Принципи керування електроприводами. Виконання електричних схем
Пуск електропривода в роботу завжди пов'язаний з необхідністю тих або інших переключень як у силовому колі, так і в колах керування.
Найбільш просто процес керування здійснюється для асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором. Пуск його, як правило, зводиться до прямого вмикання на повну напругу мережі. У асинхронних двигунів з фазним ротором і двигунів постійного струму для плавності розгону електропривода та обмеження пускових струмів пускові ступіні прискорення (див. теми 5 і 6) виводять вручну або за допомогою контакторів. Для полегшення роботи оператора та забезпечення найбільш оптимального режиму розгону електропривода схему керування виконують автоматичною з використанням електромеханічних реле і контакторів. При цьому електропривод називається електроприводом з релейно-контакторним керуванням.
Для пуску двигуна оператор повинен натиснути кнопку керування або перевести у робоче положення рукоятку командоконтролера. Всі пускові операції – підключення двигуна до мережі, послідовне замикання накоротко пускових опорів або відключення інших пускових пристроїв — відбуваються автоматично.
Процес розгону електропривода зі східчастим прискоренням показаний на рис. 6.3, з якого видно, що вимикання (або закорочування) ступіней пускового опору повинно виконуватися через визначені відрізки часу tp1, tp2, tp3 при відповідних швидкостях w1, w2, w3 і моменті (струмі) переключення M2 (I2). Звідси випливає, що керування пуском може бути отримане в у функції: 1) незалежної витримки часу; 2) швидкості; 3) струму. Крім трьох названих широко розповсюджене керування електроприводом у функції шляху, коли двигун пускається або гальмується при досягненні робочими механізмами визначеного положення, яке фіксується за допомогою шляхових або кінцевих вимикачів.
При автоматичному керуванні електроприводом і технологічним процесом може застосовуватися керування у функції потужності, моменту, натягу, температури, кольору, числа операцій тощо.
Керування у функції часу, яке отримало найбільше розповсюдження, здійснюється за допомогою апаратів, які контролюють час, тобто реле часу, що настроюються на відлік заданих витримок часу. Кожне реле вмикає або відключає окремий контактор, який закорочує головним контактом або вводить потрібну ступінь пускового або гальмівного опору.
Керування у функції швидкості виконується за допомогою реле, які контролюють кутову швидкість двигуна безпосередньо або непрямо. По досягненні заданого значення швидкості відповідне реле видає команду на вмикання контактора прискорення. При непрямому керуванні використовуються величини, пропорційні кутовій швидкості двигуна, наприклад ЕРС якоря (для двигунів постійного струму), ЕРС або частота струму ротора (для двигунів асинхронних з фазним ротором і синхронних). При цьому вважають, що керування відбувається у функції ЕРС або частоти.
Керування у функції струму здійснюється шляхом застосування реле мінімального або максимального струму. Ці реле вмикають контактори прискорення в моменти збільшення або зменшення струму двигуна до заданого значення.