SHORT CIRCUIT CALCULATION OF AUX. GENER.4TOR 1

Generator Type : LEROY-SOMER LSAM49.1 S4

Rated Power (Power Factor = 0. 8) : 5 75.0 kVA. 460 kW

Voltage and Frequency : 3x380V, 50 Hz

Short Circuit Transient Time Constant T'd : 100.0000 ms.

Short Circuit Subtransient Time Constant T" d: 10.0000 ms.

ArmatureD.C. Time Constant Tа : 15.0000 ms.

Direct Axis Transient Reactance X'd : 0.1750 p.u.

Direct Axis Subtransient Reactance X"d 1.4000 p.u.

GENER.4 TOR 1

TABLE-2

M-LX.POSSIBLE PEAK VALVE OF THE SHORT CIRCUIT CURRENT OF THE GENER.4T01

Assumed, fault occurring in close proximity to the main busbar, resistances neglected.

From tables 1 and 2

|_SHORT CIRCUIT CURRENT OF MOTORS_

TABLE-3

EVALUATION OF THE MAX. VALUE OF THE SHORT CIRCUIT CURRENT IN CASE _OF FAULT NEAR BUSBAR:_

Assume parallel run of generators,

Пример подключения синхроноскопа - через 2 выключателя (на потухание и вращение).

Схемы возбуждения.

В судовых электроэнергетических установках находят применение либо схемы самовозбуждения, в которых необходимая для возбуждения машины энергия снимается с обмотки статора (при этом выпрямление переменного тока, получаемого от статора, осуществляется с помощью полупроводниковых выпрямителей по схемам токового (рис. 1., а) или фазвого (1.б) компаундирования), либо системы прямого возбуждения, в которых ротор возбудителя сопряжен непосредственно с валом генератора (рис. 1.в).

Одной из разновидностей систем прямого возбуждения является система с установленными на валу машины полупроводниковыми выпрямителями: в генераторе отсутствуют скользящие контакты и он называется бесщеточным. На рис. представлена схема такого генератора с возбудителем - асинхронным генератором. К основным требованиям, предъявленным к системе возбуждения, относятся возможность регулирования тока вобуждения в заданных пределах и форсирование возбуждения в аварийных режимах (высокие токи и скорость нарастания возбуждения): быстрое гашение поля; надежность.

Начальное самовозбуждение обеспечивается следующими способами: увеличением поля остаточного намагничивания с помощью специальных стальных прокладок в полюсах ротора; подачей необходимого импульса в обмотку возбуждения генератора от постороннего источника; использованием явления резонанса напряжений для увеличения напряжения от остаточного намагничивания.

Рис. 2.3. Принципиальные схемы систем возбуждения СГ: а - независимой; б — с самовозбуждением; в - смешанной

Рис. 1. Принципиальные схемы возбуждения синхронных машин: а - схема самовозбуждения с токовым компаундированием; б - схема самовозбуждения с фазовым компаундированием; в -схема возбуждения с возбудителем - генератором Г постоянного тока; г - схема бесщеточного синхронного генератора СГ с возбудителем - асинхронным генератором.

ССГ - само возбуждающийся синхронный генератор; БСГ - бесщеточный синхронный генератор; ТТ, ТН - трансформаторы тока и напряжения; В, Bl, В2 - выпрямители; Др - дроссель; г -регулировочное сопротивление; ОВГ - обмотка возбуждения синхронного генератора; ОВВ -обмотка возбуждения возбудителя; АГ - асинхронный генератор; Ст - статор АГ; Р - ротор АГ.

Компаундное возбуждение.

Смешанное возбуждение, компаундирование (от англ. compound — составной, смешанный), возбуждение электрических машин, при котором магнитный поток автоматически регулируется в зависимости от силы тока в якоре электрической машины. К. В. электрических машин постоянного тока производится от двух обмоток возбуждения: последовательной и пара\лельной (или независимой). Пара\лельная обмотка обеспечивает магнитный поток возбуждения машины, соответствующий номинальному напряжению при холостом ходе. Последовательная обмотка предназначена для автоматического регулирования напряжения машины в зависимости от нагрузки. Электрические машины такого типа называются машинами компаундного, или смешанного, возбуждения, которые по электромеханическим характеристикам занимают промежуточное положение между машинами последовательного и параллельного возбуждения.

К. В. машин переменного тока применяется в основном в системах автоматического регулирования напряжения мощных турбо- и гидрогенераторов. Цепь К. В. включает в себя трансформаторы тока ТТ, выпрямитель В1 и нагрузочные сопротивления R. При изменении силы тока в якоре синхронного генератора СГ изменяется сила тока в обмотке возбуждения OB 1 электромашинного возбудителя В, вследствие чего изменяется напряжение возбудителя и сила тока в обмотке возбуждения синхронного генератора. Поскольку одна система К. В. не может обеспечить поддержание напряжения СГ с требуемой точностью, одновременно с компаундным возбуждением применяется коррекция напряжения СГ.

Корректор напряжения состоит из измерительного трансформатора напряжения ТН, магнитного усилителя МУ, нагруженного на выпрямитель В2, и устройства ИЛУ, преобразующего изменения напряжения переменного тока в сигна\ы постоянного тока в обмотках управления МУ. При отклонении напряжения СГ от заданного значения изменяется ток в обмотках управления МУ, что приводит к изменению напряжения на выходе выпрямителя В2 и, следовательно, силы тока в обмотке возбуждения ОВ2 возбудителя В. В ряде случаев системы К. В. с коррекцией применяются в сочетании с устройством релейного форсирования возбуждения.

Структурная схема одноканальной системы возбуждения по схеме самовозбуждения.

Структурная схема одноканальной системы независимого возбуждения.

Основные элементы системы возбуждения генератора:

Схема независимого возбуждения синхронного генератора с компаундированием и коррекцией напряжения.

• Трансформатор выпрямительный (ТЕ) предназначен для питания тиристорного выпрямителя, цепей управления автоматического регулятора возбуждения и системы управления тиристорами. В качестве тиристорного выпрямителя используется трансформатор 3-х фазный, сухой с естественным охлаждением для установки в помещении.

• Управляемый тиристорный выпрямитель (А1): предназначен для питания выпрямленным током обмотки ротора генератора. В качестве тиристорного выпрямителя используется 3-х фазный мостовой тиристорный преобразователь. Охлаждение тиристорного преобразователя: воздушное принудительное или водяное.

• Автоматический регулятор возбуждения (AV) осуществляет управление возбуждением по заданному закону. В качестве цифрового регулятора используется микропроцессорный регулятор DSR-100, DECS-300, DECS-400 фирмы BASLER ELECTRIC или программа регулятора встроена в цифровой преобразователь SIMOREG DC MASTER.

• Система начального возбуждения (контактор КМ1, трансформатор ТЕ2 , диод VD) обеспечивает нача\ьное возбуждение генератора. Начальное возбуждение может осуществляться как от аккумуляторной батареи станции, так и от источника переменного напряжения ~ 380В через согласующий трансформатор и неуправляемый выпрямитель VD.

• Система гашения поля (выключатели QF, разрядник А2, резистор R1).

При нормальной остановке генератора преобразователь переводится в режим инвертирования. При аварийном отключении генератора с преобразователя снимаются управляющие импульсы и отключается силовой автомат QF для обеспечения надежного гашения возбуждения. Поле возбуждения при этом гасится через разрядный резистор.

Защитные функции системы возбуждения.

• защита ротора от перенапряжений;

• защита от короткого замыкания на кольцах ротора;

• защита от понижения напряжения статора;

• защита от повышения напряжения статора;

• защита от потери возбуждения:

• защита от снижения изоляции цепей возбуждения;

• короткого замыкания выпрямительного трансформатора;

• защита от перегрузки выпрямительного трансформатора.

Конструктивно, в зависимости от параметров возбуждения генератора, оборудование системы возбуждения располагается в одном или более шкафах, оборудованных вентилятором с автоматическим контролем температуры внутри шкафа.

Структурная схема системы управления бесщеточным возбуждением генератора.

Защитные функции системы возбуждения:

LSA 49.1 4P

ГЕНЕРАТОРЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Технические характеристики

2 - ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

2.1 • Электрические характеристики

Генератор переменного тока PARTNER LSA 49.1 изготавливается без колец и щеток, оснащен

вращающимся индуктором. Кзтушка «Шаг 2/3», 6

или 12 проводов, изоляция классз Н. может

предоставляться системз возбуждения AREP либо SHUNT-PMG (см. схемы и укззэния по обслуживэнию регуляторз).

2.1.1 - Дополнительно:

- Определение темперзтуры стзторз

- Предотврзщение перегревз

- Клеммнзя колодкз с контзктэми для

подключения ззщитных и измерительных устройств.

Системз устрзнения помех, соответствующзя нормзм

EN55011. группз 1, клзсс В (Европз).

2.2 - Механические характеристики

- стзльной корпус

- чугунные флзнцы

-смззывземые шзрикоподшипники кзчения

- Конструктивные формы IM 1201 (MD 35):

Одноподшипниковый генерзтор с диском, держзтелями и скобзми/дискзми SAE.

IM 1001 (Б 34):

Двухподшипниковый генерзтор со скобой SAE нз конце цилиндрического нормзлизовзнного взлз.

- открытое устройство с звтовентиляцией

- Уровень ззщиты: IP 23

2.2.1 - Дополнительно:

- Ззщитз от згрессивной окружзющей среды

- Фильтр входного воздуха, перегородка нз выходе воздухз: IP 44 Во избежание чрезмерного нзгревзния, вызвзнного ззбивзнием фильтрз, необходимо следить зз обмоткой стзторз при помощи устройств определения темперзтуры (CTP либо PT100).

- Определение темперзтуры подшипников.

СИСТЕМА AREP С R 448

СИСТЕМА SHUNT+ PMG С R 448

3.2.2 - Механические проверки

Перед первым запуском необходимо проверить, что:

- схема соединения соответствует напряжению на месте установки (см. § 3.3);

- все винты и болты завинчены;

- происходит свободный забор воздуха для

охлаждения;

- установлены решетки защитного картера;

- стандартным направлением вращения является

вращение по часовой стрелке (смотря с конца вала)

(вращение фаз 1-2-3). Для вращения против часовой стрелки поменяйте местами фазы 2 и 3, предусмотрев снижение коэффициента на уровне 5%.

При параллельном подключении устройств T.I., необходимо поменять местами дополнительные провода S1, S2 со стороны регуляторз.

3.3 - Схема подключения контактов

На стандартном генераторе установлены а панели отвода и одно нейтральное соединение. Код катушки указывается на сигнальной табличке.

Все изменения подключения контактов генератора, также их проверки производятся в выключенном состоянии.

3.3.1 - Подключение контактов типа:

6 проводов

3.3.2 - Подключение контактов типа: 12 проводов

4.4-Механическиенеисправности

4.5 - Электрические неисправности

4.5.1 - Проверка катушки

Для проверки изоляции можно провести испытание ее электрической прочности. В этом случае надо обязательно отключить все устройства от регулятора.

[внимание]

В случае если регулятор будет поврежден, действие гарантии приостанавливается.

4.5.2 - Проверка диодного моста.

Монтаж А Параллельно подключите батарейку 12 В с реостатом 50 Ом - 300 Вт и диод к двум проводам индукторз (5+) и (6-).

ВНИМАНИЕ: Настройте диод по номинальному току возбуждения генератора (см. сигнальную таблицу).

Монтаж В Подключите элемент питания переменного токз «Variac» и диодный мост к двум проводам индуктора (5+) и (6-).

Две данные системы должны быть совместимы с мощностью возбуждения устройства (см. сигнальную таблицу).

3) Запустите генераторную группу на номинальной скорости.

4) Постепенно повышайте ток питания индуктора воздействием на реостат или на элемент питания переменного тока и измеряйте выходное напряжение на L1 -L2 - L3, выполняя контроль

напряжения и силы тока возбуждения вхолостую и с нагрузкой (см. сигнальную табличку на устройстве, а также протоколы испытаний, полученные на заводе).

В случае если выходное напряжение находится на номинальном уровне и настроено на<1 % для данного значения возбуждения, устройство находится в рабочем состоянии, а неисправность касается регуляторов (регулятор - кабели - определение - дополнительная катушка).

5.4 - Виды генератора в разрезе, список деталей

5.4.1 - Генератор с одним подшипником

5.4.2 - Разрез двухподшипникового генератора

Назначение электрических принципиальных схем.

Принципиальные электрические схемы определяют полный состав приборов, аппаратов и устройств, а также связей между ними, действие которых обеспечивает решение задач управления, регулирования, защит, измерения и сигнализации. Они служат основанием для разработки других документов проекта: монтажных таблиц щитов и пультов, схем внешних соединений и т.п.

Эти схемы служат для изучения принципа действия системы, они необходимы при производстве наладочных работ и в эксплуатации. Схемы выполняются применительно к определенным самостоятельным элементам, установкам или участкам автоматизированной системы, например: схема управления регулирующим клапаном; схема регулятора уровня; схема сигнализации уровня в резервуаре. Принципиальная схема представляет собой сочетание элементарных электрических цепей, выполняющих в заданной последовательности ряд стандартных операций: передачу командных сигналов от органов управления или измерения к исполнительным органам; усиление или размножение командных сигналов, их сравнение; блокировку сигналов и т.д.

При разработке принципиальных схем необходимо обеспечить: надежность работы; простоту и экономичность; четкость действия схемы при аварийных режимах; удобство оперативной работы; удобство эксплуатации; четкость оформления.

Обозначение элементов и цепей на электрических принципиальных схемах.

1. Элемент электрической схемы - составная часть схемы, которая выполняет определенную функцию в изделии и не может быть разделена на части (реле, резистор, диод и т.д.).

2. Устройство - совокупность элементов, представляющая собой единую конструкцию (блок, измерительный прибор и т.д.).

3. Функциональная группа - совокупность элементов, выполняющих в изделии определенную функцию и необъединенных в единую конструкцию.

4. Функциональная цепь - линия, канал, тракт определенного назначения.

5. Линия взаимосвязи - отрезок линии, указывающий на наличие связи между функциональными частями изделия.

Условные обозначения элементов, размеры которых в стандартах не установлены, изображаются на схемах в размерах, в которых они выполнены в соответствующих стандартах. Допускается все обозначения пропорционально уменьшать. Увеличивать размер можно только, если необходимо вписывать в них пояснительные знаки. Поворачивать обозначения без надписей можно на угол кратный 90 градусов. Обозначения, содержащие буквенные или цифровые обозначения, поворачивают только против часовой стрелки на угол 90 или 45 градусов. Выполняются той же толщиной, что и линии связи (0,2...1) мм. Рекомендуется толщина (0,3...0,4) мм. Обозначения на электрических принципиальных схемах участков цепей.

Обозначение участков цепей служит для их опознания и отражает их функциональное назначение. Все участки цепей, разделенные контактами аппаратов, обмоток реле, приборов, машин, резисторами и другими элементами должны иметь разное обозначение.

Участки цепей, проходящие через разъемные, разборные или неразборные контактные соединения, должны иметь одинаковое обозначение.

Для обозначения цепей применяются арабские цифры и прописные буквы латинского (реже кириллица) алфавита.

Обозначения элементов принципиальных электрических схем соответствуют (ГОСТ 2.710-81). Цифровое - обозначение контактов в приборе ( 1, 2, 3...). Цифробуквенное -обозначение контактов разъема (2а 1, 2б1, 2с1).

Буквенное - код элемента. Например, пускатель: однобуквенный код: К, если в схеме пускателя нет реле; двухбуквенный код: КМ, если есть реле.

Перечень основных обозначений на схемах электрических принципиальных:

А - устройство (общее обозначение),

ACL - регулятор,

АСН - задатчик,

В - преобразователи неэлектрических величин в электрические,

ВР - датчик давления,

ВН - датчик уровня,

С - конденсаторы,

D - микросхемы,

DA - аналоговая,

DD - цифровая,

Е - разные элементы,

EL - лампа,

ЕК - нагревательный элемент,

F - предохранитель,

G - генераторы, источники питания,

Н - устройства сигнальные,

К - реле, пускатели,

L - катушки индуктивности, дроссели,

М - двигатели,

Р - приборы, измерительные устройства,

РА - амперметр,

PV - вольтметр,

Q - выключатели в силовых цепях,

R - резисторы,

S - устройства коммутационные,

SA - вык\ючатель,

SB - вык\ючатель кнопочный,

Выключатели, срабатывающие от различных устройств:

SL - от уровня,

SP - от давления,

SQ - путевой,

SK - от температуры;

Т - трансформаторы,

V - приборы полупроводниковые,

VD - диод,

VT - транзистор,

VS - тиристор,

X - соединения, контакты,

XT - соединения разборные (перемычка).

Пример выполнения и обозначения цепей и элементов на принципиальной электрической схеме управления электродвигателем конвейера представлен на рисунке.

Схемы подразделяют на семь типов: структурные, функциональные, принципиальные, соединений (монтажные), подключений (схемы внешних соединений), общие и расположения.

Ниже будут рассмотрены схемы принципиальные, соединений и подключений как получившие наиболее широкое применение в электрооборудовании.

Принципиальные схемы в практике делятся на два типа. Один из них отображает первичные (силовые) сети и, как правило, выполняется в однолинейном изображении.

В зависимости от назначения схемы на чертеже изображают:

а) только цепи питающей сети (источники питания и отходящие от них линии;

б) только цепи распределительной сети (электроприемники, линии, их питающие);

в) для небольших объектов на принципиальной схеме совмещают изображения цепей питающей и распределительной сетей.

Другой тип принципиальных схем отражает управление приводом, линией, защиту, блокировки, сигнализацию. До введения ЕСКД такие схемы назывались элементными или развернутыми. Принципиальные схемы этого типа выполняют каждую на отдельном чертеже или некоторые из них показывают на одном чертеже, если это помогает прочесть схему и незначительно увеличивает размеры чертежа. Например, на одном чертеже совмещают схемы управления и общей автоматики или защиты, измерения и управления и т. п. Полная принципиальная схема содержит те элементы и электрические связи между ними, которые дают полное представление о принципе работы электроустановки, что позволяет прочитать ее схему.

В отличие от полной принципиальной схемы выполняют принципиальные схемы отдельных изделий. Принципиальная схема изделия, как правило, является частью полной принципиальной схемы, так называемой выкопировкой из нее. Например, схема принципиальная блока управления изображает .лишь те элементы, которые устанавливаются в блоке управления.

Из этой схемы, естественно, нельзя получить представление о работе электроустановки в целом, и в этом смысле принципиальные схемы изделий прочтению не поддаются. Однако из принципиальной схемы изделия совершенно ясно, что установлено в изделии и какие соединения необходимо выполнить в его пределах, т. е. ясно именно то, что необходимо изготовителю изделия.

Схемы соединений (монтажные) предназначены для выполнения по ним электрических связей в пределах комплектных устройств, электроконструкций, т. е. соединений аппаратов между собой, аппаратов с наборными рейками и т. п. К схемам соединений относятся также схемы, по которым выполняют соединения в пределах определенной электроустановки, т. е. соединяют ее части. Примером такой схемы может служить схема соединений электропривода задвижки.

Схемы подключения (схемы внешних соединений) служат для соединений электрооборудования между собой проводами, кабелями, а иногда и шинами. При этом предполагается, что это электрическое оборудование территориально "разбросано".

Схему подключений выполняют, например, для соединений между разными комплектными устройствами, для соединений между комплектными устройствами с отдельно стоящими электроприемниками и аппаратами, для соединений отдельно стоящих аппаратов между собой и т. п.

К схемам подключений относят также соединения между разными монтажными блоками, входящими в состав одного комплектного устройства, например соединения в пределах щита управления, превышающего по длине размер 4 м (максимальный размер монтажного блока, в пределах которого предприятие-изготовитель выполняет сам все соединения, составляет 4 м).

Дополнительную информацию смотрите в соответствующих разделах.

Электрические принципиальные схемы.

Основным назначением принципиальных схем является отражение с достаточной полнотой и наглядностью взаимной связи отдельных приборов, средств автоматизации и вспомогательной аппаратуры, входящих в состав функциональных узлов систем автоматизации, с учетом последовательности их работы и принципа действия. Эти схемы служат для изучения принципа действия системы автоматизации, они необходимы при производстве наладочных работ и в эксплуатации.

Принципиальные схемы являются основанием для разработки других документов проекта: монтажных схем и таблиц щитов и пультов, схем соединения внешних проводок, схем подключения и др.

При разработке систем автоматизации процессов обычно выполняют принципиальные схемы самостоятельных элементов, установок или участков автоматизируемой системы, например схему управления задвижкой, схему автоматического и дистанционного управления насосом, схему сигнализации уровня в резервуаре и т. п.

Принципиальные схемы составляют на основании схем автоматизации, исходя из заданных алгоритмов функционирования отдельных узлов контроля, сигнализации, автоматического регулирования и управления и общих технических требований, предъявляемых к автоматизируемому объекту.

На принципиальных схемах в условном виде изображают приборы, аппараты, линии связи между отдельными элементами, блоками и модулями этих устройств.

В общем случае принципиальные схемы содержат:

1) условные изображения принципа действия того или иного функционального узла системы автоматизации;

2) поясняющие надписи;

3) части отдельных элементов (приборов, электрических аппаратов) данной схемы, используемые в других схемах, а также элементы устройств из других схем;

4) диаграммы переключений контактов многопозиционных устройств;

5) перечень используемых в данной схеме приборов, аппаратуры;

6) перечень чертежей, относящихся к данной схеме, общие пояснения и примечания. Для чтения принципиальных схем необходимо знать алгоритм функционирования схемы, понимать принцип действия приборов, аппаратов, на базе которых построена принципиальная схема.

Принципиальные схемы систем контроля и управления по назначению могут подразделяться на схемы управления, технологического контроля и сигнализации, автоматического регулирования и питания. Принципиальные схемы по видам могут быть электрическими, пневматическими, гидравлическими и комбинированными. В настоящее время наиболее широкое применение находят электрические и пневматические схемы.

Как прочитать электрическую принципиальную схему.

Принципиальная схема - первый рабочий документ, на основании которого:

1) выполняют чертежи для изготовления изделий (общие виды и монтажные схемы и таблицы щитов, пультов, стативов и т. п.) и соединений их с приборами, исполнительными механизмами и между собой;

2) проверяют правильность выполненных соединений;

3) задают уставки аппаратам защиты, средствам контроля и регулирования процесса;

4) настраивают путевые и конечные выключатели;

5) анализируют схему как в процессе проектирования, так и при наладке и эксплуатации при отклонении от заданного режима работы установки, преждевременном выходе из строя какого-либо элемента и т. п.

Таким образом, в зависимости от выполняемой работы чтение принципиальной схемы преследует разные цели.

Кроме того, если чтение монтажных схем сводится к тому, чтобы определить, что, где и как: нужно установить, проложить и соединить, то чтение принципиальной схемы гораздо сложнее.

Во многих случаях оно требует глубоких знаний, владения методикой чтения и умения анализировать полученные сведения. И, наконец, ошибка, допущенная в принципиальной схеме, неизбежно будет повторяться во всех последующих документах. В итоге вновь придется возвращаться к чтению принципиальной схемы, чтобы выявить, какая в ней допущена ошибка или что в конкретном случае не соответствует правильной принципиа\ьной схеме (например, многоконтактное программное реле присоединено правильно, но установленная при настройке длительность или очередность переключения контактов не соответствует заданию).

Перечисленные задачи довольно сложны, и рассмотрение многих из них выходит за рамки данной статьи. Тем не менее полезно пояснить, в чем состоит их существо и перечислить основные технические приемы решения.

1. Чтение принципиальной схемы всегда начинают с общего ознакомления с нею и перечнем элементов, находят на схеме каждый из них, читают все примечания и пояснения.

2. Определяют систему электропитания электродвигателей, обмоток магнитных пускателей, реле, электромагнитов, комплектных приборов, регуляторов и т. п. Для этого находят на схеме все источники питания, выявляют по каждому из них род тока, номинальное напряжение, фазировку в цепях переменного тока и полярность в цепях постоянного тока и сопоставляют полученные данные с номинальными данными используемой аппаратуры.

Выявляют по схеме общие коммутационные аппараты, а также аппараты защиты: автоматы, предохранители, реле максимального тока и минимального напряжения и т. п. Определяют по надписям на схеме, таблицам или примечаниям уставки аппаратов и, наконец, оценивают зону защиты каждого из них.

Ознакомление с системой электропитания может понадобиться для: выявления причин нарушения питания; определения очередности, в которой следует на схему подавать питание (это не всегда безразлично); проверки правильности фазировки и полярности (неправильная фазировка может, например, в схемах резервирования привести к короткому замыканию, изменению направления вращения электродвигателей, пробою конденсаторов, нарушению разделения цепей с помощью диодов, отказу поляризованных реле и т. п.); оценки последствий перегорания каждого предохранителя.

3. Изучают всевозможные цепи каждого электроприемника: электродвигателя, обмотки магнитного пускателя, реле, прибора и т. п. Но электроприемников в схеме много и далеко не безразлично, с какого из них начинать чтение схемы — это определяется поставленной задачей. Если нужно определить по схеме условия ее работы (или проверить, соответствуют ли они заданным), то начинают с основного электроприемника, например с электр о двигателя задвижки. Последующие электроприемники выявятся сами собой.

Например, для пуска электродвигателя нужно включить магнитный пускатель. Следовательно, следующим электроприемником должна быть обмотка магнитного пускателя. Если в ее цепь входит контакт промежуточного реле, надо рассматривать цепь его обмотки и т. п. Но может быть и другая задача: какой-то элемент схемы отказал, например не горит определенная сигнальная лампа. Тогда первым электроприемником будет именно она.

Очень важно подчеркнуть, что если не придерживаться при чтении схемы определенной целенаправленности, то можно затратить много времени, ничего не решив.

Итак, изучая выбранный электроприемник, надо проследить все возможные его цепи от полюса к полюсу (от фазы к фазе, от фазы к нулю в зависимости от системы питания). При этом надо, во-первых, выявить все контакты, диоды, резисторы и т. п., входящие в цепь.

Особо подчеркнем, что нельзя рассматривать несколько цепей сразу. Нужно сначала изучить, например, цепь включения обмотки магнитного пускателя "Вперед" при местном управлении, установив, в каком положении должны быть элементы, входящие в эту цепь (переключатель режимов в положении "Местное управление", магнитный пускатель "Назад" отключен), что нужно сделать, чтобы включить обмотку магнитного пускателя (нажать выключатель кнопочный "Вперед"), и т. п. Затем следует мысленно отк\ючить магнитный пускатель. Рассмотрев цепь местного управления, мысленно переводят переключатель режимов в положение "Автоматическое управление" и изучают следующую цепь.

Ознакомление с каждой цепью электрической схемы имеет целью:

а) определить условия действия, которым удовлетворяет схема;

6) выявить ошибки; например, в цепи могут быть соединенные последовательно контакты, которые никогда одновременно не должны быть замкнуты;

в) определить возможные причины отказа. В неисправную цепь, например, входят контакты трех аппаратов. Рассматривая каждый из них, легко обнаружить неисправный. Такие задачи возникают при наладке и устранении неполадок в процессе эксплуатации;

г) установить элементы, в которых могут быть нарушены временные зависимости либо в результате неправильной регулировки, либо из-за неправильной оценки проектировщиком реальных условий эксплуатации.

Типичными недостатками являются слишком короткие импульсы (управляемый механизм не успевает завершить начатый цикл), слишком длинные импульсы (управляемый механизм, за вершив цикл, начинает его повторять), нарушение необходимой очередности переключения (например, вентили и насос включаются не в той очередности, как надо, или между операциями не соблюдаются достаточные интервалы);

д) выявить аппараты, которым могут быть заданы неправильные уставки; типичный пример -неправильная уставка токового реле в схеме управления задвижкой;

е) выявить аппараты, коммутационная способность которых недостаточна для коммутируемых цепей, или номинальное напряжение ниже необходимого, или рабочие токи цепей больше номинальных токов аппарата и т. п.

Типичные примеры: контакты электроконтактного термометра непосредственно введены в цепь магнитного пускателя, что совершенно недопустимо; в цепи напряжения 220 В применен диод на обратное напряжение 250 В, что не достаточно, так как: он может оказаться под напряжением 310 В (К2-220 В); номинальный ток диода 0,3 А, но он включен в цепь, через которую проходит ток 0,4 А, что вызовет недопустимый перегрев; сигнальная коммутаторная лампа 24 В, 0,1 А включена на напряжение 220 В через добавочный резистор типа ПЭ-10 сопротивлением 220 Ом. Лампа будет светить нормально, но резистор сгорит, так: как выделяемая в нем мощность примерно вдвое выше номинальной;

ж) выявить аппараты, подверженные действию коммутационных перенапряжений, и оценить меры защиты от них (например, гасящие контуры);

з) выявить приборы, на работу которых могут оказывать недопустимое влияние смежные цепи, и оценить средства защиты от влияний;

и) выявить возможные ложные цепи как: в нормальных режимах, так: и во время переходных процессов, например перезаряд конденсаторов, поступление в чувствительный электроприемник энергии, освободившейся при отключении индуктивности, и т. п.

Ложные цепи иногда образуются не только при непредвиденном соединении, но и при незамыкании, контакта, перегорании одного предохранителя, в то время как остальные остались исправными. Например, промежуточное реле датчика технологического контроля включено через одну цепь питания, а его размыкающий контакт — через другую. При перегорании предохранителя промежуточное реле отпустит, что будет воспринято схемой как нарушение режима. В данном случае нельзя разделить цепи питания либо нужно иначе составлять схему и т. п.

Ложные цепи могут образоваться при несоблюдении очередности подачи питающих напряжений, что говорит о низком качестве проектирования. В правильно составленных схемах очередность подачи питающих напряжений, а также восстановление их после нарушений не должны приводить к каким-либо оперативным переключениям;

к) оценить последствия нарушения изоляции поочередно в каждой точке схемы. Например, если кнопки присоединены к нулевому рабочему проводнику, а обмотка пускателя - к фазному (необходимо включать наоборот), то при подключении кнопочного выключателя "Стоп" к проводнику заземления пускатель невозможно будет отключить. Если замкнется на землю провод после кнопочного выключателя "Пуск", произойдет самовключение пускателя;

л) оценить назначение каждого контакта, диода, резистора, конденсатора, для чего исходят из предположения, что рассматриваемый элемент или контакт отсутствует, и оценивают, к каким это приведет последствиям.

4. Устанавливают поведение схемы при частичном отключении питания, а также при его восстановлении. Этот важнейший вопрос, к сожалению, часто недооценивают, поэтому одной из основных задач чтения схемы является проверка: сможет ли устройство прийти из любого промежуточного состояния в рабочее и не произойдут ли при этом непредвиденные оперативные переключения. Именно поэтому стандарт предписывает изображать схемы в предположении, что питание отключено, а аппараты и их части (например, якоря реле) не подвержены принудительным воздействиям. С этого исходного положения и нужно анализировать схемы. Большую помощь при анализе схем оказывают временные диаграммы взаимодействия, отражающие динамику работы схемы, а не только какое-то установившееся ее состояние.

Десять правил составления электрических принципиальных схем.

Десять правил составления электрических принципиальных схем. Назначение электрических принципиальных схем.

Принципиальная схема — это схема электрических соединений, выполненная в развернутом виде. Она является основной схемой проекта электрооборудования производственного механизма и дает общее представление об электрооборудовании данного механизма, отражает работу системы автоматического управления механизмом, служит источником для составления схем соединений и подключений, разработки конструктивных узлов и оформления перечня элементов.

По принципиальной схеме осуществляется проверка правильности электрических соединений при монтаже и наладке электрооборудования. От качества разработки принципиальной схемы зависит четкость работы производственного механизма, его производительность и надежность в эксплуатации.

Десять правил составления электрических принципиальных схем:

1. Составление принципиальной электросхемы производственного механизма проводится на основании требований технического задания. В процессе составления принципиальной схемы уточняются также типы, исполнения и технические данные электродвигателей, электромагнитов, конечных выключателей, контакторов, реле и т. п. Напомним, что на принципиальной схеме все элементы каждого электрического устройства, аппарата или прибора показываются отдельно и размещаются для удобства чтения схемы в различных местах ее в зависимости от выполняемых функций. Все элементы одного и того же устройства, машины, аппарата и т. п. снабжаются одинаковым буквенно-цифровым обозначением, на пример: КМ1 -контактор линейный первый, КТ - реле времени и т. п.

2. На электрической принципиальной схеме показываются все электрические связи между входящими в нее элементами электрооборудования производственного механизма. На принципиальных схемах силовые цепи обычно размещают слева и изображают их толстыми линиями, а цепи управления помещают справа и чертят тонкими линиями.

Принципиальная схема проектируется с использованием существующих типовых узлов и схем автоматического управления электропроводами (например, схем магнитных контроллеров и защитных панелей - для кранов, схем узлов перехода от наладочного режима к автоматическому при помощи раздельных кнопок управления или переключателя режимов - для металлорежущих станков и т. д.).

3. Релейно-контактные схемы необходимо составлять с учетом минимальной загрузки контактов реле, контакторов, путевых выключателей и т. д., применяя для снижения коммутируемой ими мощности усилительные устройства: электромагнитные, полупроводниковые усилители и др.

4. Для повышения надежности работы схемы нужно выбрать наиболее простой вариант, имеющий наименьшее количество органов управления, аппаратов и контактов. Для этой цели следует, например, применять общие аппараты защиты для электродвигателей, не работающих одновременно, а также осуществлять управление вспомогательными приводами от аппаратов главного привода, если они работают одновременно.

5. Цепи управления в сложных схемах следует присоединять к сети через трансформатор, понижающий напряжение до 110 В. Это исключает электрическую связь силовых цепей с цепями управления и устраняет возможность ложных срабатываний релейно-контактных аппаратов при замыканиях, на землю в цепях их катушек. Относительно простые схемы электрического управления допускается присоединять непосредственно к питающей сети.

6. Подача напряжения на силовые цепи и цепи управления должна производиться посредством вводного пакетного выключателя или автоматического выключателя. При применении на металлорежущих станках или других машинах только двигателей постоянного тока в схеме управления следует использовать также аппаратуру постоянного тока.

7. Различные контакты одного и того же электромагнитного аппарата (контактора, реле, командоконтроллера, путевого выключателя и др. рекомендуется по возможности подключать к одному полюсу или фазе сети. Это позволяет осуществить более надежную работу аппаратов (отсутствует вероятность пробоя и замыкания по поверхности изоляции между контактами). Из этого правила следует, что один вывод катушки всех электрических аппаратов по возможности нужно подключать к одному полюсу цепи управления.

8. Для обеспечения надежной работы электрооборудования должны быть предусмотрены средства электрической защиты и блокировки. Электрические машины и аппараты защищаются от возможных коротких замыканий, и недопустимых перегрузок. В схемах управления электроприводами станков, молотов, прессов, мостовых кранов обязательна нулевая защита для устранения возможности самозапуска электродвигателей при снятии и последующей подаче напряжения питания. Электрическая схема должна быть построена так, чтобы при перегорании предохранителей, обрыве цепей катушек, приваривании контактов не возникало аварийных режимов работы электропривода. Кроме того, схемы управления должны иметь блокировочные связи для предотвращения аварийных режимов при ошибочных действиях оператора, а также для обеспечения заданной

последовательности операций.

9. В сложных схемах управления необходимо предусмотреть сигнализацию и электроизмерительные приборы, позволяющие оператору (станочнику, крановщику) наблюдать за режимом работы электроприводов. Сигнальные лампы обычно включаются на пониженное напряжение: 6, 12, 24 В.

10. Для удобства эксплуатации и правильного монтажа электрооборудования зажимы всех элементов электроаппаратов, электрических машин (главные контакты, вспомогательные контакты, катушки, обмотки и др.) и провода на схемах маркируются.

Участки (зажимы элементов схемы и соединяющие их провода) цепей постоянного тока положительной полярности маркируются нечетными числами, а отрицательной полярности - четными числами. Цепи управления переменного тока маркируются аналогично, т. е. все зажимы и провода, присоединяемые к одной фазе, маркируются нечетными числами, а к другой фазе - четными.

Общие точки соединений нескольких элементов на схеме имеют один и тот же номер.

После прохождения цепи через катушку, контакт, сигнальную лампу, резистор и т. п. номер изменяется.

Для выделения отдельных видов цепей индексация производится так;, чтобы цепи управления имели номера от 1 до 99, цепи сигнализации — от 101 до 191 и т. д.

Дополнительную информацию смотрите в соответствующих разделах.

PLC

Программируемый логический контроллер, ПЛК - микропроцессорное устройство, предназначенное для управления технологическими процессами в промышленности и другими сложными технологическими объектами (например, системы управления микроклиматом). Принцип работы ПЛК заключается в сборе сигналов от датчиков и их обработке по прикладной программе пользователя с выдачей управляющих сигналов на исполнительные устройства.

Первые логические контроллеры появились в виде шкафов с набором соединённых между собой реле и контактов. Эта схема задавалась жёстко на этапе проектирования и не могла быть изменена далее.

В первых ПЛК, пришедших на замену обычным ЛК, логика соединений программировалась схемой соединений LD (Ladder logic Diagram).

Устройство имело тот же принцип работы, но реле и контакты (кроме входных и выходных) были виртуальными, то есть существо вали в виде программы микроконтроллера. В системах управления технологическими объектами логические команды преобладают над числовыми операциями, поэтому за этими процессорами остаётся название ПЛК. В современных логических контроллерах числовые операции реализуются наравне с логическими, но в большинстве приложений по прежнему преобладают логические команды. В программируемых логических контроллерах обеспечивается доступ к отдельным битам памяти, в то время как большинство процессоров и компьютеров обеспечивают только одно -, 2 - или 4 -байтовую адресацию.

ПЛК, как правило, не имеют развитых средств интерфейса, типа клавиатуры и дисплея, устанавливаются в шкафах, их программирование, диагностика и обслуживание производится подключаемыми для этой цели програ

• ⇐ Назад
• 1
• 2
• 3
• 456
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• Далее ⇒