Принцип действия электрооборудования и систем управления

3 Принцип действия электрооборудования и систем управления

Электрическая схема управления компрессорной установкой состоит из двух агрегатов . Двигатели компрессоров М1 и М2 питаются от трехфазной сети переменного тока напряжением 380В, через автоматические выключатели с комбинированными расцепителями. Включение и отключение двигателей производится магнитными пускателями КМ1 и КМ2. Цепи управления и сигнализация питаются фазным напряжением 220В через автоматический выключатель.

Управление компрессорами может быть автоматическим и ручным. Выбор способа управления производится с помощью переключателей SA1 и SA2. При ручном управлении включение и отключение пускателей КМ1 и КМ2 осуществляется поворотом рукояток переключателей SA1 и SA2 из положения О (отключен) в положение В (включен).

Автоматическое управление компрессорами производится при установке переключателей в положение О, а включение и отключение пускателей осуществляются с помощью реле КТ1 и КТ2. Контроль давления воздуха в ресиверах производится двумя электроконтактными манометрами, контакты которых включены в цепь катушек КМ1 – КМ4. Очередность включения компрессоров при падении давления устанавливается с помощью переключателя режимов SA3. Если SA3 установлен в положение К1, то первым включается компрессор К1.

Если ресиверы наполнены сжатым воздухом, давление соответствует верхнему пределу (контакты манометров М1-N и M2-N разомкнуты) и компрессор не работает. В результате падения давления в ресиверах до минимального значения, установленного для пуска первого компрессора, замкнется контакт М1-N первого манометра (N-нижний предел), срабатывает реле КТ1 и своим контактом включит пускатель КМ1 двигателя первого компрессора. В результате работы компрессора К1 давление в ресиверах будет повышаться и контакт М1-N разомкнется, но это не приведет к отключению компрессора, так как катушка реле КТ1 продолжает получать питание через свой контакт и замкнутый контакт реле КТ4. При повышении давления в ресиверах до максимального предела замкнется контакт манометра М1-В (В-верхний предел), сработает реле КТ4 и своим контактом отключит реле КТ1, потеряет питание пускатель КМ1 и компрессор К1 остановится.

В случае недостатка производительности первого компрессора или его неисправности давление в ресиверах будет продолжать падать. Если оно достигнет предела, установленного для замыкания контакта M2-N второго манометра, то срабатывают реле КТ3 и КТ2. Последнее своим контактом включит пускатель КМ2, т.е. вступит в работу компрессор К2. Реле КТ2 после размыкания контакта M2-N остается включенным через свой контакт и замкнутый контакт реле КТ4. Когда давление в ресиверах в результате совместной работы обоих компрессоров поднимается до верхнего предела, замыкается контакт манометра M2-В и включается реле КТ4. В результате отключаются реле КТ1 и КТ2 и пускатели КМ1 и КМ2. Оба компрессора остановятся.

В схеме предусмотрен контроль исправности компрессорной установки. Если несмотря на работу обоих компрессоров давление в ресиверах продолжает падать или не изменяется, то контакт M2-N нижнего предела остается замкнутым, и реле КТ3 будет включено. Оно своим контактом приведет в действие реле КТ5, которое с выдержкой времени замкнет свой контакт в цепи аварийно – предупредительной сигнализации, и персоналу будет подан сигнал о необходимости устранения неисправности.

Сигнальная лампа HL1 служит для световой сигнализации о режиме работы установки при ручном режиме. Сигнальная лампа HL2 и реле напряжения КТ6 служит для контроля наличия напряжения в цепи управления.

4 Расчёт и выбора электрических аппаратов и элементов электрической схемы

При выборе руководствуемся электрическими аппаратами приведёнными в литературе.

Магнитные пускатели выбирают по следующим условиям:

1. току и напряжению главных контактов

2. числу и роду главных контактов

3. напряжению катушки

4. числу и роду вспомогательных контактов

5. конструктивному исполнению

Ток главных контактов рассчитывается по формуле:

,А (2)

где І- расчетная сила тока; U- напряжение; cosφ- коэффициент мощности, η – КПД двигателя.

,А

Результаты заносим в таблицу 5.1 выбор магнитных пускателей

Таблица 5.1 Выбор магнитных пускателей

Позиционные обозначения и типы		Напряжение главных контактов, В	Ток главных контактов, А	Число гл. контов зам./разм	Число вспом. Контов зам./разм	Напряжение катушки, В
КМ1 ВА13 63/40	требуется	380	30,19	3/0	0\0	220
	выбрано	380	40	3/0	3/0	220
КМ2 ВА13 63/40	требуется	380	30,19	3/0	3/0	220
	выбрано	380	40	3/0	3/0	220

ВА13 – выключатели предназначены для проведения тока в номинальном режиме и отключения тока при КЗ и перегрузке. Выбор выключателей осуществляемся по току коммутирующих устройств.

В случае, если магнитный пускатель не коммутирует силовые цепи, то выбираем пускатели первой величины на Iном=10,А смотрим по количеству контактов.

Следующим выбираем светодиодные сигнальные лампы типа СКЛ, результаты выбора занесены в таблицу 5.2 выбор светодиодных сигнальных ламп.

Таблица 5.2 Выбор светодиодных сигнальных ламп

Марка лампы	Наименование на плане	Номинальное напряжение		Номинальный ток лампы, А	Высчитанная мощность, Вт	Цвет
		по схеме, В	по паспорту, В
СКЛ 13	HL1	220	220	0,003	0,33	зелёный
СКЛ 13	HL2	220	220	0,003	0,33	красный

Светодиодные лампы типа СКЛ 13 выпускаются с цоколем Е10

Таблица 5.3 Технические характеристики промежуточных реле

Позиционные обозначения и типы		Число замыкающих контактов	Число размыкающих контактов	Напряжение катушки, В	Степень защиты
КТ1 РПЛ – 1100+ ПКЛ-11	требуется	2	0	220	IP00
	выбрано	2	0	220	IP00
КТ2 РПЛ – 1100+ ПКЛ-11	требуется	2	0	220	IP00
	выбрано	2	0	220	IP00
КТ3 РПЛ – 1100+ ПКЛ-11	требуется	2	0	220	IP00
	выбрано	2	0	220	IP00
КТ4 РПЛ – 1101	требуется	0	1	220	IP00
	выбрано	0	1	220	IP00
КТ5 РПЛ – 1100	требуется	1	0	220	IP00
	выбрано	1	0	220	IP00
КТ6 РПЛ – 1101	требуется	0	1	220	IP00
	выбрано	0	1	220	IP00

Выбор аппаратов ручного управления

К аппаратам управления относятся кнопки управления, выключатели, переключатели, конечные и путевые выключатели.

Выбор производится:

По номинальному напряжению сети:

. (5.2)

По длительному расчетному току цепи:

, (5.3)

. (5.4)

Длительный расчетный ток цепи5

, (5.5)

где S – наибольшая суммарная мощность, потребляемая аппаратами при одновременной работе.

, (5.6)

где – мощность потребляемая каждым отдельным аппаратом во включенном состоянии.

S = S _КМ1 +S _КМ2 +S _КТ1+S _КТ2+S _КТ3+S _КТ4=50х2+8х4=132ВА (по формуле 5.6)

В схеме вентиляционной установки напряжение в цепях управления составляет 220 В., максимальное количество одновременно включенных аппаратов – 4 контактора и 4 промежуточных реле. Согласно справочным данным контактор в рабочем состоянии потребляет 50 ВА, а промежуточные реле 8 ВА. Определяем длительный расчетный ток:

 (по формуле 5.5)

Таблица 5.4 Технические характеристики переключателей

Позиционное обозначение	Серия	Номинальное напряжение, В	Номинальный ток, А	Число полюсов	Степень защиты
SA1	ПМО Ф221Д1УЗ	220	10	2	IP40
SA2	ПМО Ф1121Д1УЗ	220	10	2	IP40
SA3	ПМО Ф221Д1УЗ	220	10	1	IP40

В схеме имеется 3 переключателя SA, который обеспечивает два режима работы установки – автоматический и ручной. ПМО – переключатель малогабаритный общепромышленный, предназначен для коммутации электрических цепей управления, сигнализации и защиты напряжением от 12 до 220В постоянного тока и от 24 до 380В переменного тока частотой 50,60 и 400Гц при токах от 0,25 до 6,3А в стационарных установках.

Выбор переключателей осуществляется по расчетному току.