A5M14RPI
Min.
Rozvody elektrické energie a pohony Rozsah pĜedmČtu: 2p + 1l Laboratorní mČĜení 2 hodiny s periodou 2 týdnĤ (liché a sudé mČĜicí týdny) Garant pĜedmČtu: Doc. Ing. Pavel Mindl, CSc. PĜednášející: doc. Ing. Pavel Mindl, CSc. prof. Ing. JiĜí Lettl, CSc. Laboratorní cviþení: Prvých 6 týdnĤ v T2: E1- 108 (halové laboratoĜe EP 1. patro) Druhých 6 týdnĤ v T2: G1-22
A5M14RPI
Min.
Program laboratorních cviþení z pĜedmČtu A5M14 RPI Rozvody elektrické energie a pohony ýást rozvody elektrické energie LaboratoĜ T2: E1-108 Týden Program mČĜení 1. Bezpeþnost práce v laboratoĜi, laboratorní Ĝád, seznámení studentĤ se zaĜízením laboratoĜe a laboratorními úlohami. Nutná úþast všech studentĤ bez ohledu na to, zda mČĜí v lichém þi sudém týdnu! 2 -7. MČĜení vypínacích charakteristik proudového chrániþe (1. úloha) MČĜení vypínacích charakteristik omezujícího jistiþe (2. úloha) Aplikace obvodĤ kontaktního Ĝízení (3. úloha) 8. – 13. týden tĜi úlohy na pohony 13. a 14. týden se po domČĜení bude udČlovat Z Á P O ý E T Budou ustaveny 4 mČĜicí paralelky. Prvé dvČ paralelky budou mČĜit v lichých týdnech, druhé dvČ paralelky budou mČĜit v sudých týdnech
A5M14RPI
Min.
«À ͳͳͳ dljĚĞ Ŷ ϭ
ĂƚƵŵ
ϯ
ϰ ϱ
ϲ
ϳ
ϴ
ϵ
ϭϬ
ϭϭ
ϭϮ ϭϯ ϭϰ
DşƐƚŶŽƐ ƚ
ŵŽƚŽƌ͘ĨĞůĚ͘ĐǀƵƚ͘Đ nj
dϮ͗ ϭͲ ϭϬϴ
DČĜĞŶş ǀLJƉşŶĂкЌЌĂƌĂŬƚĞƌŝƐƚŝŬƉƌŽƵĚŽǀĠŚŽ ĐŚƌĄŶŝþĞ;ϭ͘ƷůŽŚĂͿ͘ʹƉĂƌĂůĞůŬLJϭĂϮ
ŵŽƚŽƌ͘ĨĞůĚ͘ĐǀƵƚ͘Đ nj
dϮ͗ ϭͲ ϭϬϴ
ϳ͘
DČĜĞŶş ǀLJƉşŶĂкЌЌĂƌĂŬƚĞƌŝƐƚŝŬƉƌŽƵĚŽǀĠŚŽ ĐŚƌĄŶŝþĞ;ϭ͘ƷůŽŚĂͿ͘ʹƉĂƌĂůĞůŬLJϯĂϰ
ŵŽƚŽƌ͘ĨĞůĚ͘ĐǀƵƚ͘Đ nj
dϮ͗ ϭͲ ϭϬϴ
ϭϰ͘
DČĜĞŶş ǀLJƉşŶĂкЌЌĂƌĂŬƚĞƌŝƐƚŝŬŽŵĞnjƵũşĐşŚŽ ũŝƐƚŝþĞ;Ϯ͘ƷůŽŚĂͿ͘ʹ ƉĂƌĂůĞůŬLJϭĂϮ
ŵŽƚŽƌ͘ĨĞůĚ͘ĐǀƵƚ͘Đ nj
dϮ͗ ϭͲ ϭϬϴ
Ϯϭ͘
DČĜĞŶş ǀLJƉşŶĂкЌЌĂƌĂŬƚĞƌŝƐƚŝŬŽŵĞnjƵũşĐşŚŽ ũŝƐƚŝþĞ;Ϯ͘ƷůŽŚĂͿ͘ʹ ƉĂƌĂůĞůŬLJϯĂϰ
ŵŽƚŽƌ͘ĨĞůĚ͘ĐǀƵƚ͘Đ nj
dϮ͗ ϭͲ ϭϬϴ
Ϯϴ͘
^ƚĄƚŶş ƐǀĄƚĞŬʹ ŵČĜĞŶş ŽĚƉĂĚĄ ;ƉĂƌĂůĞůŬĂϭ ĂϮͿ͘ ŵŽƚŽƌ͘ĨĞůĚ͘ĐǀƵƚ͘Đ nj
dϮ͗ ϭͲ ϭϬϴ
ϭϭ͘
ŵŽƚŽƌ͘ĨĞůĚ͘ĐǀƵƚ͘Đ nj
dϮ͗'ϭͲϮϮ
ϭϴ͘
ŵŽƚŽƌ͘ĨĞůĚ͘ĐǀƵƚ͘Đ nj
dϮ͗'ϭͲϮϮ
Ϯϱ͘
ŵŽƚŽƌ͘ĨĞůĚ͘ĐǀƵƚ͘Đ nj
dϮ͗'ϭͲϮϮ
Ϯ͘
ŵŽƚŽƌ͘ĨĞůĚ͘ĐǀƵƚ͘Đ nj
dϮ͗'ϭͲϮϮ
ϵ͘
ŵŽƚŽƌ͘ĨĞůĚ͘ĐǀƵƚ͘Đ nj
dϮ͗'ϭͲϮϮ
нnjĄƉŽþĞƚ
ŵŽƚŽƌ͘ĨĞůĚ͘ĐǀƵƚ͘Đ nj
dϮ͗'ϭͲϮϮ
ŵČĜĞŶş нnjĄƉŽþĞƚ͘
ŵŽƚŽƌ͘ĨĞůĚ͘ĐǀƵƚ͘Đ nj
dϮ͗'ϭͲϮϮ
ϵ͘
ϵ͘
ϭϬ͘
ϭϬ͘ ϭϬ͘
ϭϬ͘ ϰ͘ ϭϭ͘
KďǀŽĚLJŬŽŶƚĂŬƚŶşŚŽĜşnjĞŶş ;ƉĂƌĂůĞůŬĂϯĂϰͿ
ϭϭ͘
ϭϭ͘
ϭϭ͘
ϭϮ͘
ϭϮ͘ ϭϲ͘ ϭϮ͘ Ϯϯ͘ ϭϮ͘
>ŝƚĞƌĂƚƵƌĂ
^ĞnjŶĄŵĞŶş Ɛ ůĂďŽƌĂƚŽĜş͕ďĞnjƉĞþŶŽƐƚŶş ƉĜĞĚƉŝƐLJ͕ůĂďŽƌĂƚŽƌŶş ĜĄĚ͕ůĂďŽƌĂƚŽƌŶş ƷůŽŚLJ͘ ;ǀƓĞĐŚŶLJƐŬƵƉŝŶLJnj ůŝĐŚĠŚŽŝƐƵĚĠŚŽƚljĚŶĞͿ
Ϯϯ͘
ϯϬ͘ Ϯ
dĠŵĂ
ͷͳͶ
A5M14RPI
Min.
Literatura: Mindl,P.: Návody na laboratorní cviþení A1M14 SP2 – elektrické stroje a pĜístroje 2, http://motor.feld.cvut.cz Studijní skupina (max. 15 studentĤ) se dČlí na 3 mČĜicí skupiny . Na každém mČĜení je urþen vedoucí mČĜicí skupiny, který zodpovídá za zpracování a odevzdání referátu na následujícím cviþení. RozdČlení do mČĜicích skupin a urþení termínĤ mČĜení jednotlivých úloh probČhne v 1. týdnu pĜi seznamování s laboratoĜí a pouþení o bezpeþnosti práce. PĜítomnost všech studentĤ na prvém cviþení je nezbytnČ nutná. Proto v prvém týdnu pĜijdou do laboratoĜe i skupiny, které mají mČĜit v sudých týdnech! V týdnu 2. až 7. probíhá mČĜení v laboratoĜi elektrických pĜístrojĤ. MČĜí se všechny úlohy souþasnČ, mČĜicí skupiny se na nich postupnČ vystĜídají za 6 týdnĤ.
Podmínky pro udČlení zápoþtu 1. Aktivní úþast na cviþeních. 2. ěádnČ vedený pracovní sešit s úplnými a zpracovanými zápisy o všech laboratorních mČĜeních a absolvovaném mČĜicím bloku. 3. Odevzdané vzorové referáty (jeden za celou mČĜicí skupinu z každé úlohy). Garant referátu bude dohodnut na zaþátku mČĜicího bloku.
V Praze dne 8.9. 2011
Doc. Ing. Pavel Mindl,CSc.
A5M14RPI
Min.
A5M14RPI
Min.
A5M14RPI
Min.
A5M14RPI
Min.
A5M14RPI
Min.
A5M14RPI
Min.
A5M14RPI
Min.
A5M14RPI
Obvody kontaktního Ĝízení
Min.
A5M14RPI
Min.
Obvody kontaktního Ĝízení
Rozbor úlohy Obvody kontaktního Ĝízení jsou používány pro ovládání výkonových spínacích pĜístrojĤ. Jejich úkolem je zajištČní správného sledu spínacích operací ve výkonových spínacích obvodech, pohodlné ovládání výkonových spínacích pĜístrojĤ (napĜ. tlaþítkové ovládání), vzájemné blokování obvodĤ, které nesmí být sepnuty souþasnČ, vymezení dráhy mechanických pohyblivých dílĤ (koncové spínaþe) þi ochrana proti pĜetížení malými nadproudy zaĜazením ovládacích kontaktĤ nadproudového relé do ovládacích obvodĤ. Využitím þasových relé lze realizovat jednoduché sekvenþní obvody. SložitČjší Ĝídicí obvody doplnČné rozhodovacími funkcemi lze podstatnČ jednodušeji, než klasickými jednoúþelovými pĜístroji, realizovat pomocí Ĝídicích relé nebo programovatelných automatĤ.
A5M14RPI
Min.
K základnímu seznámení s touto problematikou a pochopení principu þinnosti obvodĤ kontaktního Ĝízení slouží následující úloha, bČhem níž se student seznámí se základními elektrickými pĜístroji, používanými v obvodech kontaktního Ĝízení, jejich základními parametry a schématickými znaþkami. Dále se seznámí s tzv. žebĜíþkovou strukturou ovládacího schématu, která se v technické praxi požívá ke kreslení obvodových schémat a umožĖuje dobrou orientaci a pochopení funkce daného zapojení. Mimo základních schématických znaþek je dĤležitý i popis jednotlivých elementĤ schématu, který musí jednoznaþnČ definovat, o jaký elektrický pĜístroj jde, které jeho souþásti uvedené ve schématu k nČmu patĜí a jak je do obvodu zapojen. Proto popis jednotlivých pĜístrojĤ obsahuje základní oznaþení (napĜíklad stykaþ symbolem K), poĜadové þíslo stykaþe (1) a þísla þi oznaþení svorek, kterými je stykaþ do obvodu zapojen. Tento zpĤsob oznaþování lze demonstrovat napĜ. schématem na obr.1. Stykaþ K1 je do ovládacího obvodu zapojen jednak svojí ovládací cívkou se svorkami A1 a A2. Dále jsou v obvodu použity jeho dva pomocné kontakty a to zapínací kontakt 1K1 a rozpínací kontakt 2K1. Prvé þíslo v oznaþení znamená poĜadí kontaktu (pro zapínací kontakty se používají lichá þísla) a K1 znaþí, že se jedná o kontakt, patĜící ke stykaþi K1. Pro úplnou specifikaci jsou uvedena i þísla pĜipojovacích svorek ( v našem pĜípadČ 13, 14 u 1K1 a 61,62 u 2K1).
A5M14RPI
Min.
Úkol mČĜení Seznamte se s jednotlivými pĜístroji pro sestavení obvodĤ kontaktního Ĝízení (elektromagnetický stykaþ – hlavní a pomocný kontaktní systém, ovládací elektromagnet, štítkové parametry), þasové relé, tlaþítkové spínaþe, signálky, napájení). Na zapojovacím pĜípravku zapojte a funkþnČ ovČĜte následující obvody: 1. Ovládání stykaþe vypínaþem (simulováno tlaþítkovým spínaþem) se signalizací vypnutého a zapnutého stavu. 2. Ovládání stykaþe zapínacím a vypínacím tlaþítkem se signalizací vypnutého a zapnutého stavu. 3. Zapojení stykaþové kombinace pro reverzaci smČru otáþení asynchronního motoru s optickou signalizací smČru otáþení. 4. Zapojení stykaþové kombinace pro rozbČh asynchronního motoru s kotvou nakrátko s automatickým pĜepnutím hvČzda – trojúhelník. 5. Každou úlohu detailnČ zadokumentujte a popište funkci jednotlivých elementĤ zapojení.
A5M14RPI
Min.
Schématické znaþky vybraných elektrických pĜístrojĤ
autotransformátor s regulací napČtí
Ι> nadproudové relé
jistiþ
pojistka
mČĜicí transformátor proudu
stykaþ - hlavní zapínací kontakt ovládací ústrojí, cívka relé, stykaþe
transformátor napČtí
kontakt pĜepínací cívka relé se zpoždČním pĜi odpadu zdroj svČtla cívka relé se zpoždČním pĜi pĜítahu
kontakt vypínací otoþného vypínaþe R1 10K
rezistor
termoþlánek
kontakt zapínací otoþného vypínaþe boþník R3 kontakt zapínací tlaþítkového vypínaþe
C2 10k
kontakt vypínací tlaþítkového vypínaþe
trojpólový symoþinný vypínaþ
zesilovaþ
potenciometr, promČnný rezistor
poþítaþ impulsĤ
kapacitor
A
ampermetr
V
voltmetr
ruþkový mČĜicí pĜístroj
M 3
tĜífázový indukþní motor
A5M14RPI
Min.
Použité pĜístroje Zkušební zapojovací pĜípravek s napájecím zdrojem, se tĜemi stykaþi, þasovým relé, vypínacím a dvČma zapínacími tlaþítky a dvČma signálkami. Obvod pro ovládání stykaþe otoþným vypínaþem s aretací polohy Málo þasté použití ovládacího obvodu s otoþným vypínaþem s aretací polohy a signalizací zapnutého a vypnutého stavu signálkami H1 a H3. UmožĖuje pouze funkci dálkového zapnutí a vypnutí stykaþe. Schéma zapojení Napájení 24V
L1
L2
S1 1
13
61
K1 2
A1
1K1
2K1
A2
14
1
H3
2
62
1
H1
2
Obr.1 Ovládání stykaþe otoþným vypínaþem a signalizací vypnutého a zapnutého stavu
A5M14RPI
Min.
Ovládání stykaþe tlaþítky Velmi þasto používané zapojení, zejména pro ovládání pracovních strojĤ. K vypnutí stykaþe dojde stiskem tlaþítka STOP nebo pĜi výpadku napájecího napČtí. Zapojení je dĤležité z hlediska bezpeþnosti, neboĢ zamezuje samovolnému spuštČní stroje po obnovení napájení.
Napájení 24V L1
L2
STOP
START
S3 1
S1 2
1
K1 2
A1
A2
1K1
13
53
61
Obr.2
14
3K1
2K1
54
1
H3
2
62
1
H1
2
Ovládání stykaþe tlaþítkovými spínaþi se signalizací vypnutého a zapnutého stavu
A5M14RPI
Min.
Reverzace otáþení asynchronního motoru ZmČnu smyslu otáþení asynchronního motoru lze dosáhnout pĜepojením sledu fází napájecího tĜífázového napČtí na jeho napájecích svorkách. Pro tuto operaci lze použít dvojice stykaþĤ, jejichž silové kontakty jsou zapojeny dle obr. 3a. Ovládací obvod s elektrickým blokováním stykaþĤ je na obr.3b.
otáþení vpĜed K1 L1 L2 L3
Poj1
M 3
K2 otáþení vzad
Obr. 3a Schéma zapojení silového obvodu asynchronního motoru s reverzací smČru otáþení
A5M14RPI
Min.
L1
Napájení 24V
STOP 1
S3
2
1
S1
13
vpĜed
53
53
3K1
3K2
62
A1
62
A1
A2
2K2 K2
2 1K2
61
14
vzad
1 13
K1 2
1K1 S2
L2
14
61
A2
2K1
54
1
H1
2
54
1
H2
2
Obr.3b Ovládací obvod pro reverzaci otáþení tĜífázového asynchronního motoru se dvČma stykaþi a optickou signalizací smČru otáþení
A5M14RPI
Min.
PĜepínání hvČzda-trojúhelník asynchronního motoru s kotvou nakrátko PĜi pĜipojení asynchronního motoru s kotvou nakrátko k napájecí síti dochází pĜi zapojení vinutí do trojúhelníka k velkému proudovému nárazu. Aby se náraz snížil, lze motor k síti pĜipojit nejprve v zapojení do hvČzdy a po jeho rozbČhu pĜepojit vinutí do trojúhelníka. PĜepnutí hvČzda-trojúhelník lze provést pomocí stykaþĤ dle schéma na obr. 4a. K naþasování okamžiku pĜepnutí mezi trojúhelníkem a hvČzdou lze použít þasové relé a tak celou spouštČcí operaci automatizovat. Schéma ovládacího obvodu pro tento pĜípad je na obr.4b.
K1
vinutí motoru
K2
L1 L2 L3
K3
Obr.4a Schéma zapojení silového obvodu s pĜepínáním vinutí motoru hvČzdatrojúhelník
A5M14RPI
Napájení 24V
L1
STOP 1
Min.
S3
2
1 13
START S1
L2
K1 2
1K1
A1
A2
14 KT A1
A2
K2 15
16
A1
A2
2KT
H1 2
1
2K2
K3
3K1
62
61
53
A1 54 1
A2 H2 2
Obr.4b Ovládací obvod pro rozbČh tĜífázového asynchronního motoru s pĜepínáním hvČzda trojúhelník a optickou signalizací stavu rozbČhu. ýasové relé KT urþuje dobu bČhu motoru s vinutím zapojeným do hvČzdy.
A5M14RPI
Min.
KONEC
