ток протекает по катушке 2КМ, а катушка IKM обесточивается, силовые контакты IKMI – IKM3 размыкаются, а контакты 2KMI – 2KM3 замыкаются, двигатель тормозится и разгоняется в обратном направлении. При этом контакт 2КМ5 находится в замкнутом состоянии, и ток через катушку 2КМ протекает, независимо от состояния кнопки 2SBI.

В случае недопустимого нагрева двигателя при вращении в прямом или обратном направлении размыкаются контакты теплового реле соответственно IKK-2KK или 3KK – 4KK, катушка IKM или 2КМ обесточивается, двигатель отключается от сети. Для остановки двигателя нажимают кнопку ISB4, цепь управления обесточивается, и силовые контакты IKMI – IKM3 или 2KMI – 2KM3 размыкаются.

Рисунок 28 – Реверсивная схема пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Монтажная схема для лучшего понимания кнопочного поста приведена на рисунке 29.

Рисунок 29 – Монтажная схема к рисунку 28

Порядок выполнения работы:

1. Выполнить задание лабораторной работы.

2. Составить отчет.

3. Ответить на контрольные вопросы.

Ход работы:

Рабочий инструмент: отвертка плоская, бокорезы, монтажный нож, кабель (провод) одножильный, круглогубцы, плоскогубцы, трехфазная вилка с питающим шнуром (рисунок 30).

Рисунок 30 – Рабочий инструмент для сборки схемы

Необходимые машины и аппараты для реализации схемы приведены на рисунке 31.

Рисунок 31 – Элементный состав схемы

Обозначения элементов схемы приведены на рисунке 32.

Рисунок 32 – Элементы схемы реверса асинхронного электродвигателя

Расшифровка кнопок (рисунок 33):

Рисунок 33 – Расшифровка кнопок кнопочного поста

Виды контактов приведены на рисунке 34.

Рисунок 34 – Виды контактов

Например, контакты на магнитном пускателе ПМЕ-211 (рисунки 35, 36):

Рисунок 35 – Виды контактов магнитного пускателя

Рисунок 36 – Виды контактов магнитного пускателя

Такой же контакт стоит в кнопке «пуск» и «стоп» (рисунки 37, 38).

Рисунок 37 – Виды контактов кнопок

Рисунок 38 – Виды контактов кнопок

Технологический процесс сборки схемы реверса асинхронного двигателя (АД) с короткозамкнутым ротором.

Цепь управления:

1. Питающий кабель присоединяем с фазы «В» на нормально замкнутый контакт (3) кнопки SB3 (рисунки 39-41).

Рисунок 39 – Сборка питающего кабеля на принципиальной схеме

Рисунок 40 – Сборка питающего кабеля на монтажной схеме

Рисунок 41 – Сборка питающего кабеля на стенде

2. С нормально замкнутого контакта (4) кнопки SB3 присоединить перемычку на нормально разомкнутый контакт (1) кнопки SB2 (рисунки 42-44).

Рисунок 42 – Сборка перемычки между кнопками на принципиальной схеме

Рисунок 43 – Сборка перемычки между кнопками на монтажной схеме

Рисунок 44 – Сборка перемычки между кнопками на стенде

3. С нормально замкнутого контакта (4) кнопки SB3 присоединить перемычку на нормально разомкнутый контакт (1) кнопки SB1 (рисунки 45-47).

Рисунок 45 – Сборка перемычки между кнопками на принципиальной схеме

Рисунок 46 – Сборка перемычки между кнопками на монтажной схеме

Рисунок 47 – Сборка перемычки между кнопками на стенде

4. С нормально разомкнутого контакта (2) кнопки SB1 присоединить провод на нормально замкнутый контакт магнитного пускателя КМ2 (рисунки 48-51).

Рисунок 48 – Сборка соединения пусковой кнопки прямого вращения двигателя с блок-контактом магнитного пускателя на принципиальной схеме

Рисунок 49 – Сборка соединения пусковой кнопки прямого вращения двигателя с блок-контактом магнитного пускателя на монтажной схеме

Рисунок 50 – Сборка соединения пусковой кнопки прямого вращения двигателя с блок-контактом магнитного пускателя на стенде

Рисунок 51 – Нормально разомкнутый контакт пусковой кнопки

прямого вращения двигателя

5. С нормально замкнутого контакта магнитного пускателя КМ2 присоединяем провод на катушку К1 магнитного пускателя КМ1 (рисунки 52-54).

Рисунок 52 – Сборка соединения блок-контакта магнитного пускателя с катушкой магнитного пускателя на принципиальной схеме

Рисунок 53 – Сборка соединения блок-контакта магнитного пускателя с катушкой магнитного пускателя на монтажной схеме

Рисунок 54 – Сборка соединения блок-контакта магнитного пускателя с катушкой магнитного пускателя на стенде

6. С нормально разомкнутого контакта (1) кнопки SB1 присоединяем провод на нормально разомкнутый контакт магнитного пускателя КМ1 (рисунки 55-58).

Рисунок 55 – Шунтирование пусковой кнопки прямого вращения двигателя блок-контактом магнитного пускателя на принципиальной схеме

Рисунок 56 – Шунтирование пусковой кнопки прямого вращения двигателя блок-контактом магнитного пускателя на монтажной схеме

Рисунок 57 – Шунтирование пусковой кнопки прямого вращения двигателя блок-контактом магнитного пускателя на стенде

Рисунок 58 – Нормально разомкнутый контакт кнопки

прямого вращения двигателя

7. С нормально разомкнутого контакта магнитного пускателя КМ1, присоединяем перемычку на нормально замкнутый контакт магнитного пускателя КМ2 (рисунки 59-61).

Рисунок 59 – Сборка перемычки между блок-контактами магнитного пускателя схеме прямого вращения двигателя на принципиальной схеме

Рисунок 60 – Сборка перемычки между блок-контактами магнитного пускателя схеме прямого вращения двигателя на монтажной схеме

Рисунок 61 – Сборка перемычки между блок-контактами магнитного пускателя схеме прямого вращения двигателя на стенде

8. С нормально разомкнутого контакта (2) кнопки SВ2 присоединить провод на нормально замкнутый контакт магнитного пускателя КМ1 (рисунки 62-65).

Рисунок 62 – Сборка соединения пусковой кнопки обратного вращения двигателя с блок-контактом магнитного пускателя на принципиальной схеме

Рисунок 63 – Сборка соединения пусковой кнопки обратного вращения двигателя с блок-контактом магнитного пускателя на монтажной схеме

Рисунок 64 – Сборка соединения пусковой кнопки обратного вращения двигателя с блок-контактом магнитного пускателя на стенде

Рисунок 65 – Нормально разомкнутый контакт пусковой кнопки

9. С нормально замкнутого контакта магнитного пускателя КМ1 присоединяем провод на катушку магнитного пускателя КМ2 (рисунки 66-68).

Рисунок 66 – Сборка соединения блок-контакта магнитного пускателя с катушкой магнитного пускателя на принципиальной схеме

Рисунок 67 – Сборка соединения блок-контакта магнитного пускателя с катушкой магнитного пускателя на монтажной схеме

Рисунок 68 – Сборка соединения блок-контакта магнитного пускателя с катушкой магнитного пускателя на стенде

10. С нормально разомкнутого контакта (1) кнопки SВ2 присоединить провод на нормально разомкнутый контакт магнитного пускателя КМ2 (рисунок 69-72).

Рисунок 69 – Шунтирование пусковой кнопки обратного вращения блок-контактом магнитного пускателя на принципиальной схеме

Рисунок 70 – Шунтирование пусковой кнопки обратного вращения блок-контактом магнитного пускателя на монтажной схеме

Рисунок 71 – Шунтирование пусковой кнопки обратного вращения блок-контактом магнитного пускателя на стенде

Рисунок 72 – Нормально разомкнутый контакт пусковой кнопки

11. С нормально разомкнутого контакта магнитного пускателя КМ2 присоединяем перемычку на нормально замкнутый контакт магнитного пускателя КМ1 (рисунки 73-75).

Рисунок 73 – Сборка перемычки между блок-контактами магнитного пускателя схеме обратного вращения двигателя на принципиальной схеме

Рисунок 74 – Сборка перемычки между блок-контактами магнитного пускателя схеме обратного вращения двигателя на монтажной схеме

Рисунок 75 – Сборка перемычки между блок-контактами магнитного пускателя схеме обратного вращения двигателя на стенде

12. Закрыть крышку кнопочного поста (рисунок 76).

Рисунок 76 – Сборка кнопочного поста завершена

13. Делаем перемычку между катушками К1 и К2 магнитных пускателей КМ1и КМ2 (рисунки 77, 78).

Рисунок 77 – Сборка перемычки между катушками магнитных пускателей на принципиальной схеме

Рисунок 78 – Сборка перемычки между катушками

магнитных пускателей на стенде

14. От катушки К1 магнитного пускателя КМ1 присоединить провод к замкнутому контакту теплового реле КК (рисунки 79, 80).

Рисунок 79 – Сборка соединения между магнитным пускателем и тепловым реле на принципиальной схеме

Рисунок 80 – Сборка соединения между магнитным пускателем и тепловым реле на стенде

15. С нормально замкнутого контакта теплового реле КК присоединяем провод на фазу «С» (рисунки 81, 82).

Рисунок 81 – Соединение теплового реле с фазой «С» на принципиальной схеме

Рисунок 82 – Соединение теплового реле с фазой «С» на стенде

16. На магнитных пускателях осуществить реверс путём переключения контактов по схеме (рисунки 83, 84).

Со стороны двигателя:

Со стороны подключения кнопочного поста:

Рисунок 83 – Сборка цепей силовых контактов магнитных пускателей на монтажной схеме (подключение к фазам сети)

Рисунок 84 – Сборка цепей силовых контактов магнитных пускателей на стенде (подключение к фазам сети)

17. Подключение двигателя с КЗ-ротором фазой «В» к фазе «В» на магнитный пускатель. Фазу «А» и «С» подключаем к выходным контактам теплового реле КК (рисунок 85).

Рисунок 85 – Подключение двигателя к фазам на стенде

18. С выходных концов теплового реле КК присоединить провода к фазе «А» и к фазе «С» (рисунки 86, 87).

Рисунок 86 – Подключение тепловых реле к фазам «А» и «С» сети

на монтажной схеме

Рисунок 87 – Подключение тепловых реле к фазам «А» и «С» сети

19. Подключить трёхфазную вилку к магнитному пускателю на фазы «А», «В» и «С» (рисунки 88-90).

Рисунок 88 – Подключение трехфазной вилки к магнитному пускателю на фазы «А», «В», «С» сети на монтажной схеме

Рисунок 89 – Подключение трехфазной вилки к магнитному пускателю на фазы «А», «В», «С» сети на стенде

Рисунок 90 – Подключение трехфазной вилки к магнитному пускателю на фазы «А», «В», «С» сети на стенде

20. Проверить правильность сборки схемы реверса асинхронного двигателя и только после этого подать напряжение и запустить двигатель.

Задание.

Собрать и запустить схему реверсирования асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором по приведенной выше наглядной инструкции.

Контрольные вопросы:

1. Приведите примеры электроприводов электроприемников, в которых требуется реверсирование электродвигателя?

2. Как устроен реверсивный магнитный пускатель?

3. Как устроен кнопочный пост для реверсивной схемы?

4. Зачем в схеме используются тепловые реле?

Лабораторная работа №9

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Схема пуска асинхронного двигателя — Информатика, информационные технологии

На рис. 1.2 показана схема пуска асинхронного двигателя с контактными кольцами в функции тока ротора. Пуск схемы осуществляется нажатием кнопки П, останов двигателя – нажатием кнопки С (стоп).

Рис. 1.2. Схема пуска асинхронного двигателя

В цепь ротора включаются блоки резисторов R1, R2, которые на определенных этапах пускового периода ограничивают величину тока в роторе. Блоки пусковых резисторов в цепи ротора автоматически закорачиваются, когда ток в роторе снижается до заданной величины. При нажатии пусковой кнопки П обмотка контактора ЛК оказывается под напряжением, контактор включается и подает напряжение на статор асинхронного двигателя М. Вспомогательные контакты контактора ВК шунтируют пусковую кнопку П. Появившийся в роторе ток протекает через резисторы R1 и R2, обмотки токовых реле РТ1 и РТ2. Токовые реле срабатывают лишь при определенном значении тока, превышающем заданный ток трогания, и отпускают (приходят в исходное положение) при токах, меньших значений тока отпускания (возврата). В этих реле предусматривается возможность регулирования токов срабатывания и отпускания.

Под воздействием тока, протекающего через обмотки реле РТ1 и РТ2 и превышающего токи их трогания, эти реле срабатывают и размыкают контакты РТ1 и РТ2, подготавливая тем самым соответствующие цепи схем управления к нормальному функционированию в режиме пуска двигателя. Обмотка реле времени РВ оказывается под напряжением одновременно с обмоткой контактора ЛК. Реле времени представляет собой аппарат, в котором предусмотрена возможность создания регулируемой выдержки времени между моментами подачи напряжения на обмотку и моментом замыкания (или размыкания) его контактов. В данном случае контакты реле времени РВ замыкаются через заданный интервал времени после размыкания контактов РТ1 и РТ2.

По мере разгона двигателя ток в роторе уменьшается. При достижении значения тока отпускания реле РТ1 это реле возвращается в исходное положение и замыкает контакты РТ1. Через них подается напряжение на обмотку контактора У1, который срабатывает, замыкает главные контакты У1, включенные в роторную цепь, и закорачивают резисторы R1. При срабатывании контактора У1 замыкаются его вспомогательные контакты ВУ1, а когда ток в роторной цепи снова уменьшается, реле РТ2 отпускает и замыкает контакты РТ2. Обмотка контактора У2 оказывается под напряжением. Главные контакты контактора У2 закорачивают вторую ступень резисторов R2 в цепи ротора. Разгон двигателя окончен. Одновременно со срабатыванием контакторов У1 и У2 замыкаются их вспомогательные контакты ВУ1 и ВУ2, переключая на себя часть тока с контактов реле РТ1 и РТ2 и облегчая этим условия их работы.

В схемах электропривода контакторы У1 и У2 принято называть контакторами ускорения, а реле РТ1 и РТ2 – реле ускорения. Совокупность этих контакторов, различные реле и других элементов иногда называют станциями управления.

Составными элементами схемы являются резисторы R1 и R2, которые принято называть пусковыми. Обычно они представляют самостоятельные элементы или элементы, являющиеся составной частью электрического аппарата и позволяющие ограничивать значение тока в установке или изменять падение напряжения в том или ином звене. Кроме пусковых резисторов существуют пусковые реостаты, которые выполняют практически те же функции, что и пусковые резисторы.

Работа с электронным вариантом данной схемы аналогична работе, приведенной в описании схемы управления и защиты асинхронного двигателя.

Статьи к прочтению:

Нереверсивная схема магнитного пускателя


Похожие статьи:

энергий | Бесплатный полнотекстовый | Векторное регулирование скорости асинхронного двигателя на основе усовершенствованной технологии линейного подавления активных помех первого порядка

1. Введение

Трехфазные асинхронные двигатели широко используются в промышленном и сельскохозяйственном производстве благодаря их преимуществам простой конструкции, прочности и низкой цене. [1,2,3,4]. Появление векторного управления позволяет системе регулирования скорости переменного тока иметь хорошие характеристики регулирования скорости, как и системе регулирования скорости постоянного тока [5].Однако векторное управление имеет недостатки, такие как зависимость от точных математических моделей, плохая приспособляемость к изменениям команд и чувствительность к изменениям параметров системы. Даже если параметры двигателя и потокосцепление ротора известны точно, развязка может быть достигнута в установившихся условиях, и связи все еще существуют при регулировании скорости с ослаблением поля. Нелинейность кривой намагничивания ферромагнитного материала в двигателе [6] приводит к нелинейности индуктивности двигателя, а изменение параметра индуктивности снижает эффект управления скоростью векторного управления.Система управления переменным током имеет характеристики нелинейности [1,4], сильной связи и наличия множества переменных, что означает, что традиционный метод управления, основанный на точной математической модели, сталкивается с серьезными проблемами. Теория активного подавления помех (ADRC). был предложен для управления нелинейными неопределенными системами. Система линеаризуется путем компенсации наблюдаемого полного возмущения. Компенсированная система может быть преобразована в ряд интегратора независимо от того, является ли объект детерминированным, линейным или нелинейным, а также от того, изменяется ли он во времени или не зависит от времени.В настоящее время теория ADRC применяется к шестироторному самолету [7], синхронному двигателю с постоянными магнитами [8], повышающему преобразователю постоянного тока [9] и другим областям. Абдул-Адхим и др. [10] применили улучшенный ADRC для управления развязкой многопараметрических систем. Связь разделена на две части: статическая связь (управляющий вход системы) и динамическая связь (части, отличные от управляющего входа системы). Все ADRC проходят через обратимую статическую матрицу (также применяется приблизительно обратимая), которая используется для развязки.По сравнению с традиционным децентрализованным методом управления (контроллер автоматического подавления помех, разработанный независимо для каждой части системы), усовершенствованный алгоритм развязки ADRC использует часть информации о модели системы, облегчая нагрузку на наблюдателя расширенного состояния (ESO), так что Эффект развязки лучше. Хотя как численное моделирование, так и физическая проверка показывают, что контроллер ADRC имеет хороший эффект управления, большое количество смоделированных нелинейных связей между ADRC требует высоких требований к системному оборудованию и усложняет управление в реальном времени.Регулятор автоподавления второго порядка имеет 15 параметров, которые необходимо регулировать, причем направление регулировки параметров определить сложно, что вносит определенные трудности в практическое применение регулятора. Короче говоря, многие факторы ограничивают популярность и инженерное применение ADRC. Американский ученый Гао Чжицян исследовал коннотацию и значение идеи управления автопомехами. Он был вдохновлен концепцией «временной шкалы» [11], предложенной исследователями Han Jingqing, и предложил концепцию «частотной шкалы».«Настройка параметров осуществляется посредством конфигурации полюсов в частотной области, а количество устанавливаемых параметров сводится к трем, что значительно способствует развитию и применению теории управления автопомехами. С тех пор линейный автоблокирующий контроллер использовался для обнаружения неисправностей [12], системы преобразования энергии ветра [13], отслеживания точки максимальной мощности [14] и других областях. Ли и др. [15] приняли концепцию «относительного порядка» для определения порядка линейного контроллера ADRC (LADRC) и разработали контроллер LADRC второго порядка для подавления гармоник в сети в микросети переменного тока.Лагридат и др. [13] применил LADRC для управления генераторами и сетевыми преобразователями. По сравнению с ADRC, LADRC имеет преимущества фиксированной структуры, независимой модели объекта, ясного физического смысла, простоты теоретического анализа [13,16] и простоты инженерного применения. Однако в практических приложениях обнаруживается, что помехоустойчивость LADRC быстро снижается с увеличением помех и входной частоты, что связано с недостаточной производительностью традиционных ЭСО [17].

В этом исследовании в качестве объекта управления был выбран трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, создана математическая модель для него в соответствии с ориентацией потокосцепления ротора, а также представлена ​​структура контроллера ADRC и роль каждого компонента. Во-первых, вводятся структура и функции каждой части контроллера ADRC. Затем, на основе основного принципа контроля отклонения, обсуждается и улучшается процесс настройки каждой переменной состояния традиционного LESO. Путем теоретического анализа дается доказательство стабильности и анализ точности улучшенного LESO.В частотной области анализируются сходимость, отслеживание и устойчивость усовершенствованного линейного контроллера автопомех. Во временной области видна полоса больших отклонений начального значения переменной внутреннего состояния наблюдателя и сравнивается соответствующее значение выброса системы. Наконец, эффекты управления двух контроллеров сравниваются на основе результатов программного обеспечения для цифрового моделирования Matlab/Simulink (разработанного MathWorks в Натике, Массачусетс, США, и предоставленного MathWorks Software (Beijing) Co., Ltd. в Пекине, Китай).

5. Выводы

Ключом к производительности ADRC является то, может ли расширенный наблюдатель состояния точно оценить переменные состояния системы. В уравнении состояния асинхронного двигателя в синхронной вращающейся системе координат присутствует член перекрестной связи. Управление составляющей крутящего момента и составляющей возбуждения тока статора двигателя будут влиять друг на друга, тем самым дополнительно влияя на динамические и статические характеристики системы.

Реальные системы всегда имеют неизвестные динамические характеристики, т. е. неопределенность модели. В системе управления часто возникают различные внешние помехи, такие как помехи управляющей величины или шумы измерений. LESOo рассматривает связь динамической модели системы асинхронного двигателя как часть общего возмущения системы. Возмущение добавляется ко входу модели системы с помощью компенсации с прямой связью. После компенсации модель управляемого асинхронного двигателя преобразуется в серийный интегратор.

Ключом к регулированию скорости двигателя является регулирование электромагнитного момента. Улучшенный LESOo имел более высокую точность наблюдения, оценочное значение общего возмущения было ближе к реальному значению, степень связи между компонентом крутящего момента и компонентом возбуждения была меньше после компенсации, а улучшенный LESOo мог более независимо контролировать компонент крутящего момента; следовательно, контрольный эффект скорости двигателя был лучше. Теоретический анализ и результаты моделирования показали, что контрольный эффект улучшенного LADRC был лучше, чем у традиционного LADRC.

%PDF-1.3 % 2024 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 2024 173 0000000016 00000 н 0000003816 00000 н 0000136272 00000 н 0000136502 00000 н 0000136701 00000 н 0000136725 00000 н 0000142965 00000 н 0000142989 00000 н 0000149139 00000 н 0000149163 00000 н 0000155761 00000 н 0000155785 00000 н 0000162135 00000 н 0000162159 00000 н 0000168492 00000 н 0000168516 00000 н 0000174223 00000 н 0000174481 00000 н 0000174673 00000 н 0000174914 00000 н 0000175165 00000 н 0000175501 00000 н 0000175644 00000 н 0000175848 00000 н 0000176065 00000 н 0000176319 00000 н 0000176841 00000 н 0000177111 00000 н 0000177384 00000 н 0000177876 00000 н 0000178186 00000 н 0000178435 00000 н 0000178488 00000 н 0000178608 00000 н 0000178661 00000 н 0000178979 00000 н 0000179266 00000 н 0000179605 00000 н 0000179947 00000 н 0000180251 00000 н 0000180590 00000 н 0000180942 00000 н 0000181252 00000 н 0000181561 00000 н 0000181723 00000 н 0000181912 00000 н 0000182172 00000 н 0000182431 00000 н 0000182722 00000 н 0000183008 00000 н 0000183357 00000 н 0000183582 00000 н 0000183923 00000 н 0000184162 00000 н 0000184430 00000 н 0000184734 00000 н 0000184909 00000 н 0000185144 00000 н 0000185388 00000 н 0000185607 00000 н 0000185875 00000 н 0000186170 00000 н 0000186367 00000 н 0000186547 00000 н 0000186775 00000 н 0000186828 00000 н 0000187051 00000 н 0000187208 00000 н 0000187450 00000 н 0000187708 00000 н 0000187900 00000 н 0000188180 00000 н 0000188429 00000 н 0000188685 00000 н 0000188909 00000 н 0000189117 00000 н 0000189379 00000 н 0000189587 00000 н 0000189797 00000 н 0000189987 00000 н 00001 00000 н 00001

00000 н 00001 00000 н 00001 00000 н 00001 00000 н 0000191372 00000 н 0000191647 00000 н 0000191825 00000 н 0000192074 00000 н 0000192292 00000 н 0000192479 00000 н 0000192693 00000 н 0000192863 00000 н 0000193104 00000 н 0000193352 00000 н 0000193607 00000 н 0000193821 00000 н 0000194045 00000 н 0000194266 00000 н 0000194487 00000 н 0000194710 00000 н 0000194892 00000 н 0000195093 00000 н 0000195312 00000 н 0000195557 00000 н 0000195797 00000 н 0000196037 00000 н 0000196274 00000 н 0000196501 00000 н 0000196674 00000 н 0000196896 00000 н 0000197067 00000 н 0000197250 00000 н 0000197439 00000 н 0000197861 00000 н 0000198331 00000 н 0000198520 00000 н 0000198687 00000 н 0000198942 00000 н 0000199187 00000 н 0000199418 00000 н 0000199670 00000 н 0000199921 00000 н 0000200130 00000 н 0000200343 00000 н 0000200560 00000 н 0000200773 00000 н 0000200988 00000 н 0000201151 00000 н 0000201435 00000 н 0000201719 00000 н 0000202001 00000 н 0000202308 00000 н 0000202495 00000 н 0000202736 00000 н 0000202974 00000 н 0000203326 00000 н 0000203632 00000 н 0000203998 00000 н 0000204190 00000 н 0000204363 00000 н 0000204633 00000 н 0000205069 00000 н 0000205443 00000 н 0000205766 00000 н 0000206132 00000 н 0000206441 00000 н 0000206742 00000 н 0000207076 00000 н 0000207350 00000 н 0000207677 00000 н 0000207730 00000 н 0000208244 00000 н 0000208429 00000 н 0000209120 00000 н 0000209358 00000 н 0000209638 00000 н 0000209874 00000 н 0000210046 00000 н 0000210308 00000 н 0000210593 00000 н 0000210839 00000 н 0000211146 00000 н 0000211434 00000 н 0000211655 00000 н 0000211679 00000 н 0000218201 00000 н 0000218225 00000 н 0000224110 00000 н 0000224251 00000 н 0000224391 00000 н 0000003911 00000 н 0000136246 00000 н трейлер ] >> startxref 0 %%EOF 2025 0 объект > эндообъект 2195 0 объект > поток HTiTSYB$%F!df(fZ)

Повышение эффективности реализации режима реверсивного торможения асинхронного двигателя с фазным ротором

Тереде, Г., Белманс, Р. (2002). Оценка скорости, потока и крутящего момента асинхронных двигателей с помощью адаптивной модели системы. Международная конференция по силовой электронике, машинам и приводам, 498–503.doi: 10.1049/cp:20020167

Дональд В., Новотный А., Фредерик П. (1968). Анализ асинхронных машин, управляемых последовательно соединенными полупроводниковыми переключателями. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, февраль, PAS-87 (2), 597–605. doi: 10.1109/tpas.1968.292058

Соколов М.М., Данилов П.Е. (1972). Асинхронный электропривод с импульсным управлением в цепи выпрямления ротора. Москва: Энергия, 72.

Амин, А., Бахрам, Д. (2001). Асинхронные двигатели. Анализ и контроль крутящего момента. Серия: Power Systems, XV, 262.

Аалтонен М., Тийтинен П., Лалу Дж., Хейккила С. (1995). Прямое управление крутящим моментом приводов переменного тока. АББ Ревьев, 3, 19–24.

Коцур М.И., Андриенко П.Д., Коцур И.М. (2013). Сравнительный анализ энергоэффективности системы управления приводом асинхронного двигателя с фазным ротором. Ползуновский вестник, 4-2, 114–120.

Коцур М.И. (2011) Совершенствование схем энергоэффективности в импульсной схеме управления выпрямленным током ротора. Электромеханические энергосберегающие системы, 2 (14), 86–89.

Коцур М.И. (2011). Особенности выбора балластного сопротивления для импульсной системы управления в цепи выпрямленного тока ротора.Электротехнические и компьютерные системы, 4 (80), 56–61.

Коцур М.И., Андриенко П.Д., Коцур И.М. (2012). Особенности режимов работы модифицированной импульсной системы управления асинхронным двигателем с фазным ротором. Электромеханические и энергосберегающие системы, 3 (19), 163–165.

Копулов, И. П. (2001). Математическое моделирование электрических машин. Москва: Вусшая. Школа, 327.

Андриенко П. Д., Андриенко Д. С., Коцур М.И., Калюжный С.В. (2014). Энергосберегающий тормоз при соответствующем включении асинхронного двигателя с фазным ротором. Электротехника и вычислительная система, 15 (91), 89–91.

Схема реверсивного управления крановым асинхронным двигателем с симисторами в цепи статора

Изобретение относится к электротехнике, применяемой в электрооборудовании грузоподъемных механизмов и других машин для управления и изменения скорости.

Схема реверсивного управления асинхронным двигателем крана содержит вращающийся фазорегулирующий трансформатор, симисторы в цепи статора двигателя.При замыкании одного симистора и размыкании другого поворотный фазорегулирующий трансформатор изменяет вектор тока в фазе, обеспечивая реверс двигателя.

Технический результат заключается в упрощении конструкции, уменьшении габаритов агрегата и стоимости.

1 черт.

 

Известная химия — диффузия кремния. Предназначены для использования в системах и устройствах бесконтактного переключения и регулирования мощности. (см. «Силовые полупроводниковые приборы. Тиристоры». Ссылка Замятин В.Е. и др. — М.: Радио и связь, 1988, 527 с.).

Известна схема управления крановыми асинхронными двигателями с дроссельным насыщением (см. Соколов М.М. Автоматы электрические общепромышленного машиностроения. М., «Энергетика», 1969, изд. 2-е, перераб. и доп., с.12).

Эта схема не уступает схемам с двигателем постоянного тока, но более громоздка в исполнении.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является использование бесконтактной схемы для переменного регулирования скорости вращения ротора и осуществления реверса.

Сущность изобретения заключается в использовании димитров в схеме статора асинхронного двигателя.

Изобретение поясняется чертежом.

На чертеже показана принципиальная схема.

Схема состоит из высоковольтной цепи (1), статора (2) и ротора (3) асинхронного двигателя, димитров (4) и (5), двухфазного трансформатора (6) (далее МКА) с коэффициентом преобразования 1.

Схема работает следующим образом: при подаче напряжения на статор (2) один димитров, например (4), замкнут, а симистор (5) полностью открыт, то на статоре при чем общий ток, максимальное вращение.При замыкании синистра ток на статоре уменьшается, скорость падает. При замыкании симистора (5) и размыкании (4) МКА (6) меняет вектор тока в этой фазе, затем происходит обратное, при полном открытии симистора (4) навстречу максимальной скорости.

Схема управления реверсивным крановым асинхронным двигателем, содержащим флуоресцентный трансформатор, отличающаяся тем, что применены симисторы в цепи статора, при этом замыкание одного симистора и размыкание другого симистора фьючерсного трансформатора изменяет вектор тока в фазе.

Экспериментальное исследование in vitro метода доставки импульсов при необратимой электропорации | ASME J. медицинской диагностики

Цель этого исследования заключалась в изучении возможности создания больших объемов абляции с использованием метода доставки импульсов в необратимой электропорации (IRE) с использованием модели картофеля. В исследовании было предложено десять типов схем синхронизации импульсов и две частоты следования импульсов (1 импульс на 200 мс и 1 импульс на 550 мс).Было проведено двадцать экспериментов in vitro с пятью образцами в каждом, чтобы проверить влияние на объемы абляции для десяти схем синхронизации импульсов и двух частот повторения импульсов. При двух частотах повторения импульсов (1 импульс на 200 мс и 1 импульс на 550 мс) наибольшие достигнутые объемы абляции составили 1634,1 мм3 ± 122,6 и 1828,4 мм3 ± 160,9 соответственно. По сравнению с базовым подходом (без задержек импульсов) объем абляции был увеличен примерно на 62,8% и 22,6% при частоте повторения 1 импульс на 200 мс и 1 импульс на 550 мс, соответственно, при использовании подхода с синхронизацией импульсов (с импульсным задержки).При подходе с синхронизацией импульсов объемы абляции, генерируемые при более низкой частоте повторения импульсов, были значительно больше, чем объемы, генерируемые при более высокой частоте повторения импульсов (P < 0,001). Для экспериментов с одной последовательностью импульсов (базовый подход) ток составлял 5,2 А ± 0,4. Для экспериментов с двумя сериями импульсов токи составляли 6,4 А ± 0,9 и 6,8 А ± 0,9 соответственно (P = 0,191). Для экспериментов с тремя сериями импульсов токи составляли 6,6 А ± 0,6, 6,9 А ± 0,6 и 6,5 А ± 0,6 соответственно (P = 0.216). Для экспериментов с пятью сериями импульсов токи составляли 6,6 А ± 0,9, 6,9 А ± 0,9, 6,5 А ± 1,0, 6,5 А ± 1,0 и 5,7 А ± 1,2 соответственно (P = 0,09). Это исследование пришло к выводу, что: (1) по сравнению с базовым подходом, используемым в клинике, подход с синхронизацией импульсов способен увеличить объем абляции; но схема синхронизации импульсов с наилучшей производительностью может различаться в зависимости от типа ткани; (2) подход с синхронизацией импульсов по-прежнему эффективен для достижения больших объемов абляции при изменении частоты повторения импульсов; но наилучшая схема синхронизации импульсов может отличаться в зависимости от частоты повторения импульсов; (3) ток в подходе с базовой линией был значительно меньше, чем при подходе с синхронизацией импульсов.

Необратимая электропорация (IRE) является многообещающим медицинским методом, который использует электрические импульсы высокой амплитуды (от сотен до тысяч В/см) для резкого увеличения проницаемости мембран опухолевых клеток [1]. Считается, что механизм, посредством которого ИРЭ вызывает абляцию, связан с созданием «пор» нанометрового размера при воздействии на плазматическую мембрану внешнего импульсного электрического поля [2]. Существует несколько типов теоретических моделей, объясняющих образование пор в клеточной мембране.Модель, предложенная Kinosita et al. [3] считается той, которая способна всесторонне и сложно объяснить процесс электропорации. В этой модели считается, что образование пор обусловлено взаимодействием между трансмембранным напряжением (падением потенциала на мембране во внешнем электрическом поле) и клеточной мембраной с присущими ей физическими свойствами, такими как линейное натяжение и поверхностное натяжение. Для ситуации, в которой клетки могут восстановиться после снятия внешнего электрического поля, процесс называется обратимой электропорацией или IRE.В случае IRE в качестве факторов, приводящих к гибели клеток, рассматриваются перманентный лизис мембран, потребление аденозинтрифосфата и возможная потеря гомеостаза (т. е. потеря клеточного содержимого) [1].

В качестве монотерапии (т.е. без цитостатиков, не в сочетании с тепловым воздействием) для уничтожения опухолевых клеток, впервые предложенной Davalos et al. десятилетие назад [4] IRE вызвал широкий интерес научного сообщества и стал растущим методом в клинической практике для абляции различных опухолей в различных органах, таких как печень, поджелудочная железа, почка, легкое, лимфатический узел и таз. 5].По сравнению с другими методами абляции опухолей, особенно методами, основанными на тепловом воздействии [6-9], IRE имеет два важных преимущества: (1) отсутствие побочного теплового эффекта, что делает его безопасным в анатомически чувствительных областях, таких как вблизи крупных кровеносных сосудов или кишечника, и (2) отсутствие эффекта теплоотвода, что ограничивает эффективность методов термической абляции вблизи крупных кровеносных сосудов. Тем не менее, необходимо решить некоторые проблемы IRE, чтобы улучшить его, чтобы он был благоприятным лечением в клинике, например: (1) отсутствие систематического способа определения порога электрического поля, который варьируется в зависимости от типа опухоли, и порог связан с другими рабочими параметрами IRE, такими как длительность импульса, количество импульсов, частота повторения импульсов, сила импульса и длина воздействия электрода, а также (2) неспособность легко разрушить большие (> 3 или 4 см) опухоли.

Для решения двух вышеупомянутых проблем в литературе были проведены исследования. По вопросу (2) Jiang et al. [10,11] предложили новый подход, называемый «импульсная синхронизация», основанный на клеточных линиях опухоли предстательной железы. В отличие от обычного способа доставки импульсов (импульсы доставляются в виде интегральной последовательности, обычно называемой в литературе базовым подходом [11]), подход синхронизации импульсов основан на концепции задержки импульса, т.е.т. е. импульсы доставляются в виде нескольких отдельных последовательностей импульсов с временной задержкой (импульсы не доставляются в течение времени задержки) между двумя последовательностями импульсов. Они продемонстрировали, что этот метод может ингибировать рост локализованных опухолей предстательной железы у мышей, что в дальнейшем объясняется большей деструкцией опухоли по сравнению с базовым подходом [10,11]. Они объяснили, что основной механизм этого результата связан с изменением свойств мембраны и увеличением времени восстановления пор [11]. Этот механизм не является всеобъемлющим и требует дальнейшего изучения.Кроме того, есть еще несколько вопросов без ответов. Первый вопрос заключается в том, применим ли метод синхронизации импульсов к другим типам тканей или метод синхронизации импульсов зависит от ткани. Второй вопрос заключается в том, может ли частота повторения импульсов влиять на эффективность метода синхронизации импульсов.

Цель этого исследования состояла в том, чтобы дать ответы на вышеупомянутые вопросы посредством эксперимента in vitro.В частности, в исследовании изучались два фактора, то есть схема синхронизации импульсов и частота повторения импульсов, на абляционный объем IRE. Эксперимент проводился на модели картофеля.

Десять схем синхронизации импульсов (PT1–PT10) с 90 импульсами для каждой использовались в эксперименте in vitro, как показано на рис. 1. Для PT1 90 импульсов доставлялись в одной серии без какой-либо задержки, что является одним из стандартные настройки в клинической практике (так называемый базовый подход) [12,13].Для PT2, PT3 и PT4 90 импульсов подавались двумя сериями по 45 импульсов с задержками 10, 30 и 60 с между двумя сериями соответственно. Для PT5, PT6 и PT7 90 импульсов подавались тремя сериями по 30 импульсов с задержками 10, 30 и 60 с между любыми двумя сериями соответственно. Для PT8, PT9 и PT10 90 импульсов подавались пятью сериями по 18 импульсов с задержками 10, 30 и 60 с между любыми двумя сериями соответственно.

Рис.1

Схема десяти импульсных схем, предложенных в исследовании

Рис. 1

Схема десяти импульсных схем, предложенных в исследовании

В эксперименте использовались два типа частоты повторения: 1 импульс на 200 мс и 1 импульс на 550 мс⁠. В эксперименте другие параметры IRE были установлены как постоянные (т.е. длительность импульса 90 мкс⁠ и сила импульса 1000 В) с учетом акцента эксперимента на схеме синхронизации импульсов и частоте повторения.Длительность импульса определялась исходя из клинически значимых параметров [14], а сила импульса определялась несколькими предварительными тестами. В этих тестах тестировались три силы импульса (т. е. 500, 1000 и 1500 В). Сила импульса 500 В оказалась недостаточно высокой для создания отмеченных и измеримых зон абляции через 24 часа; а сила импульса 1500 В оказалась слишком высокой, что приводило к сбоям генератора импульсов (т.е. > 50 А). Поэтому в исследовании использовалась сила импульса 1000 В. Всего было проведено 20 экспериментов in vitro, подробные сведения об этих установках см. в Таблице 1.

Таблица 1

Эксперимент in vitro, предложенный в исследовании

Число импульсов 9101
Эксперимент № N Длительность импульса (⁠мкс⁠) Сила импульса (⁠V⁠) 06 Частота повторения импульса Импульс времени)
1 5 1000 120122 1 пульс на 200 мс 90
2 90 (2 × 45 с 10 S задержек)
3 90 (2 × 45 с задержками 30 S)
4 90 (2 × 45 с задержками 60 ° С)
5 90 (3 × 30 с 10 S задержек)
6 9 90 (3 × 30 с задержками 30-х годов)
7 90 (3 × 30 с задержками 60 s)
8
8 90 (5 × 18 с 10 S задержек)
9 90 (5 × 18 с задержкой 30 с)
10 90 (5 × 18 с 60 S задержек)
11 1 пульс на 550 мс
12 90 (2 × 45 с 10 S задержек)
13 90 (2 × 45 с задержками 30 S)
14 90 (2 × 45 с задержками 60 с)
15 90 (3 × 30 с задержками 10 S)
16 90 (3 × 30 с задержками 30 S)
17 90 (3 × 30 с 60-х годов задержки
18 18 90 (5 × 18 с 10 S задержек)
19 9 90 (5 × 18 с 30 S задержек)
20
20 90 (5 × 18 с 60 s задержки)
эксперимент # N ⁠мкс⁠) Сила импульса (⁠В⁠) Частота повторения импульсов Количество импульсов (импульсов Сроки)
1 5 1000 1 Пульс на 200 мс
2
2 90 (2 × 45 с 10 S задержек)
3 90 (2 × 45 с задержками 30 S)
4 90 (2 × 45 с задержками 60-х годов)
5 90 (3 × 30 с 10 S задержек)
6 9012 9 9012 90 (3 × 30 с задержками 30 s)
7 90 (3 × 30 с задержками 60-х годов)
8 90 (5 × 18 с 10 S задержек)
9 9 90 (5 × 18 с задержками 30 с 30122
10 90 (5 × 18 с 60 S задержки)
11 1 пульс на 550 мс
12 90 (2 × 45 с задержкой 10  с)
13 90 (2 × 45 с задержкой 30 S задержек)
14 90 (2 × 45 с задержками 60 с)
15
15 90 (3 × 30 с 10 s задержки)
16 90 (3 × 30 с 30 s Задержки)
17 90 (3 × 30 с задержками 60 с
18
18 90 (5 × 18 с 10 s задержек)
19 90 (5 × 18 с задержкой 30 с)
20 90 (5 × 18 с задержкой 60 с)

В этом исследовании в качестве модели был выбран американский картофель (красный).Отмечается, что многие предыдущие исследования показали, что картофель является очень актуальной и хорошо принятой моделью в исследовании IRE in vitro из-за его сходного с клетками млекопитающих способа реагирования на электропорацию [15-18]. Таким образом, использование модели картофеля для исследования in vitro широко распространено, например, при разработке нового электрода IRE [15, 17] и улучшенного метода доставки импульсов [19, 20]. Для проведения экспериментов использовали специально изготовленный генератор электрических импульсов и монополярный электрод ИРЭ (рис.2(а)). Импульсный генератор мог выдавать электрические импульсы напряжением 0–3000 В прямоугольной формы с длительностью импульса 90 мкс. Подача импульсов контролировалась контроллером импульсов (компьютерная система с алгоритмом управления импульсами). Устройство IRE было подключено к контроллеру импульсов с помощью разъема последовательного порта RS485. Электрод IRE был разработан с двумя электродами (сплав Ni-Ti, один из которых действует как анод, а другой — как катод) диаметром 1 мм, длиной 5 мм каждый и расстоянием 5 мм (от центра к центру), как показано на рис. .2(б).

Рис. 2

Экспериментальная установка для экспериментов in vitro, предложенная в исследовании: ( a ) экспериментальная установка, ( b ) электрод IRE, ( c ) картофель со вставкой электрода IRE и ( d ) зона абляции и штангенциркуль

Рис. 2

Экспериментальная установка для экспериментов in vitro, предложенная в исследовании: ( a ) экспериментальная установка, ( b ) электрод IRE, ( c ) картофель с вставкой электрода IRE и ( d ) Зона абляции и штангенциркуль

Всего 100 картофелин (средний размер каждой картофелины 70.В этом эксперименте было проведено 7 × 62,3 × 52,1 мм3⁠), купленных в местном продуктовом магазине и разделенных на 20 групп случайным образом, поэтому для каждого эксперимента было пять картофелин ( N  = 5 для каждого эксперимента в таблице 1). Электрод был вставлен в модель картофеля вдоль длинной оси картофеля на глубину 22 мм, чтобы избежать краевых эффектов, как показано на рис. 2(с). Ориентация полярности была организована между катодом и анодным электродом, чтобы смягчить эффекты окисления, возникающие в результате проведения многих экспериментов с одной и той же ориентацией катод-анод [21].Каждый электрод регулярно очищали лезвием, чтобы удалить слой окисления.

Обработанный картофель хранили в бумажных тарелках при температуре окружающей среды (т.е. 21 °C⁠) в течение 24  часов, после чего зоны абляции определяли по затемненной области (см. рис. 3) на ткани. Зоны абляции срезали перпендикулярно электроду ИРЭ с интервалом 1–2 мм, а затем измеряли штангенциркулем (рис.2(г)). Объем зоны абляции рассчитывали по формуле объема эллипсоида, т.е.

, где a⁠, b⁠ и c — ширина, высота и длина соответственно, как показано на рис. 2(d).

Рис. 3

Репрезентативные изображения зоны абляции экспериментов in vitro (номер на каждом изображении означает номер эксперимента)

Рис.3

Репрезентативные изображения зоны абляции экспериментов in vitro (номер на каждом изображении означает номер эксперимента)

В таблице 2 показаны размеры зоны абляции в каждом эксперименте in vitro при различных способах доставки импульсов с использованием модели картофеля. Объем абляции был получен с помощью уравнения. (1). На рисунке 3 показаны репрезентативные результаты зоны абляции ( N  = 5) из эксперимента in vitro.Для получения изображения использовался срез с наибольшими размерами зоны абляции (т.е. a и b, как показано на рис. 2(d)) каждого эксперимента.

Таблица 2

Размеры зоны абляции каждого in vitro эксперименты

9
эксперимент # A (мм) B (мм) C (мм) VEXP (мм 3 )
1 11,9±1.1 11,2 ± 1,0 14,2 ± 0,4 1003,8 ± 196,5
2 14,5 ± 0,4 14,5 ± 0,4 13,8 ± 0,2 15,6 ± 0,2 1634,1 ± 122,6
3 14,2 ± 0,9 11,2 ± 0,7 13,7 ± 0.2 1136,8 ± 60.9
4 13,3 ± 0,9 11,7 ± 0,9 13,5 ± 0,9 13,5 ± 0,9 1102,1 ± 214,1
5 14,2 ± 0,1 14.5 ± 0,9 13,4 ± 1,1 1454.7 ± 186,0
6 13.1 ± 0,3 13,4 ± 1,3 13,8 ± 1,2 13.8 ± 1,2 1278,2 ± 219,3
7 13,6 ± 1,8 12.6 ± 0,9 14.1 ± 0,9 1255,1 ± 171,7
14,0 ± 1,0 12,2 ± 1,0 12,2 ± 1,0 15,0 ± 1,2 1340,2 ± 205,8
9 15,2 ± 0,8 13,5±0,5 14.1 ± 0,9 1517.2 ± 210,4
10 14,4 ± 1,8 12.4 ± 2.8 13.2 ± 2.0 1295,5 ± 535,2
11 14,5 ± 0,8 13,2 ± 0,7 14.8 ± 1.1 1491.1 ± 251.2
12 14,7 ± 0,5 14,1 ± 0,1 14,2 ± 0,1 1542,9 ± 56.2 1542,9 ± 56,2
13 14,7 ± 0,4 14,1 ± 0,8 13,4±0,1 1453.3 ± 59.4
14 15,6 ± 0,7 14,9 ± 0,7 15,0 ± 0,8 1828,4 ± 160,9
15 13,5 ± 1,6 12,8 ± 1,3 13,5 ± 1,2 1243.2 ± 312.9
16 14,6 14,6 ± 1,1 14,1 ± 0,9 13,9-19 1496,0 ± 260,1 9 9012
17
17 12,6 ± 1,0 11,6 ± 1,0 14,3 ± 0,8 1100,5 ± 211.0
18 18 15,5 ± 1,1 13,7 ± 0,7 13,9 ± 0,9 1544,8 ± 175,6
9
19 15,2 ± 0,8 13,8 ± 0,1 12,8 ± 0,8 1408,1 ± 94.59
20 20 9 15.2 ± 1,6 12,5 ± 1,5 13,3 ± 2.2 13,3 ± 2.2 1421,2 ± 416,3
9
Эксперимент # A (мм) B (мм) c (мм) Vexp (мм 3 )
1 11.9 ± 1.1 11.2 ± 1,0 14,2 ± 0,4 1003,8 ± 196,5
2 14,5 ± 0,4 13,8 ± 0,2 15,6 ± 0,9 15,6 ± 0,9 1634,1 ± 122,6
3 14,2 ± 0,9 11,2 ± 0,7 13,7 ± 0,2 1136,8 ± 60,9
4 13,3 ± 0,9 11,7 ± 0,9 13,5 ± 0,9 13,5 ± 0,9 1102,1 ± 214,1 5
5 14,2±0,1 14.5 ± 0,9 13,4 ± 1,1 1454.7 ± 186,0
6 13.1 ± 0,3 13,4 ± 1,3 13,8 ± 1,2 13.8 ± 1,2 1278,2 ± 219,3
7 13,6 ± 1,8 12.6 ± 0,9 14.1 ± 0,9 1255,1 ± 171,7
14,0 ± 1,0 12,2 ± 1,0 12,2 ± 1,0 15,0 ± 1,2 1340,2 ± 205,8
9 15,2 ± 0,8 13,5±0,5 14.1 ± 0,9 1517.2 ± 210,4
10 14,4 ± 1,8 12.4 ± 2.8 13.2 ± 2.0 1295,5 ± 535,2
11 14,5 ± 0,8 13,2 ± 0,7 14.8 ± 1.1 1491.1 ± 251.2
12 14,7 ± 0,5 14,1 ± 0,1 14,2 ± 0,1 1542,9 ± 56.2 1542,9 ± 56,2
13 14,7 ± 0,4 14,1 ± 0,8 13,4±0,1 1453.3 ± 59.4
14 15,6 ± 0,7 14,9 ± 0,7 15,0 ± 0,8 1828,4 ± 160,9
15 13,5 ± 1,6 12,8 ± 1,3 13,5 ± 1,2 1243.2 ± 312.9
16 14,6 14,6 ± 1,1 14,1 ± 0,9 13,9-19 1496,0 ± 260,1 9 9012
17
17 12,6 ± 1,0 11,6 ± 1,0 14,3 ± 0,8 1100,5 ± 211.0
18 18 15,5 ± 1,1 13,7 ± 0,7 13,9 ± 0,9 1544,8 ± 175,6
9
19 15,2 ± 0,8 13,8 ± 0,1 12,8 ± 0,8 1408,1 ± 94,5
20 20 15,2 ± 1,6 12,5 ± 1,5 13,3 ± 2.2 1421,2 ± 416,3

При различной частоте повторения импульсов подход с синхронизацией импульсов по-прежнему способен увеличить объем абляции по сравнению с базовым подходом.Как показано на рис. 4(а), наибольший объем абляции (1634,1 мм3 ± 122,6, P  < 0,001) был получен при использовании схемы синхронизации 90 импульсов в двух сериях по 45 импульсов с задержкой 10 с (PT2 ) при частоте следования импульсов 1 импульс на 200 мс. Однако при частоте следования импульсов 1 импульс на 550 мс наибольший объем абляции (1828,4 мм3 ± 160,9, P  < 0,035) был получен при использовании схемы синхронизации 90 импульсов в двух сериях по 45 импульсов с задержкой 60 с (PT4), как показано на рис.4(б). По сравнению с базовым подходом объем абляции увеличился примерно на 62,8% и 22,6% при частоте повторения импульсов 1 импульс 200 мс и 1 импульс на 550 мс соответственно. Интересно отметить, что время задержки для метода доставки импульсов с более низкой частотой повторения (т. е. 1 импульс на 550 мс) больше, чем для метода доставки импульсов с более высокой частотой повторения (т. е. 1 импульс на 550 мс). 200 мс). Процесс пермеабилизации клеток и закрытия мембран в тканях сильно зависит от длительности импульса, частоты повторения импульса и времени задержки импульса [1,22].Для разных частот следования импульсов оптимальная настройка схемы синхронизации импульсов для пермеабилизации клеток может быть разной. Мы считаем, что это явление также имеет отношение к типу клеток ткани и заслуживает дальнейшего изучения для увеличения объема абляции для различных клеток во время применения IRE. Кроме того, эффективность метода синхронизации импульсов не зависит от частоты повторения импульсов. При обеих частотах повторения импульсов существует значительная разница в объемах абляции, генерируемых различными схемами синхронизации импульсов (т.д., ПЦ 2–10) ( P  = 0,008 и P  = 0,003 соответственно).

Рис. 4

Объемы абляции в экспериментах in vitro при одинаковой частоте следования импульсов: ( a ) 1 импульс на 200 мс и ( b ) 1 импульс на 550 мс (* P  > 0,05, ** P  < 0,05 и *** P  < 0,001)

Рис. 4 ) 1 импульс за 550 мс (* P  > 0.05, ** P  < 0,05 и *** P  < 0,001)

Для базового подхода (PT1) по сравнению с более высокой частотой повторения (т. е. 1 импульс на 200 мс⁠) метод доставки импульсов с более низкой частотой повторения (т. е. 1 импульс на 550 мс⁠) более эффективен в достижение большего объема абляции (1490,1 мм3± 251,2 против 1003,8 мм3± 196,5, P  = 0,009). Эта более низкая частота повторения ближе к схеме доставки импульсов, синхронизированной с электрокардиограммой, обычно используемой в клинических условиях, и этот результат согласуется с выводом, полученным Silve et al.[23]. Такой же вывод (более низкая частота повторения более эффективна, чем более высокая) был также получен для PT3 (1136,8 мм3± 60,9 против 1453,3 мм3± 59,4, P  < 0,001) и PT4 (1102,1 мм3± 214,4 против 1828,4 мм3± 160,9, P  < 0,001). Эти результаты также подтвердили, что метод синхронизации импульсов по-прежнему эффективен, когда частота повторения импульсов примерно равна частоте, синхронизированной с электрокардиограммой. Однако для других схем синхронизации импульсов (т. е. PT2 и PT 5-10) не было существенной разницы в объеме абляции между двумя частотами повторения импульсов, как показано на рис.5.

Рис. 5

Сравнение абляционных объемов в экспериментах in vitro при одной и той же схеме синхронизации импульсов (PR1: 1 импульс на 200 мс и PR2: 1 импульс на 550 мс)

Рис. 5

Сравнение абляционных объемов в эксперименты vitro с той же схемой синхронизации импульсов (PR1: 1 импульс на 200 мс и PR2: 1 импульс на 550 мс)

Токи, меняющиеся в зависимости от импеданса картофеля и методов подачи импульсов, показаны в таблице 3.Для экспериментов с одной последовательностью импульсов (базовый подход) ток составлял 5,2 А ± 0,4. Для экспериментов с двумя сериями импульсов токи составили 6,4 А ± 0,9 и 6,8 А ± 0,9 соответственно ( P  = 0,191). Для экспериментов с тремя сериями импульсов токи составили 6,6 А ± 0,6, 6,9 А ± 0,6 и 6,5 А ± 0,6 соответственно ( P  = 0,216). Для экспериментов с пятью сериями импульсов токи составили 6,6 А ± 0,9, 6,9 А ± 0,9, 6,5 А ± 1,0, 6,5 А ± 1,0 и 5,7 А ± 1,2 соответственно ( P  = 0.09). Во всех экспериментах не было обнаружено существенной разницы в токе между сериями импульсов. Однако интересно отметить, что ток в экспериментах с одной последовательностью импульсов был значительно меньше, чем в экспериментах с несколькими последовательностями импульсов ( P  < 0,001). Однако было обнаружено, что объемы абляции, генерируемые сериями импульсов с более высоким током (эксперименты 2–10 и 12–20), аналогичны объемам, генерируемым сериями импульсов с более низким током (эксперименты 1 и 11) ( P  = 0.136). Причины, лежащие в основе этих явлений, заслуживают дальнейшего изучения, так как это было бы полезно для предотвращения поломки генератора импульсов, когда для больших объемов абляции применяются более сильные импульсы.

Таблица 3

Сравнение картофельных токов для IRE Applications на 1000 V

эксперимент # Everment второй импульсный поезд третий импульсный поезд Четвертый пульсовый поезд 1 и 11 5.2а ± 0,4
2, 3, 4, 12, 13 и 14 6.4a ± 0,9 6,8а ± 0,9
5, 6, 7, 15, 16 и 17 6.6A ± 0,6 6,9а ± 0,6 6,9 ± 0,6 6,5а ± 0,6
8, 9, 10, 18, 19 и 20 6,6А±0,9 6,9А±0,9 6,5А±1,0 6,5А±1,0 5.7a ± 1.2
эксперимент # Experient второй импульсный поезд третий импульсный поезд четвертый импульсный поезд Пятый импульсный поезд
1 и 11 5.2 A ± 0,4
2, 3, 4, 12, 13 и 14 6.4A ± 0,9 6,8а ± 0,9
5, 6, 7, 15, 16 и 17 6.6A ± 0,6 6,9- 0,6 6,5а ± 0,6
8, 9, 10, 18, 19 и 20 6.6A ± 0,9 6,9а ± 0,9 6,5А±1,0 6,5А±1,0 5,7А±1,2

В этом исследовании изменение температуры также изучалось с использованием коммерческого датчика температуры (HKMTSS-040 U-6, Omega, Laval, QC, Канада) во всех экспериментах.Температурный датчик был вставлен в одно из вводных отверстий электрода IRE для измерения температуры сразу после применения IRE. Смертельных температур (например, > 50 °C⁠), которые могут привести к термическому повреждению тканей картофеля, обнаружено не было. Это согласуется с исследованием Ref. [24] на животных моделях пришли к выводу, что для 90 импульсов смертельная температура генерировалась только при напряжении выше 2500 В (по сравнению с 1000 В в этом исследовании).

Многие исследования показали, что электропорация представляет собой процесс, проявляющий эффекты памяти, а это означает, что его поведение зависит от предыдущей истории доставки импульсов [16,25,26].Таким образом, это явление дает возможность увеличить объем абляции за счет оптимизации метода доставки импульсов для приложений IRE. Используя модель картофеля, в этом исследовании изучалось влияние на объем абляции при изменении методов доставки импульсов IRE, в частности, синхронизации импульсов и частоты повторения импульсов. Это исследование дополнительно подтверждает и расширяет потенциальную полезность подхода синхронизации импульсов для увеличения объема абляции с помощью IRE. Стоит отметить, что из-за различных порогов электрического поля для IRE между тканями картофеля и млекопитающих размеры абляции, полученные в этом исследовании, могут не иметь прямого отношения к ожидаемым клинически.Ограничением этого исследования может быть то, что частота повторения 1 Гц (обычно используемая в клинических условиях) не рассматривалась в исследовании из-за ограничений пользовательского генератора импульсов. Для дальнейшей проверки и полного понимания подхода с синхронизацией импульсов в будущих исследованиях необходимо выяснить, что: (1) влияет ли сила импульса на эффективность подхода с синхронизацией импульсов для увеличения объема абляции; (2) повышается ли эффективность метода синхронизации импульсов при более высоких частотах повторения импульсов.

Учитывая, что размер зоны абляции в некоторой степени определяется размещением электродов, ограниченным тем фактом, что расстояние между электродами не может превышать 2,5  см, наблюдаемое в нашем исследовании увеличение зоны абляции на 25–60% является значительным. Такая адаптация к классической абляции IRE может позволить использовать более низкую энергию и тепло и при этом привести к равной эффективности или может позволить использовать те же уровни энергии и повышенную эффективность.Края абляции должны быть лучше удалены с помощью этого нового подхода, и это должно привести к более низкому риску рецидива на краях. Вывод о том, что метод доставки импульсов (т. е. синхронизация импульсов и частота повторения импульсов) играет значительную роль в увеличении объема абляции во время лечения IRE, следует применять к различным типам тканей; для разных типов клеток ткани оптимальная схема синхронизации импульсов для наибольшего объема абляции может быть разной. Такое утверждение основано на результатах, опубликованных в литературе [10,11] и данном исследовании.

Реверсивные приводы с преобразователями с фазовым управлением

Реверсивные приводы:

Когда требуется управление скоростью как в прямом, так и в обратном направлении, используется реверсивный привод. В некоторых приложениях реверсирование скорости может потребоваться очень часто, и в этом случае рекуперативное реверсирование может быть выгодным. Привод очень эффективен, так как кинетическая энергия вращающихся частей возвращается в источник питания.

Обычный блок управления Ward Leonard (рис.4.79) широко используется там, где требуется плавное регулирование скорости в любом направлении. Привод способен работать во всех четырех квадрантах. Возможен рекуперативный реверс скорости путем регулировки поля генератора переменного напряжения. Ускорение и замедление можно контролировать при постоянном токе. Кинетическая энергия вращающихся частей может быть возвращена в источник питания.

Основными недостатками этой системы являются

(a) высокая начальная стоимость,

(b) требуется большое пространство и

(в) низкий КПД привода.

Реверсивные приводы с преобразователями с фазовым управлением:

Появление тиристорных преобразователей мощности сделало статическое управление скоростью двигателей постоянного тока очень популярным. Двухквадрантный преобразователь используется там, где требуется регенерация. Из-за однонаправленного токопроводящего свойства тиристоров двухквадрантная работа достигается за счет изменения полярности напряжения при сохранении направления тока. Однако для изменения направления вращения и достижения регулирования скорости в обратном направлении необходимо иметь возможность изменять направление тока якоря при изменении напряжения от положительного максимума до отрицательного максимума.Возможна статическая схема Леонарда с помощью статических преобразователей мощности, обладающих свойствами рекуперативного реверсирования скорости.

Скорость двигателя постоянного тока можно изменить, изменив

1. направление тока якоря.

2.направление тока возбуждения.

Реверсирование тока может быть достигнуто с помощью механических контакторов (перекидных переключателей) в сочетании с двухквадрантным преобразователем или двойным преобразователем, один из которых питает двигатель в прямом направлении, а другой — в обратном.Возможные пути получения реверсивных приводов приведены на рис. 4.80. Каждая из приводных систем имеет свои достоинства и недостатки.

Реверс тока возбуждения для получения реверсивных приводов дешевле и проще по сравнению с реверсированием тока якоря. Это связано с тем, что уровень мощности, с которым должен работать преобразователь, невелик. При слабых токах возбуждения могут возникнуть проблемы с коммутацией. Постоянная времени при реверсировании скорости велика для реверсирования тока возбуждения. Возбуждение поля может быть использовано для быстрого реверсирования тока.Реакция привода быстрее при реверсировании тока якоря, чем при реверсировании тока возбуждения, даже при использовании форсировки поля. Кроме того, при сравнении на основе цепей управления реверсирование тока возбуждения является сложным.

Реверсирование тока может быть достигнуто с помощью механических переключающих переключателей или двойных преобразователей. Использование контакторов экономично, тогда как использование двойных преобразователей является дорогостоящим. При необходимости частого реверсирования контакторы будут изнашиваться.Поэтому может потребоваться частое обслуживание и замена контакторов. В таких случаях может быть предпочтительнее двойной преобразователь, чтобы свести к минимуму проблемы с техническим обслуживанием. Переключение должно происходить при переходе тока через ноль при использовании выключателей. Это обеспечивает длительный срок службы контакторов. Однако для размыкания и замыкания контакторов требуется определенное время.

При использовании двойных преобразователей они могут работать в режиме циркулирующего тока или в режиме циркуляционного безтока.Реверсирование тока происходит быстро, особенно в режиме циркулирующего тока. Переключение с двигателя на генератор происходит почти мгновенно в случае режима циркулирующего тока, так как в этом режиме один преобразователь работает как выпрямитель, а другой как инвертор. В случае циркулирующего обесточенного режима может потребоваться временная задержка 20 мс для переключения после обнаружения нуля.

%PDF-1.4 % 835 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 835 135 0000000016 00000 н 0000003070 00000 н 0000003302 00000 н 0000003456 00000 н 0000003495 00000 н 0000003552 00000 н 0000003617 00000 н 0000004489 00000 н 0000004760 00000 н 0000004827 00000 н 0000004925 00000 н 0000005031 00000 н 0000005149 00000 н 0000005209 00000 н 0000005371 00000 н 0000005544 00000 н 0000005644 00000 н 0000005799 00000 н 0000005914 00000 н 0000006013 00000 н 0000006146 00000 н 0000006256 00000 н 0000006403 00000 н 0000006525 00000 н 0000006664 00000 н 0000006830 00000 н 0000006942 00000 н 0000007128 00000 н 0000007286 00000 н 0000007404 00000 н 0000007536 00000 н 0000007699 00000 н 0000007789 00000 н 0000007920 00000 н 0000008073 00000 н 0000008213 00000 н 0000008337 00000 н 0000008494 00000 н 0000008683 00000 н 0000008863 00000 н 0000009009 00000 н 0000009172 00000 н 0000009293 00000 н 0000009474 00000 н 0000009577 00000 н 0000009758 00000 н 0000009878 00000 н 0000009997 00000 н 0000010123 00000 н 0000010307 00000 н 0000010480 00000 н 0000010577 00000 н 0000010731 00000 н 0000010843 00000 н 0000011016 00000 н 0000011121 00000 н 0000011266 00000 н 0000011384 00000 н 0000011571 00000 н 0000011728 00000 н 0000011887 00000 н 0000012079 00000 н 0000012211 00000 н 0000012384 00000 н 0000012588 00000 н 0000012712 00000 н 0000012890 00000 н 0000012990 00000 н 0000013164 00000 н 0000013287 00000 н 0000013407 00000 н 0000013558 00000 н 0000013692 00000 н 0000013848 00000 н 0000013956 00000 н 0000014053 00000 н 0000014179 00000 н 0000014291 00000 н 0000014389 00000 н 0000014509 00000 н 0000014604 00000 н 0000014698 00000 н 0000014791 00000 н 0000014884 00000 н 0000014977 00000 н 0000015071 00000 н 0000015165 00000 н 0000015259 00000 н 0000015353 00000 н 0000015447 00000 н 0000015541 00000 н 0000015635 00000 н 0000015729 00000 н 0000015823 00000 н 0000015917 00000 н 0000016011 00000 н 0000016105 00000 н 0000016199 00000 н 0000016294 00000 н 0000016388 00000 н 0000016483 00000 н 0000016577 00000 н 0000016769 00000 н 0000016923 00000 н 0000017255 00000 н 0000017466 00000 н 0000018223 00000 н 0000018245 00000 н 0000019250 00000 н 0000019272 00000 н 0000020068 00000 н 0000020829 00000 н 0000021051 00000 н 0000021073 00000 н 0000021935 00000 н 0000021958 00000 н 0000023083 00000 н 0000023106 00000 н 0000024230 00000 н 0000024253 00000 н 0000025385 00000 н 0000025910 00000 н 0000026675 00000 н 0000026896 00000 н 0000027114 00000 н 0000027137 00000 н 0000028276 00000 н 0000028298 00000 н 0000029311 00000 н 0000029451 00000 н 0000033535 00000 н 0000033775 00000 н 0000033980 00000 н 0000003658 00000 н 0000004467 00000 н трейлер ] >> startxref 0 %%EOF 836 0 объект > эндообъект 837 0 объект а_

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.