План-конспект урока: Открытый урок по теме: Сборка схемы нереверсивного пуска трёхфазного асинхронного двигателя
ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ
КЛИНЦОВСКИЙ ФИЛИАЛ ГОСУДАРСТВЕННОГО АВТОНОМНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ «БРЯНСКИЙ ТЕХНИКУМ ЭНЕРГОМАШИНОСТРОЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
ИМЕНИ ГЕРОЯ СОВЕТСКОГО СОЮЗА М.А. АФАНАСЬЕВА»
План урока учебной практики
По профессии: 13.01.10 «Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования (по отраслям)».
Тема программы: ПМ.02 Проверка и наладка электрооборудования.
Тема урока:
Сборка схемы нереверсивного пуска трёхфазного асинхронного двигателя
Подготовила:
мастер производственного обучения
Пожарская Марина Анатольевна
2019 г.
УТВЕРЖДАЮ
Старший мастер
_________________Л.М. Осадчая
«______»___________________201 г.
ПЛАН
урока учебной практики
Профессия: 13.01.10 «Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования (по отраслям)».
Тема программы: ПМ.02 Проверка и наладка электрооборудования.
Тема урока: Сборка схемы нереверсивного пуска трехфазного асинхронного двигателя.
Цель урока:
Образовательная
Научить студентов собирать принципиальную схему нереверсивного пуска трехфазного асинхронного двигателя, изучить принцип работы схемы.
Закрепить у студентов технические знания о различных типах схем нереверсивного пуска асинхронного электродвигателя.
Развивающая
Развивать у будущих электромонтёров умение анализировать, контролировать свои действия; решать проблемные ситуации и применять на практике имеющиеся знания.
Воспитательная
Воспитывать инициативу и самостоятельность.
Продолжить формирование осознанной потребности в труде.
Прививать желание рационализировать процесс.
Материально-техническое оснащение урока:
- Персональный компьютер с периферийными устройствами.
2. Мультимедийный проектор.
- Электродвигатель.
- Магнитный пускатель
- Кнопочная станция.
- Тепловое реле.
- Контактные колодки.
- Монтажный нож.
- Отвертка.
- Провода.
- Инструкционная карта.
- Карточки – задания.
Ход урока
I. Организационная часть урока – 5 минут.
- Доклад дежурного о наличии учащихся в группе и отметка в журнале.
- Внешний вид и готовность учащихся к уроку.
II. Вводный инструктаж – 40 минут.
2.1. Сообщение темы, целей, содержание урока и порядка его проведения.
2.2. Устный опрос учащихся по следующим вопросам.
Опрос по карточкам – заданиям.
Назначение состав и принцип работы магнитного пускателя. Назначение и устройство кнопок управления.
Техника безопасности при сборке электрических схем.
2.3. Объяснение нового материала с практическим показом.
Объяснение проводится с практическим показом и записями основных моментов.
Элементы схемы.
Принцип работы схемы.
По инструкционным картам.
Нереверсивное управление асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором, осуществляется контакторам КМ 1. Сборка схемы проходит в два этапа: сборка цепей управления и сборка силовой цепи.
Этап 1: Контакт И разомкнутой кнопки SBC соединяется с контактом Ж кнопки SBT и разомкнутым контактом Л блок-контакта магнитного пускателя. Контакт Е кнопки SBT подключается к фазе В. Контакт М разомкнутой кнопки SBC соединяется с контактом К блок-контакта магнитного пускателя и обмоткой магнитного пускателя. Обмотка магнитного пускателя соединяется с контактом Д теплового реле. Контакт Г теплового реле соединяется с фазой С.
Этап 2: Силовые провода А В С подключаются к контактам магнитного пускателя А Б В. С контактов магнитного пускателя О Р подключаем провода на термоэлементы теплового реле, оставшийся провод (П) подключаем к асинхронному электродвигателю(Т). Противоположные контакты термоэлементов С и У теплового реле подключаем к двигателю.
Для отключения электродвигателя нажимают кнопку SBT, разрывая тем самым цепь в которую включены обмотка магнитного пускателя.
При перегрузке нагреваются термоэлементы теплового реле, деформируется биметаллическая пластина теплового реле размыкая тем самым контакты КК. Цепь питания обмотки магнитного пускателя разрывается, пускатель возвращается в исходное положение, электро- двигатель отключается.
2.5. Закрепление нового материала путем опроса.
Опрос проводится фронтально.
Перечислить элементы схемы.
Объяснить принцип работы схемы.
Техника безопасности при сборке и проверке схемы.
2.6. Задание на урок:
Изучить инструкционную карту.
Перечертить в тетрадь электрическую схему в соответствие с требованиями ГОСТа.
Организовать рабочее место.
Собрать схему нереверсивного пуска асинхронного трехфазного электродвигателя.
Соблюдать правила техники безопасности.
Составить отчёт о проделанной работе.
Распределение учащихся по рабочим местам:
Рабочее место № 1
Рабочее место№ 2
Рабочее место№ 3
Рабочее место № 4
Рабочее место № 5
III. Самостоятельная работа учащихся и текущее инструктирование —
235 минут
К выполнению самостоятельной работы учащиеся приступают фронтально.
Слежу, чтобы учащиеся организованно приступили к работе, делаю систематические обходы по рабочим местам с целью проверки правильности выполнения задания.
При необходимости делаю дополнительно индивидуальные или групповые инструктажи, провожу дополнительный показ выполнения той или иной операции, особое внимание уделяю учащимся наиболее слабо усвоившим материал, слежу за соблюдением правил техники безопасности, порядком на рабочих местах, соблюдением трудовой и технологической дисциплины. Слежу за качеством выполняемой работы. В течение самостоятельной работы ставлю проблемную ситуацию: что произойдёт при подгорании одной из пар силовых контактов? Что произойдёт при пригорании блок-контактов магнитного пускателя? Ответы на эти вопросы находим в ходе текущего инструктирования.
Принимаю и оцениваю выполненную работу.
После проверки схемы разбираются, сдаётся инструмент и материалы.
Уборка рабочих мест.
IV. Заключительный инструктаж – 15 минут.
Краткий анализ урока:
1. Достигнутые успехи (усвоение нового материала)
2. Допущенные ошибки (разбор типичных ошибок, состояние трудовой дисциплины на уроке, соблюдение правил т/б.
3. Выставляю оценки учащимся, анализирую их, отмечаю учащихся наиболее успешно справившихся с заданием.
Литература: Акимова Н.А. и др., Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электромеханического оборудования: Учеб. для студ. учреждений сред. проф. образования.- М.: Академия, 2013. -304с., М.М. Кацман, Электрические машины: учебн. пособ. для студ. учреждений сред. проф. образования.- М.: Академия, 2014.- 496 с.
Электрические схемы управления двигателем при помощи электромагнитных пускателей
Нереверсивный пуск асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
Схема приведена на рисунке 1. Для работы сети необходимо включить рубильник (Q). При нажатии кнопки «пуск» (SB1) катушка контактора (KM) получает питание и замыкает главные контакты в силовой цепи, тем самым происходит подключение двигателя к сети. Одновременно замыкается блок-контакт (KM) цепи управления, которые шунтирует кнопку пуск (SB1).
Для защиты двигателя от перегрузок и от потери фазы применяют тепловые реле (KK1, KK2), которые включаются непосредственно в силовую цепь двигателя.
Если температура обмотки двигателя превысит допустимые значения, то сработает тепловое реле и разомкнет свои контакты в цепи управления (KK1, KK2), тем самым обесточит катушку контактора (KM) и двигатель остановиться.
Для отключения необходимо нажать кнопку «стоп» (SB2).
Для защиты двигателя от токов короткого замыкания служат плавкие предохранители (FU).
Реверсивный пуск асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
Такая схема запуска приведена на рис. 2.
Пуск двигателя начинается с включения рубильника (Q). При нажатии кнопки «вперед» (SB1) образуется цепь тока, катушки контактора (KM1). Замыкаются силовые контакты (KM) и шунтирующий блок-контакт, а контакт (KM1) в цепи контактора (KM2) размыкается.
При нажатии кнопки «назад» (SB3) контактор (KM1) разомкнется и двигатель остановится. Контакт (KM1) в цепи катушки (KM2) замыкается, следовательно, образуется цепь включения контактора (KM2), который замыкает свои силовые контакты. Двигатель резко тормозит и по достижении скольжения равного единице (S=1) останавливается и ротор начинает вращаться в обратную сторону, то есть происходит реверс двигателя. Размыкающие контакты (KM1, KM2), которые введены в цепь разноименных катушек контакторов, выполняют защиту от одновременного включения обоих контакторов, то есть осуществляют блокировку.
Для зажиты двигателя от токов короткого замыкания установлены плавкие предохранители (FU), для защиты от перегрузок – тепловое реле (KK1, KK2).
Если статья хоть немного помогла, поставьте, пожалуйста, лайк:
…или подпишитесь на новости:
Схема пуска асинхронного двигателя с реверсом — Help for engineer
Схема пуска асинхронного двигателя с реверсом
Схема пуска асинхронного двигателя с реверсом. Принцип работы.
Для реализации схемы пуска асинхронного двигателя с реверсом нам может потребоваться:
1. Автоматический выключатель 3х полюсный (номинал зависит от мощности двигателя).
2. Контакторы в количестве двух штук для прямого и реверсивного пуска.
3. Кнопки: 1 красная – “STOP”, 2 черных – “Forward”, ”Reverse”.
4. Тепловое реле, если такого нет в автоматическом выключателе.
5. Асинхронный трёхфазный электродвигатель.
6. Предохранитель в цепь управления.
7. Блок контактов к кнопкам и контакторам.
Релейная логика реализована в схеме управления.
Рисунок 1 — Схема пуска асинхронного двигателя с реверсом
После нажатия кнопки S2 «Вперед» — “Forward”, будет подано напряжение на катушку К1, замкнётся контакт К1.1 – так называемый самоподхват, в цепи реверса разомкнётся контакт от кнопки S2, и К1.2, что предотвращает включение одновременно контакторов К1 и К2. При нажатии кнопки S3 «Реверс» — ”Reverse”, контакт S3 разомкнёт прямую цепь, и контакт К1.2 замкнеться и питание будет подано на контактор К2 – будет изменена полярность напряжения питания электродвигателя.
В данной схеме вы могли заметить, что кнопки S2 и S3 имеют дополнительные контакты в обратных цепях – данная установка необходима для того что бы обеспечить переключения полярности питания без остановки двигателя.
В случае перегрузки двигателя в силовой цепи обязательно должно быть установлено тепловое реле(в нашем случае реле встроено в автоматический выключатель), которое разомкнёт цепь управления через контакт Q1.
Если вам необходимо реализовать пуск двигателя звезда треугольник.
Недостаточно прав для комментирования
Практическая работа «Сборка схемы включения асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором с помощью реверсивного пускателя»
Практическая работа
«Сборка схемы включения асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором с помощью реверсивного пускателя»
Задание: Самостоятельно произвести на планшете монтаж схемы включения асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором с помощью реверсивного пускателя.
Инструменты: Пассатижи, бокорезы, клещи для снятия изоляции, линейка металлическая, монтажный нож, отвёртки: + 3; — 3; + 6; — 6.
Материалы: Провод ПВ 1 Х 1.5 (2.5), саморезы по дереву 4 х 25, DIN-рейка (в зависимости от конструктивного исполнения аппаратуры), карандаш (маркер), планшет (40X50 см. из ДСП или фанеры)
Аппаратура: Автоматический выключатель трехполюсный, кнопочный пост трёхкнопочный, реверсивный магнитный пускатель с тепловым реле.
Ход работы: На планшете смонтировать предоставленные аппараты с помощью саморезов. Собрать схему согласно заданию.
Условия монтажа: Компоновка аппаратов должна быть удобной для эксплуатации и обслуживания.
— Зачищенные жилы проводов, должны полностью скрываться под зажимами аппаратов, надёжно закреплены.
-Изоляция проводов не должна попадать под зажимы аппаратов.
-Провода должны быть расположены только параллельно и перпендикулярно друг другу, иметь наименьшее количество пересечений.
-Не допустим изгиб проводов под любым углом кроме 90 градусов.
Монтаж следует производить в соответствии с ниже приведёнными схемами, в зависимости от варианта задания.
ЗАДАНИЕ №1
Схема включения асинхронного электродвигателя с помощью реверсивного пускателя с катушкой на 380 V.
Принцип работы схемы: После включения автоматического выключателя QF, нажимаем кнопку SB2 (пуск 1), которая замыкает цепь питания катушки магнитного пускателя КМ1, вследствие чего его главные контакты замыкаются, присоединяя электродвигатель М к питающей сети.
Отключение электродвигателя осуществляется нажатием кнопки SB1 «Стоп». При этом разрывается цепь питания магнитного пускателя КМ1, что приводит к размыканию его главных контактов, двигатель отключается от сети, происходит его остановка.
При нажатии кнопки SB3 (пуск 2), цепь работает по аналогичной схеме, замыкаются главные контакты пускателя КМ2, при этом электродвигатель М вращается в обратном направлении за счет изменения фазности.
ЗАДАНИЕ №2
Схема включения асинхронного электродвигателя с помощью реверсивного пускателя с катушкой на 220 V.
В схеме предусмотрены следующие виды защит:
от перегрузок электродвигателя – с помощью теплового реле КК (размыкающий контакт этого реле при перегрузке размыкает цепь питания контакторов КМ, тем самым отключает двигатель от сети).
нулевая защита – с помощью контактора КМ (при снижении или исчезновении напряжения контакторы КМ теряеют питание, размыкая свои контакты, и двигатель отключается от сети).
• Защита от короткого замыкания – обеспечивается вводными автоматическими выключателями QF.
• Защита от случайного включения электродвигателя в обратном направлении при его работе обеспечивается блокировочными контактами КМ1.2 и КМ2.2.
Контрольные вопросы:
Каким образом обеспечивается дальнейшая работа электродвигателя после отпускания кнопок «пуск»?
Какие виды защит предусмотрены в схемах?
За счет чего происходит изменение направления вращения двигателя?
Каким целям служит установленное в схемах тепловое реле КК?
В чем преимущество одной из представленных схем включения над другой, если оно имеется?
После выполнения монтажа, сборка предъявляется мастеру и по его разрешению и с его присутствием подключается к испытательному стенду. Проводится анализ работы, устраняются неисправности.
Заключительная часть: Рассматриваются общие ошибки монтажа, подводятся итоги работы.
После проверки работоспособности, аппараты демонтируются и сдаются мастеру, провода убираются в предназначенный для этого лоток.
Шкурихин Алексей Александрович
КГБ ПОУ КСМТ им. Орехова
Пуск и реверсирование асинхронных двигателей
Самым простым способом пуска асинхронных двигателей является прямое включение их в сеть. Однако при этом в момент пуска в цепи двигателя возникает большой пусковой ток, который значительно превышает номинальный. В маломощной сети этот ток может вызвать кратковременное понижение напряжения, что отражается на работе других потребителей энергии, включенных в эту сеть. Поэтому непосредственным включением в сеть запускают только двигатели малой мощности. При запуске двигателя большой мощности необходимо уменьшить пусковой ток. Для уменьшения пускового тока используют ряд способов. Рассмотрим некоторые из них.
Запуск двигателей с фазным ротором
Запуск двигателя с фазным ротором уже был кратко рассмотрен в разд. 8.5, а применяемая для этого схема включения изображена на рис. 8.7. Двигатели данного типа обладают очень хорошими пусковыми характеристиками. Для уменьшения пускового тока обмотка ротора замыкается на пусковой реостат. При включении реостата в цепь обмотки ротора ток в этой обмотке уменьшается, а следовательно, уменьшается и ток в обмотке статора, а также ток, потребляемый двигателем от сети. Кроме того, при включении активного сопротивления в цепь обмотки ротора увеличивается , а следовательно, и вращающий момент, развиваемый двигателем при запуске. Таким образом, при включении активного сопротивления в цепь ротора уменьшается пусковой ток и увеличивается пусковой момент. После достижения ротором нормальной скорости реостат полностью выводится, т.е. обмотка ротора замыкается накоротко.
Запуск двигателей с короткозамкнутым ротором.
Для уменьшения пускового тока можно на время понизить напряжение на зажимах статора, включив для этого последовательно с его обмоткой трехфазное индуктивное сопротивление (рис. 8.9), При пуске замыкается рубильник , и к обмоткам статора последовательно подключаются индуктивности. Это значительно уменьшает пусковой ток.
Рис. 8.9 Когда скорость двигателя приближается к номинальной, замыкается рубильник — он закорачивает катушки индуктивности, и статор включается на полное напряжение сети. Уменьшение пускового тока. вызванное понижением напряжения на статоре, вызывает уменьшение пускового момента пропорционального квадрату напряжения на статоре. Например, при таком пуске уменьшение пускового тока в 2 раза будет сопровождаться уменьшением пускового момента в 4 раза. Для понижения напряжения на статоре вместо индуктивных сопротивлений можно использовать активные сопротивления реостатов, но это менее выгодно, так как связано с дополнительными потерями энергии в реостатах. Мощные двигатели часто запускают с помощью автотрансформатора (рис.8.10).
Однофазный асинхронный двигатель
В быту и в технике, там, где нужны двигатели небольшой мощности, часто используются так называемые однофазные асинхронные двигатели. Однофазный двигатель отличается от трехфазного тем, что его статор имеет одну обмотку (иногда две) и питается от однофазной сети. Ротор этих двигателей ввиду их малой мощности всегда выполняется короткозамкнутым в виде беличьего колеса и ничем не отличается от ротора трехфазного двигателя. Если обмотку однофазного двигателя включить в сеть, то протекающий по ней переменный ток будет возбуждать в машине, пока ее ротор неподвижен, переменное магнитное поле, ось которого тоже неподвижна. Это поле будет индуцировать в обмотке ротора токи, взаимодействие которых с магнитным полем приведет к возникновению сил, противоположно направленных в правой и левой половинах ротора, вследствие чего результирующий момент, действующий на ротор, окажется равным нулю. Следовательно, при наличии одной обмотки начальный пусковой момент однофазного двигателя равен нулю, т.е. такой двигатель самостоятельно не сможет тронуться с места. Однако, если с помощью какой-либо внешней силы сообщить ротору некоторую скорость вращения, то он начнет вращаться. Это явление можно объяснить на основе того, что переменное пульсирующее магнитное поле можно рассматривать как векторную сумму двух магнитных полей, вращающихся в противоположные стороны с одинаковой угловой скоростью . Амплитуды магнитной индукции обоих этих полей — и — одинаковы и равны половине амплитуды магнитной индукции пульсирующего переменного магнитного поля машины: =Предположим, что индукция пульсирующего переменного магнитного поля пропорциональна току и изменяется по закону:
Простое графическое построение (рис. 8.13) показывает, как в результате сложения двух одинаковых по длине векторов, вращающихся в противоположные стороны, получается синусоидально изменяющийся вектор. Покажем это аналитически. Пусть в некоторой точке О имеются два вектора магнитной индукции, вращающиеся в противоположных направлениях.
Рис. 8.13 Из рисунка мы видим, что суммарное значение индукции В в точке О равно сумме проекций векторов и на ось Оу : (8.6) Таким образом, на ротор действуют два вращающихся магнитных потока: — вращающийся в сторону вращения ротора и называемый прямым потоком и — вращающийся навстречу ротору и называемый обратным потоком. Прямой поток , вращается относительно ротора с небольшой скоростью () и индуцирует в обмотке ротора ЭДС и ток небольшой частоты (например, при s= 0,02 частота тока = fs= 50 — 0,02 = 1 Гц). Вращающий момент, создаваемый этим потоком, (8.7)
Этот момент довольно велик, так как для тока небольшой частоты обмотка ротора является почти чисто активным сопротивлением, и поток и индуцируемый им ток почти совпадают по фазе, т.е. значение близко к единице, а значение тока определяется активным сопротивлением обмотки. Обратный поток вращается относительно ротора с большой скоростью () и индуцирует в обмотке ротора ЭДС и ток с частотой, почти вдвое большей частоты питающего тока (например, при s= 0,02 частота индуцируемого тока = (2-s)= (2-0,02) *50 = 99 Гц ). Вращающий момент, создаваемый обратным потоком, (8.8) Этот момент довольно мал, так как для тока большой частоты обмотка ротора обладает большим индуктивным сопротивлением (=), поэтому между током и потоком будет большой сдвиг по фазе и будет мал, как и величина тока , который определяется активным и большим индуктивным сопротивлениями обмотки. Таким образом, вращение ротора может поддерживаться вращающим моментом прямого потока . Пуск в ход однофазных двигателей осуществляется с помощью того или иного пускового устройства. Работа этих устройств основана на использовании свойства двух магнитных потоков, смещенных в пространстве на 90° и сдвинутых по фазе на , создавать вращающее магнитное поле.
Однофазные двигатели с пусковой обмоткой
На статоре такого двигателя кроме рабочей обмотки РО находится так называемая пусковая обмотка ПО, повернутая в пространстве относительно рабочей обмотки на 90° (рис. 8.14).
Рис. 8.14 В момент пуска пусковая обмотка замыкается кнопкой K, и в результате трансформаторной связи в ней возникает ток, сдвинутый по фазе относительно питающего тока почти на . Эти токи создают вращающее магнитное поле, которое и разгоняет ротор. После разгона пусковая обмотка размыкается и в дальнейшей работе двигателя не участвует. Двигатели с таким пуском встречаются иногда в бытовых стиральных машинах.
Конденсаторные двигатели
В этих двигателях рабочая и пусковая обмотки статора также смещены на статоре друг относительно друга на 90°. На время пуска пусковую обмотку ПО подключают к сети с помощью кнопки К через конденсатор С (рис. 8.15), благодаря которому ток в пусковой обмотке отличается по фазе от тока в рабочей обмотке на , чем и обеспечивается разгон ротора.
В некоторых двигателях используются два параллельно включенных конденсатора и — оба используются при запуске, а один из них () остается включенным и во время работы двигателя, благодаря чему обе обмотки являются рабочими (рис.8.16).
Рис. 8.16 Конденсаторные двигатели имеют лучшие пусковые и рабочие характеристики по сравнению с другими однофазными двигателями, поэтому они получили наиболее широкое распространение.
Однофазные двигатели с расщепленными полюсами Однофазные двигатели с расщепленными полюсами Статор двигателей очень малой мощности часто делают с явно выраженными полюсами, причем каждый полюс разрезан, а на одну его часть надето медное кольцо, играющее роль пусковой обмотки (рис. 8.17). Под действием переменного магнитного потока, создаваемого обмоткой статора, в кольце индуцируется ЭДС, отстающая по фазе от потока на . Эта ЭДС создает в кольце ток. Поскольку сопротивление кольца практически чисто активное, этот ток совпадает по фазе с ЭДС и отстает от потока обмотки тоже на
Рис. 8.17 Этот ток в кольце создает свой магнитный поток, совпадающий с ним по фазе. Таким образом, под полюсом действуют два сдвинутых по фазе на магнитных потока, образуя вращающееся магнитное поле. Это магнитное поле и увлекает за собой короткозамкнутый ротор. Двигатели с расщепленными полюсами широко применяются для маломощного привода (кинопроекторы, вентиляторы и т.п.). |
Включение трехфазных двигателей в однофазную сеть
Включение трехфазных двигателей в однофазную сеть Во многих случаях трехфазные асинхронные двигатели можно включать в однофазную сеть переменного тока.
На рис. 8.18, а, б показаны схемы включения трехфазных двигателей, у которых выведены лишь по три конца обмоток. Конденсатор С создает дополнительный сдвиг по фазе между током и напряжением, обеспечивая начальный пусковой момент. Величина этого конденсатора рассчитывается или подбирается так, чтобы обеспечить примерное равенство всех трех фазных токов. На рис. 8.18 в, г показаны схемы включения трехфазных асинхронных двигателей, у которых выведены все шесть концов статорной обмотки. Включение трехфазных двигателей в однофазную сеть позволяет получать от них лишь 40-50 % от их номинальной мощности в трехфазном режиме.
Электрические машины постоянного тока