of 13 /13
Pentru , condiţia de stabilitate devine deci caracteristica motorului trebuie să fie căzătoare. Observaţie: Dacă şi rezultă , sau dacă perturbaţiile au variaţii rapide în timp, este necesar un studiu de stabilitate dinamică. 2. Aparatajul electric Pentru a realiza diferite funcţiuni ca: pornirea, oprirea, frânarea, inversarea sensului, reglarea turaţiei, motorul electric este cuprins într-o instalaţie electrică în care aceste funcţiuni sunt realizate cu ajutorul aparatajului electric. Reprezentarea instalaţiei electrice se face prin schema electrică şi presupune utilizarea unor simboluri convenţionale de reprezentare. Este necesar, deci să se cunoască tipurile de aparate electrice de uz general, rolul lor în instalaţii, caracteristicile funcţionale şi simbolizarea lor. Clasificarea aparatajului electric se poate face după diferite criterii, dintre care: a) după rolul funcţional: aparataj de conectare, comutare, comandă (de comutaţie); aparataj de protecţie; aparataj electric de semnalizare; aparataj electric pentru modificarea parametrilor electrici ai circuitelor. b) după modul de comandă: cu comandă manuală; cu comandă automată (electromagnetică) c) după destinaţie: pentru comenzi generale; pentru automatizări; de acţionare (de forţă); de comandă. d) după natura dispozitivelor utilizate: mecanice; electromagnetice; electronice. Alte criterii de clasificare mai pot fi: după construcţie, după modul de asigurare, etc. 2.1. Aparataj electric de comutaţie 9

ACTIONARI ELECTRICE 2

  • Author
    dim04

  • View
    3.170

  • Download
    1

Embed Size (px)

Text of ACTIONARI ELECTRICE 2

9 Pentru M r = ct , condiia de stabilitate devine trebuie s fie cztoare.dM < 0 deci caracteristica motorului d

Observaie: Dac J = J ( ) i = ( ) rezult dM j 0 , sau dac perturbaiile au variaii rapide n timp, este necesar un studiu de stabilitate dinamic. 2. Aparatajul electric Pentru a realiza diferite funciuni ca: pornirea, oprirea, frnarea, inversarea sensului, reglarea turaiei, motorul electric este cuprins ntr-o instalaie electric n care aceste funciuni sunt realizate cu ajutorul aparatajului electric. Reprezentarea instalaiei electrice se face prin schema electric i presupune utilizarea unor simboluri convenionale de reprezentare. Este necesar, deci s se cunoasc tipurile de aparate electrice de uz general, rolul lor n instalaii, caracteristicile funcionale i simbolizarea lor. Clasificarea aparatajului electric se poate face dup diferite criterii, dintre care: a) dup rolul funcional: aparataj de conectare, comutare, comand (de comutaie); aparataj de protecie; aparataj electric de semnalizare; aparataj electric pentru modificarea parametrilor electrici ai circuitelor. b) dup modul de comand: cu comand manual; cu comand automat (electromagnetic) c) dup destinaie: pentru comenzi generale; pentru automatizri; de acionare (de for); de comand. d) dup natura dispozitivelor utilizate: mecanice; electromagnetice; electronice. Alte criterii de clasificare mai pot fi: dup construcie, dup modul de asigurare, etc. 2.1. Aparataj electric de comutaie Are rolul de a nchide i a deschide circuitele electrice, utiliznd n acest scop contactele; dup modul de acionare a contactelor, aceste aparate pot fi cu acionare manual sau electromagnetic. Aparatele cu acionare manual sunt comandate i acionate direct de operator, iar cele cu aciune electromagnetic sunt comandate manual sau automat i acionate electromagnetic. Separatoarele sunt aparate primare de conectare - deconectare a instalaiilor electrice (sau reelelor locale) la reeaua principal din care se face alimentarea. Pot fi cu comand manual sau electromagnetic, mono, bi sau tripolare, fr sau cu camere de stingere a arcului electric (n aer, gaz, ulei). Sunt aparate de for (I i U mari). ntreruptoarele sunt aparate de conectare - deconectare la reea, amplasate la intrarea n instalaia electric.

10 Pot fi cu comand - manual - cu prghie - pachet - electromagnetic Dup numrul de contacte (circuite controlate) pot fi: 1 monopolare (1), bipolare (2), tripolare (3). Caracteristici: I nominal (251000 A) U nominal (380500 V) 2 Butoanele de comand (4) sunt aparate cu comand manual folosite pentru comenzi primare efectuate direct de ctre operator. Pot fi cu revenire (poziie normal) sau fr revenire (cu reinere), cu unul sau mai multe contacte normal deschise (ND) sau normal nchise (NI); par: 3 1. contacte fixe; 4 2. contacte mobile; 3. jug mobil izolator; 4. arc de compresiune. Foarte rspndite sunt butoanele cu o singur pereche de contacte: de pornire (ND) de oprire (NI) Comutatoarele (C) sunt aparate electrice ND C folosite pentru comutarea circuitelor (separ sau interconecteaz circuitele); au dou sau mai multe poziii i unul sau mai multe etaje (seciuni). Se folosesc n schemele de comand pentru selectarea diferitelor regimuri de lucru, cicluri .a. Controlerele sunt comutatoare complexe cu mai multe contacte care nchid sau deschid simultan sau succesiv un numr mare de circuite, dup o diagram de lucru. Contactoarele (ruptoarele) sunt aparate electrice cu comand electromagnetic. Dup destinaie pot fi: de acionare (utilizate n circuitele de for); de comand. Prezint dou grupe de contacte: principale (amplasate n circuitele de for); auxiliare (pentru diferite comenzi ca: automeninere, blocare, semnalizare, etc.) Contactele principale (CP) sunt pentru contactoare, normal deschise (ND), iar pentru ruptoare acestea sunt normal nchise (NI). Cele auxiliare pot fi: normal deschise (ND) sau normal nchise (NI). 1. armtur fix; 7. contacte fixe; 2. bobin de comand; 8. CP- contacte principale; 3. arc de compresiune; 9. CA- contacte auxiliare. 4. armtur mobil; 5. jug mobil izolator; 6. contacte mobile;

11 Releele de comand sunt aparate cu comand electromagnetic funcionnd pe acelai principiu ca i contactoarele. Se folosesc ca aparate intermediare ntre cele cu comand primar i cele de execuie (de for), precum i n schemele de automatizare. Simbolurile utilizate sunt la fel cu cele pentru contactoare. Releele de temporizare se folosesc pentru realizarea ntrzierii comenzilor. Contacte Dup modul de funcionare, ele pot fi: cu temporizare la anclanare (la alimentarea bobinei de comand). Contactele acestor relee pot fi normal deschise (ND) cu temporizare la nchidere sau normal nchise (NI), cu temporizare la deschidere, cu temporizare la revenire (la eliberare - ntreruperea alimentrii bobinei de comand). Contactele lor sunt normal deschise (ND) cu temporizare la deschidere sau normal nchise (NI), cu temporizare la nchidere. Limitatoarele de curs (vezi simbolurile alturate) nchid sau deschid unul sau mai multe contacte atunci cnd organul mobil controlat a realizat deplasarea cu o anumit curs, respectiv, a atins o anumit poziie.Bobina de acionare

2.2.Aparataj electric de protecie Se folosete pentru protejarea instalaiei electrice i a reelei de alimentare n cazul apariiei unor scurtcircuite n instalaia electric sau pentru protecia consumatorilor (motoarelor) la suprasarcin. Scurtcircuitele se caracterizeaz prin suprasarcini de curent de valori foarte mari I s = (10 ... 100 ) I n , ( I n - curentul nominal), cu cretere rapid n timp. Suprasarcina se caracterizeaz prin creterea lent a curentului puin peste valoarea nominal, dar care acionnd un timp mai ndelungat determin supranclzirea i arderea motorului. Cele mai rspndite aparate de protecie sunt siguranele fuzibile i releele termice. Siguranele fuzibile sunt aparate de protecie distructive pentru protecia la suprasarcini de tip scurtcircuit. Se monteaz la intrarea pe diferitele circuite ale instalaiei i se dimensioneaz n funcie de curentul absorbit. Releele termice sunt aparate de protecie la suprasarcin. Ele se compun dintr-un rezistor parcurs de curentul absorbit de consumator, care nclzete o lamel din bimetal, care deformndu-se deplaseaz un jug mobil ce deschide contactele de alimentare a circuitului (contacte normal nchise). Pot fi cu recuplare automat dup rcire, sau nu (cu blocare).

Siguran fuzibil

Releu termic

Contact N.I. RT

Contact N.I. i N.D. RT

12 Ca elemente de protecie mai pot fi folosite i releele electromagnetice, care pot fi: de curent (avnd ca parametru principal intensitatea curentului I) de tensiune(avnd ca parametru principal tensiunea U) Asemenea aparate se folosesc n mod curent i n schemele de automatizare.

2.3.Aparataj de semnalizare Au rolul de a semnaliza realizarea unei comenzi, sau a unei situaii de funcionare anormal a instalaiei. Dup principiul de funcionare, ele pot fi: cu semnalizare optic, cu lmpi de semnalizare (L) sau LED-uri (D) i se folosete pentru semnalizarea local, pe pupitrele de comand. acustic, cu sonerii sau buzere (S) i cu hupe (H); aceast semnalizare are avantajul c avertizeaz la distan. Se folosesc mai ales n caz de avarii. mixt, respectiv, optic i acustic, n care caz avantajele se mbin. 2.4. Elemente pentru modificarea parametrilor electrici ai circuitelor Rezistoarele - se folosesc pentru limitarea curentului ntr-un circuit, n divizoarele fixe sau reglabile de tensiune, n construcia unor dispozitive, aparate i circuite speciale. Principale parametri care i caracterizeaz sunt rezistena electric (numit n mod curent i ohmic) i puterea capabil a fi disipat fr ca acesta s se distrug. Constructiv ele pot fi: fixe (de rezisten constant), reglabile: - cu reglare continu (poteniometre) sau semireglabile, autovariabile: cu temperatura (termistori) sau cu tensiunea (varistori). Bobinele - se folosesc ca elemente de reactan n circuitele de curent alternativ i pot fi: bobin fix fr miez (n aer), bobin cu miez de fier (pentru joas frecven), bobin cu miez de ferit, ferocart (pentru nalt frecven), bobina semireglabil rezistoare fixe

rezistoare semireglabile

rezistoare reglabile

autovariabile cu tensiunea

autovariabile cu temperatura

bobin fix fr miez bobin cu miez de ferocart bobin cu miez de ferit bobina semireglabil

13 Transformatoarele se folosesc n vederea modificrii tensiunii n circuitele de curent alternativ. Ele pot fi: cu cuplaj prin aer (folosite n circuitele de foarte nalt frecven), cu miez din tole de Fe-Si (folosite n circuitele de joas frecven) cu miez din ferit (folosite n circuitele de nalt frecven) Autotransformatoarele ( transformatoare cu o singur nfurare). Sunt mai simple i mai ieftine dect transformatoarele, dar prezint dezavantajul c nu asigur separarea galvanic a circuitului secundar fa de circuitul primar. Amplificatoarele magnetice sunt aparate de comand ce funcioneaz pe principiul saturaiei magnetice. Se folosesc n circuitele de curent alternativ pentru modificarea reactanei acestora. Ip - nfurare principal (de for) Ic - nfurare de comand Tr. de joas frecven Tr. de foarte nalt frecven Tr. de nalt frecven Autotransformato r Amplificator magnetic

Dispozitive semiconductoare (diode, tranzistoare, tiristoare, triacuri) Se folosesc n circuitele electronice ca dispozitive cu comutaie static. 3. Principii de alctuire a schemelor electrice ntr-un sistem de acionare electric (SAE) procesul tehnologic impune anumite condiii de funcionare ale motorului electric privind: pornirea, oprirea (frnarea), inversarea sensului, reglarea turaiei, etc. Pentru realizarea acestor cerine trebuie transmise comenzi corespunztoare motorului electric, comenzi care se realizeaz prin stabilirea unor legturi specifice ntre motorul electric i aparatajul utilizat n acest scop. Totalitatea motoarelor electrice, precum i a altor elemente de execuie, a aparatajului electric i a legturilor dintre acestea i reeaua electric de alimentare constituie instalaia electric. Prin schema electric nelegem reprezentarea grafic a unei instalaii electrice, utiliznd n acest scop simbolurile convenionale ale aparatelor electrice i a legturilor dintre ele. Se cunosc dou tipuri de scheme electrice: - scheme funcionale; - scheme de montaj. Cea mai utilizat schem funcional este schema funcional de principiu desfurat sau pe scurt schema electric de principiu. Ea red principiile care au stat la baza alctuirii ei n concordan cu cerinele procesului tehnologic, urmrind succesiunea funcional a comenzilor. ntr-o schem de principiu distingem:

14 - circuitul de for - ce cuprinde statoarele i rotoarele motoarelor electrice, contactele principale ale contactoarelor i elementele de protecie aferente; - circuitul de comand - ce cuprinde bobinele i contactele auxiliare ale contactoarelor, bobinele i contactele releelor intermediare, butoanele de comand i limitatoarele de curs; Schemele de montare - se alctuiesc pe baza schemei de principiu i a desenului de amplasare i servesc la amplasarea aparatelor i la stabilirea legturilor dintre ele. Schemele electrice de principiu se alctuiesc pe baza urmtoarelor principii fundamentale: a) simplitatea comenzii presupune utilizarea unui numr minim de aparate, elemente de execuie i legturi ntre acestea, n scopul reducerii costurilor i al creterii fiabilitii instalaiei electrice; b) sigurana comenzii presupune conceperea schemei electrice de principiu astfel nct s nu existe posibilitatea transmiterii unor comenzi greite. n acest scop se prevd blocaje electrice i mecanice. Exemplu: schema de comand pentru evitarea transmiterii simultane a comenzilor de funcionare a motorului n cele dou sensuri, prezentat n imaginea alturat. n cadrul exemplului dat asigurarea (interblocarea comenzilor) este dubl: prin contactele normal nchise C12 i C22 i prin butoanele de comand duble b1p (pornire b1p oprire b11p) i b1o (oprireb11o pornire b11o). c) comoditatea comenzii - presupune un consum minim de timp i de energie pentru efectuarea comenzii i o observare comod i sigur a elementelor de semnalizare. Pentru aceasta se prevd comenzi duble (de exemplu duble, ca n imagine) i chiar triple, din diferite locuri de deservire a instalaiei. n exemplul prezentat avem: ML maina de lucru, pc1 i pc2 panouri de comand, bp1 i bp2 butoane de pornire, bo1 i bo1 butoane de oprire. Pentru dublarea comenzilor, contactele normal nchise, bo1 i bo2 (de oprire) se leag n serie, iar cele normal deschise, bp1 i bp2 (de pornire) n paralel. d) flexibilitatea comenzii comanda este flexibil atunci cnd se poate trece uor i rapid de la o modalitate de comand la alta. Exemplul din figura alturat, arat posibili-tatea de comand manual (b1 i b2) sau n regim automat (c1 i b3).

15 Pornirea se poate face manual, att timp ct butonul b1 este apsat, sau automat (cu memorarea comenzii) dac b3 este nchis. e) depistarea comod i semnalizarea defectelor este necesar la instalaiile de complexitate mare, sau atunci cnd instalaia trebuie repus rapid n funciune. Pentru aceasta se folosesc aparate de semnalizare(lmpi, sonerii) amplasate pe pupitrul de comand i legate corespunztor. Imaginea prezint o schem n care se folosesc lmpi de semnalizare: h1 pentru semnalizarea existenei tensiunii de alimentare (sigurana e1 - integr); h2 semnalizeaz buna funcionare a contactului de releu d1; h3 semnalizeaz funcionarea corect a contactului releului d2. Atunci cnd lmpile de semnalizare h1, h2, h3 (schema de mai sus) sunt aprinse i instalaia nu funcioneaz, acest lucru nseamn c defeciunea se afl la nivelul contactorului c1. Un alt exemplu l reprezint semnalizarea suprasolicitrii motorului; cnd releul termic de suprasarcin (e1) comand decuplarea motorului electric, leag, printr-un contact normal deschis, lampa de semnalizare h la reeaua de alimentare i aceasta aprinznduse avertizeaz asupra strii de suprancrcare a motorului de antrenare a lanului respectiv. f) corectitudinea i sigurana funcionrii Schema electric trebuie n acest caz s asigure respectarea riguroas a unei anumite succesiuni a comenzilor n concordan cu fazele procesului tehnologic, fr s permit realizarea unor circuite false ca urmare a defectrii unor componente (ntreruperea unor contacte sau legturi, defectarea unei bobine, funcio-narea anormal a unui releu termic etc.). Un exemplu pentru aceast situaie este schema pentru comanda sensului rotirii indusului unui motor oarecare. Prin aceast schem pornirea motorului se realizeaz prin apsarea butonului b1 care asigur alimentarea bobinei contactorului c1. Dac releul termic decupleaz la o suprasolicitare, contactul e1 se deschide dar circuitul de alimentare a bobinei c1 poate s rmn prin bobina contactorului c2 i lampa de semnalizare h2 n continuare nchis, iar motorul s nu fie decuplat. De aceea amplasarea corect a contactului e1 ar trebui s fie naintea butonului bo.