BADANIE STYCZNIKOWO- PRZEKAŹNIKOWYCH UKŁADÓW STEROWANIA

Transkrypt

1 BADANIE STYCZNIKOWO- PRZEKAŹNIKOWYCH UKŁADÓW STEROWANIA Strona 1/7 BADANIE STYCZNIKOWO- PRZEKAŹNIKOWYCH UKŁADÓW STEROWANIA 1. Wiadomości wstępne Stcznikowo-przekaźnikowe uklad sterowania znajdują zastosowanie prz automatzacji procesów technologicznch i produkcjnch oraz prz sterowaniu pracą grup urządzeń elektrcznch i ich zabezpieczaniu przed uszkodzeniem. Dzięki nim można ograniczć do minimum udział człowieka w procesie deczjnowkonawczm, zwiększć wdajność i bezpieczeństwo prac, dokładność i powtarzalność wkonwanch cznności oraz niezawodność prac urządzeń elektrcznch. Ponadto stosowane w tch ukladach obwod sgnalizacji dostarczają obsludze informacji o stanach prac urządzenia, o zjawiskach zachodzącch w procesie technologicznm lub produkcjnm, o uszkodzeniach, o zagrożeniach itp. Uklad te umożliwiają także wprowadzenie blokad. Polega ona na niedopuszczeniu do wkonania błędnch cznności sterowniczch, które mogłb zagrażać urządzeniu, obsłudze lub procesowi technologicznemu albo produkcjnemu. W skład stcznikowo-przekaźnikowch układów sterowania wchodzą dwa podstawowe element: stczniki i przekaźniki. Dodatkowo stosuje się przciski zwierne (czarne lub zielone). przciski rozwierne (czerwone), lampki sgnalizacjne, dzwonki, buczki. W każdm ukladzie sterowania wróżnia się dwa obwod: obwód robocz (zwan również głównm lub silowm) i obwód sterownicz. Obwód robocz jest to obwód elektrczn zapewniając bezpośrednią drogę przepłwu prądu od źródla energii do urządzenia, które podlega sterowaniu. Obwód ten jest zamkan przez zestki główne (robocze) stcznika. Obwód sterownicz sklada się z tch wszstkich elementów, które powodują działanie stcznika zalączającego lub włączającego dane urządzenie. Natężenia prądów w obwodach sterowniczch są wielokrotnie mniejsze od natężeń prądów roboczch Stczniki Stcznik jest łącznikiem mechanicznm, w którm zestki utrzmwane są w położeniu wmuszonm siłą pochodzącą od elektromagnesu. W każdm stczniku z napędem elektromagnetcznm wróżnia się zestki główne (robocze), pomocnicze (zwierne, rozwierne lub przełączające) oraz cewkę napięciową elektromagnesu. Na rs. 1 pokazano wprowadzenia zacisków w stczniku powietrznm tpu Kl. Rs. 1. Układ wprowadzeń zacisków stcznika tpu K1: 1-2; 3-4; 5-6 -zestki główne, a-b -cewka napięciowa, 11-12; zestk rozwiern, 21-22; zestk zwiern.

2 BADANIE STYCZNIKOWO- PRZEKAŹNIKOWYCH UKŁADÓW STEROWANIA Strona 2/ Przekaźniki Przekaźniki są to element automatki, którch zadaniem jest zamkanie lub otwieranie współpracującego z nimi obwodu cewki stcznika. Włączanie lub włączanie stcznika odbwa się poprzez zamkanie lub otwieranie zestków przekaźnika umieszczonch w obwodzie zasilania cewki stcznika. Zestki utrzmwane są w pozcji wmuszonej pod wpłwem dźwigni przciąganej przez cewkę elektromagnesu. Przekaźnik ma wprowadzone zaciski zestków zwiernch, rozwiernch lub przełączającch oraz zaciski cewki napięciowej. Wartość prądu przepłwającego przez zestki przekaźnika jest porównwalna z wartością prądu płnącego przez jego cewkę. W zależności od wielkości, na którą reagują wróżniam przekaźniki: czasowe, cieplne, napięciowe, prądowe, prędkośc iowe, fotoelektrczne, ciśnieniowe i tp. Rs. 2. Smbole graficzne: a) cewka napędowa, b) człon wejsciow przekaz- nika cieplnego, c) silnik pr~du przemiennego trójfazow, d) ł~cznik ręczn jednobiegunow zwiem, e) ł~cznik ręczn jednobiegunow rozwiern, f) zes- tk zwiem, g) zestk rozwiem, h) zestki główne stcznika trójfazowego, i) zestk rozwiem przekaźnika cieplnego, j) ł~cznik przciskow dwubiegu- now o jednm zestku zwiemm i jednm rozwiemm, k) bezpiecznik topikow Podstawowe smbole użwane w rozwiniętch schematach elek- trcznch układów sterowania pokazano na rs Sterowanie pracą stcznika W celu załączenia stcznika należ do jego cewki przłączć napięcie zasilające o wartości zależnej od rodzaju cewki. Są cewki przstosowane do zasilania napięciem przemiennm (220 V, 380 V, nietpowo 500 V itp.) i napięciem stałm (12 V, 24 V, 48 V itp.). W zależności od wkonania zestków głównch, stcznik może przewodzić prąd o wartości do: 16 A, 25 A, 35 A, 60 A itd. Dobierając stcznik należ zatem określić rodzaj i wartość napięcia zasilającego oraz maksmaln prąd, jaki będzie płnął przez zestki robocze. W gospodarstwach domowch i rolnch najczęściej doprowadzona jest sieć prądu przemiennego o napięciu 220/380 V. Stąd stosuje się stczniki na napięcie 220 V lub 380 V Układ sterowania pracą silników Najprostsz układ sterując pracą silnika przedstawiono na rs. 3. Sterowanie polega na włączaniu i włączaniu silnika przciskiem załączającm I i włączającm O. Napięcie zasilające podłączone jest do zacisków A i B. Po naciśnięciu przcisku I następuje włączenie stcznika S - zostają zwarte zestki główne S i zestk pomocnicż S1, Zestk S1 bocznikuje przcisk I (jest to tzw. układ podtrzmania). Silnik M zostaje włączon. Naciśnięcie przcisku O powoduje włączenie stcznika

3 BADANIE STYCZNIKOWO- PRZEKAŹNIKOWYCH UKŁADÓW STEROWANIA Strona 3/7 S - zestki S i S1 zostają otwarte. Silnik M zostaje włączon. Rs. 3. Układ sterowania pracą silnika: a) obwód główn, b) obwód sterując. Układ automatcznego włączania silników w określonej kolejności przedstawiono na rs. 4. Ma on uniemożliwić włączenie silnika M2 dopóki nie zostanie włączon silnik M1. Blokada prac silnika M2 realizowana jest prz użciu pomocniczego zestku zwiernego 1S2 stcznika 1S. Zestk ten umieszczon jest w obwodzie zasilania cewki stcznika 2S. Przciśnięcie przcisku załączającego 1I powoduje włączenie stcznika 1S. Zestki główne 1S, pomocnicz zestk zwiern 1S1 (układ podtrzmania) i pomocnicz zestk zwiern ls2 (blokada) stcznika 1S zostają zwarte. Silnik M1 zostaje przłączon do sieci. Naciśnięcie teraz przcisku załączającego 2I spowoduje włączenie stcznika 2S. Zwarte zostaną jego zestki robocze 2S i pomocnicz zestk zwiern 2S1 (układ podtrzmania). Silnik M2 zostanie podłączon do zasilania. Włączenie silnika M1 odbwa się poprzez naciśnięcie przcisku 10 włączającego zasilanie stcznika ls. Równocześnie zostanie włączone zasilanie stcznika 2S (rozwart zestk ls2) i tm samm zostanie włączon silnik M2. Włączenie samego silnika M2 odbwa się po naciśnięciu przcisku 20 włączającego stcznik 2S. Włączenie silnika M2 przed silnikiem M1 jest niemożliwe ze względu na przerwę w obwodzie zasilania stcznika 2S spowodowaną zestkiem 1S2 (normalnie rozwartm). Rs. 4. Układ blokad kolejnościowej: a) obwód główn, b) obwód sterując. Układ uniemożliwiając jednoczesną pracę dwóch silników M1 i M2 przedstawiono na rs. 5. Blokada realizowana jest za pomocą zestków rozwiernch ls2 i 2S2 włączonch w obwód

4 BADANIE STYCZNIKOWO- PRZEKAŹNIKOWYCH UKŁADÓW STEROWANIA Strona 4/7 zasilania stcznika 2S i stcznika 1S. Po naciśnięciu przcisku 1I włączon zostaje stcznik ls. Wted zwierają się zestki główne ls i zestk "podtrzmując" lsl oraz rozwiera zestk blokując ls2. Silnik M1 jest włączon. Uruchomienie silnika M2 jest niemożliwe ze względu na przerwę w obwodzie zasilania stcznika 2S spowodowaną zestkiem ls2. Włączenie silnika M1 odbwa się poprzez naciśnięcie przcisku 10. Rozwierają się wted zestki ls i zestk lsl, a zwiera się zestk ls2. Włączenie silnika M2 i blokad silnika M1 dokonuje się przciskiem 2I, a ich włączenie przciskiem 20. Rs. 5. Układ blokad wkluczającej: a) obwód główn, b) obwód sterując. Układ zmian kierunku obrotów silnika trójfazowego przedstawiono na rs. 6. W układzie tm zastosowano blokadę elektrczną (zestki ls2 i 2S2) i mechaniczną uniemożliwiającą jednoczesne włączenie obu stczników. Zabezpiecza to układ przed zwarciem pomiędz fazami S i T sieci zasilającej. Blokada mechaniczna wkonana jest za pomocą przcisków dwuzestkowch 1P i 2P. Naciśnięcie przcisku powoduje rozwarcie zestków normalnie zwartch (10 lub 20), a następnie zwarcie zestków zwiernch (li lub 2I). W celu uruchomienia silnika należ nacisnąć przcisk np. lp. Wted zostanie,zasilon stcznik ls poprzez zwarte zestki 1I, 20 i 2S2. Włączenie stcznika ls spowoduje zwarcie zestku "podtrzmującego" lsl, rozwarcie zestku "blokującego" ls2 i załączenie zestków roboczch 1S włączającch silnik M. Zmiana kierunku obrotów odbwa się poprzez zamianę kolejności dwóch faz zasilającch silnik. Po naciśnięciu teraz przcisku 2P (rozwarcie zestku 20) zostanie włączon stcznik 1S. Zestk 1S1 będzie rozwart, a zestk ls2 zwart. Następnie zwieran jest zestk 2I. Stcznik 2S zostaje włączon. Zwiera się zestk "podtrzmując" 2S1, a zestk blokując 2S2 rozwiera się. Silnik M zasilan poprzez zwarte zestki 2S obraca się w kierunku przeciwnm do poprzedniego. Naciśnięcie przcisku 30 powoduje włączenie obu stczników, a tm samm i silnika M.

5 BADANIE STYCZNIKOWO- PRZEKAŹNIKOWYCH UKŁADÓW STEROWANIA Strona 5/7 Rs. 6. Układ umożliwiając zmianę kierunku obrotów: a) obwód główn, b) obwód sterując. Układ automatcznego przełącznika "gwiazda-trójkąt" przedstawiono na rs. 7. Po włączeniu przełącznik znajduje się w położeniu "gwiazda" i po upłwie określonego czasu następuje przełączenie w położenie "trójkąt". Po naciśnięciu przcisku I zasilan jest stcznik główn ls i stcznik 2S przełączając w położenie "gwiazda" oraz przekaźnik czasow Pc. Zestk "podtrzmując" 1S1, "czasow" zestk rozwiern Pcl, zestk "blokując" 3S2 i zestki 2S są zwarte. Silnik M zasilan jest prz połączeniu uzwojeń w gwiazdę. Po upłwie określonego okresu czasu zestk Pcl rozwiera się. Powoduje to włączenie stcznika 2S. Rozwieraią się wted zestki 2S, a zwiera się zestk 2Sl. Następnie zostaje zwart zestk Pc2 umożliwiając włączenie stcznika 3S. Wted rozwiera się zestk "blokując" 3S2, a także zwierają się zestki robocze 3S oraz zestk "podtrzmując" 3Sl. Po włączeniu się przekaźnika czasowego Pc, zestk Pcl zwiera się, a zestk Pc2 rozwiera. Włączenie silnika następuje po naciśnięciu przcisku O. Rs Układ automatcznego, czasowego przełącznika "gwiazda-trójkąt": a) obwód główn, b) obwód sterując

6 BADANIE STYCZNIKOWO- PRZEKAŹNIKOWYCH UKŁADÓW STEROWANIA Strona 6/ Obwód sgnalizacji San prac stcznika, a tm samm i urządzenia zasilanego poprzez jego zestki robocze, może bć sgnalizowan za pomocą lampek sgnalizacjnch, brzęczków, dzwonków i tp. W układach sgna lizacji jako łączniki wkorzstuje się zestki pomocnicze stcznika lub przekaźnika współpracującego z danm stcznikiem. W celu informowania o włączonm stczniku (urządzeniu) wkorzstuje się pomocnicze zestki rozwierne, a do informowania o prac stcznika (urządzenia) - zestki zwierne (rs. 8). Do sgnalizacji stanu prac wkorzstuje się lampki białe, niebieskie lub czerwone, a do sgnalizacji włączenia lampki zielone. Wartość napięcia zasilającego zależ od użtch żarówek. Źródłem napięcia może bć sieć zasilająca stcznik. Wkorzstane może bć bezpośrednio napięcie zasilające lub napięcie obniżone za pomocą transformatora albo rezstora dodatkowego (włączonego szeregowo z żarówką). Rs. 8. Obwód sgnalizacji: lampka L1 informuje o prac stcznika, lampka L2 o jego włączeniu.