Меню раздела

Автоматизация двигателей с электрическим пуском


Для автоматизации и дистанционного управления двигателем малой и средней мощности (примерно до 500-600 кВт) электрический способ пуска является наиболее простым и удобным. Пуск двигателей при помощи сжатого воздуха применяют для двигателей большой мощности и тихоходных двигателей, так как устройства пуска в этом случае имеют меньшие размеры и металлоемкость.
В большинстве двигателей с электрическим пуском осуществлены следующие принципиальные решения.
1. Командные импульсы на пуск двигателя как автоматический, так й ручной передаются на общее пусковое реле. Автоматическое устройство пуска и ручное управление пуском могут быть расположены около двигателя и на расстоянии от него.
2. Предварительная прокачка масла через подшипники двигателя предусматривается для двигателей мощностью более 100 кВт. Прокачка осуществляется автономным насосом, приводимым в движение электродвигателем. Включение электронасоса производится по пусковому импульсу с некоторым опережением относительно начала прокручивания коленчатого вала. Отключение насоса производится по импульсу давления в масляной магистрали или по времени работы насоса при помощи реле времени.
3. Для облегчения пуска двигателя с разделенными камерами сгорания они оборудуются электрическими свечами накаливания. Свечи накаливания включаются по пусковому импульсу с опережением относительно начала прокручивания коленчатого вала и остаются включенными во время работы пусковой системы. В некоторых схемах для уменьшения затраты электрической энергии после разогрева свечей в их цепь питания вводят дополнительный резистор несколько уменьшающий силу потребляемого тока.
4. При наличии декомпрессионного устройства для облегчения прокручивания вала двигателя при пуске включение декомпрессионного устройства производится электро-соленоидом, а отключение осуществляется через определенный промежуток времени (обычно через 2-5 с после начала вращения вала двигателя).
5. Пусковая система отключается при удачном пуске центробежным или частотно-чувствительным реле; при неудачной серии пусковых попыток-при помощи реле времени.
Исправный, хорошо отрегулированный двигатель должен пускаться с первой попытки. Однако при низкой температуре и при износе поршневой группы двигателей в некоторых случаях требуется выполнять несколько попыток пуска. Для улучшения режима работы аккумуляторных батарей попытки пуска производят с паузой по времени для осуществления «отдыха» батарей. Не рекомендуется проводить прокручивание вала двигателя дольше 45-60 с. Таким образом пусковой цикл может состоять из нескольких прокручиваний двигателя с промежуточными паузами для отдыха батарей. Такие пусковые циклы осуществляются работой двух реле времени, соединенных в систему пульс-пара. Общее время работы цикла ограничивается тремя-пятью попытками пуска и контролируется реле времени.
6. Разрешение на прием нагрузки подается специальным реле, в котором суммируются сигналы от преобразователей, следящих за достижением в двигателе рабочих параметров температуры и давления масла, температуры охлаждающей жидкости, а также частоты вращения вала двигателя.
На рис. 344 показана типовая схема блока пуска двигателя при помощи электрических реле. Пуск двигателя по схеме может быть осуществлен вручную с местного и дистанционного постов управления, а также от автоматического устройства пуска, которое тоже может быть расположено около двигателя и на расстоянии от него.
Все импульсы на пуск подаются на общее пусковое реле К01 от пусковой кнопки 8В1 или от контакта реле автоматического пуска К02 без предварительного ручного переключения схемы с одного вида пуска на другой. Выключатель 81 в цепи автоматического пуска необходим для возможности отключения автоматического пуска при обслуживании или ремонте двигателя для обеспечения безопасности работы персонала. В цепи обмотки пускового реле вводят два нормально замкнутых контакта, один из которых К10:1 отключает систему пуска при наличии аварийных признаков, контролируемых датчиками системы информации, а второй контакт К11:1 отключает систему пуска при штатном пуске двигателя при достижении двигателем пусковой частоты вращения режима холостого хода. Импульс на отключение пусковой системы подается первым контактом трех-импульсного реле частоты вращения 8К1, включаемым датчиком частоты вращения.
После срабатывания реле пуска К01 контакт реле пуска К01 :2 включает обмотку электромагнита защелки стоп-устройства К08, который снимает упор со стоп-устройства и позволяет последнему принять рабочее положение и включает обмотку реле включения свечей накаливания К07. Одновременно через контакт реле датчиков давления 8Р2 происходит включение обмотки контактора электронасоса предварительной прокачки масла. Предварительная прокачка масла прекращается выключением работы масляного насоса при достижении определенного уровня давления в масляной магистрали контактом реле датчика давления 8Р2. Одновременно с прекращением прокачки масла контакт реле датчика давления 8Р1 замыкается, и ток поступает к системе пульс-пары. В случае автоматизации двигателя малой мощности, в котором предварительная прокачка масла не нужна, реле датчика 8Р1 не устанавливают, а его контакты шунтируют перемычкой.
Пусковая схема, обеспечивающая осуществление нескольких пусковых попыток, построена по принципу пульс-пары, составленной из двух реле времени КОЗ и К04. Эти реле поочередно включают или выключают одно другое. Реле времени КОЗ включается сразу после прохождения тока через нормально замкнутый контакт реле времени К04:1. После определенного времени, на которое установлено реле времени КОЗ, оно замыкает контакт КОЗ : 1 и одновременно включает обмотку реле К04 и обмотку реле стартера КОЗ при показанном на схеме положении переключателя 82. Продолжительность работы стартера определяется установленным временем срабатывания реле времени К04; по истечении этого времени контакт К04 :1 размыкается, обмотка реле времени КОЗ не получает питания, и ее контакт КОЗ : 1 размыкается* Обмотка реле К04 также не получает питания, и ее контакт К04 :1 мгновенно принимает нормальное положение, которое соответствует замыканию. После этого цикл повторяется.
При показанном на схеме положении контакта переключателя 82 реле времени КОЗ будет определять время паузы между попытками пуска, а реле времени К04- время прокручивания коленчатого вала двигателя стартером. При другом положении контакта переключателя 82 реле времени КОЗ будет определять время прокручивания вала двигателя стартером, а реле времени К04- время паузы между попытками пуска. Время пусковых попыток определяет реле времени К06. Обычно после трех-пяти пусковых попыток срабатывает реле времени К06, включается контакт К06 :1, подключенный в цепь реле разрыва К10, которое, размыкая контакты К10 :1, отключает питание от реле пуска К01, после чего попытки пуска двигателя прекращаются до прибытия обслуживающего персонала, который выявляет причину отказа пуска двигателя.
Некоторые силовые установки пускаются при помощи основного генератора, работающего в период пуска в качестве электродвигателя. Такую схему применяют на двигателях, используемых для привода генераторов постоянного тока и имеющих аккумуляторные батареи большой мощности. Генератор оборудуют обмоткой с последовательным подключением. После пуска двигателя эта обмотка замыкается, и генератор начинает работать в обычном режиме. Так как электрическое сопротивление генератора мало, пусковой ток достигает достаточно высоких значений. В дальнейшем после начала вращения вала генератора сила тока значительно уменьшается. Емкость батареи определяют по величине силы тока в начале вращения вала двигателя. Емкость аккумуляторных батарей должна обеспечивать несколько попыток пуска без промежуточного под заряда. При пуске двигателя 6ЧН 31,8/33 (Д50), имеющего = 750 кВт, п = 750 об/мин, указанным способом максимальная сила тока в момент пуска достигает 1100А, а к концу пуска она составляет примерно 500 А. При нормальном состоянии двигателя пуск длится 10 с. Максимальное значение силы тока используется 2-3 с.