Вежба 3. – Стартовање и заустављање мотора са временским кашњењем

Задатак вежбе 3:

а. Повезати асинхрони мотор на мрежу тако да се мотор аутоматски зауставља после времена t од момента пуштања у рад. Предвидети и могућност ручног искључења мотора у сваком тренутку деловањем на тастер.

б. Повезати асинхрони мотор на мрежу тако да се мотор стартује после времена t од момента притиска на одговарајући тастер и да се зауставља по жељи притиском на други тастер.

Теоријски део

Често се у пракси при реализацији различитих производних процеса захтева одложено деловање одређених елемената управљачког процеса из различитих разлога. Прави разлози одложеног временског деловања појединих елемената у неком процесу, леже у самим захтевима тог процеса. Тада у управљачки процес наступају елементи са одложеним реаговањем од којих су најчешће употребљавани временски релеји. Они омогућавају да по њиховом побуђивању сачекају одређено време које се најчешће може подешавати а потом реагују и изврше задатак.

Такво деловање временских релеја показаће се на реализацији два врло једноставна задатка, која су везана за управљање асинхроним мотором, и извести и облику вежбе.

Потребно је прикључити асинхрони мотор на извор напајања на панелу преко одговарајућих елемената, тако да се у првом случају мотор аутоматски заустави по истеку предвиђеног времена t од момента пуштања у рад, а у другом случају да мотор стартује после истека времена t од деловања на тастер за укључење. У оба ова случаја јасно је да се морају користити временске јединице, тј. временски релеји са функцијом која омогућавају деловање са неким закашњењем. Треба оставити могућност заустављања мотора у оба случаја деловањем на тастер за искључење.

Вежба 3а.

Опис вежбе и управљачка шема

У првом случају, мотор треба прикључити на извор напајања (изведеног на паноу преко главног прекидача и аутоматских осигурача), преко одговарајуће везе расположивих елемената у ормару, у циљу остваривања управљачког задатка. Мотор треба да се директно стартује и да се од тог тренутка аутоматски искључи за предвиђено време t. Дакле, може се користити расположиви мултифункционални временски релеј са функцијом кашњења реаговања (функција А) који ће бити побуђен у тренутку укључења мотора и по истеку предвиђеног времена t реаговати одвајањем електромагнета контактора од напона што ће проузроковати искључење мотора. Потребно је да се у сваком тренутку мотор може искључити деловањем на тастер за искључење Т_i. Користити биметалну заштиту и омогућити светлосну сигнализацију квара.

На основу дефинисаног задатка, управљачка шема треба да задовољи следеће захтеве:

· укључивањем главног прекидача у ормару, мотор треба да је без напајања, тј. главни контакти контактора К треба да су отворени;

· ако је мотор искључен његово укључење се остварује деловањем на тастер T_u;

· деловањем на тастер Т_u електромагнет контактора К треба да дође под напон и контактор затвори своје главне контакте; држање се остварuје помоћним NО (нормално отвореним) контактом контактора К који је везан паралелно тастеру T_u;

· када електромагнет прекидача дође под напон, потребно је да и временски релеј дође под напон да би било стартовано одбројавање до реаговања релеја;

· потребно је обезбедити светлосну сигнализацију зеленом лампицом када је мотор укључен;

· деловањем временског релеја треба да дође до искључења електромагнета контактора К;

· потребно је да се у сваком тренуткu мотор може искључити деловањем на тастер T_i;

· у случају деловања биметалне заштите треба да дође до одвајања мотора од напајања прекидањем напајања управљачког дела кола и сигнализирања квара црвеном лампицом.

Управљачка шема која задовољава сваки од ових захтева има изглед као на слици 53:

Слика 53 – Управљачка шема вежбе 3а.

Елементи управљачке шеме:

F1    –  аутоматски осигурач

FT    –  биметална заштита

T_u     –  тастер за укључивање мотора

T_i     –  тастер за искључивање мотора

T      –  временски релеј

K     –  главни контактор

H_zel.     –  сигнализација укљученог мотора

H_crv.    –  сигнализација реаговања биметалне заштите

Деловањем на тастер T_u електромагнет контактора долази под напон и он затвара своје главне контакте (мотор креће). У истом тренутку побуђује се временски релеј Т и он започиње одбројавање до реаговања. Држање и побуду временског релеја после опуштања тастера обезбеђује помоћни нормално отворени контакт (К 53-54) контактора К који је везан паралелно тастеру T_u. Светлосна сигнализација зеленом лампицом H_zel. је обезбеђена паралелним везивањем лампице са електромагнетом контактора К (када је електромагнет под напоном мотор је укључен и светли лампица).

По истеку подешеног времена затезања временски релеј Т реагује променом свог стања, тј. отварањем својих нормално затворених (NC) контаката (Т 15-16) који прекидају струјно коло електромагнета и долази до отварања главних контаката контактора К. Мотор се зауставља и сви елементи се враћају у своје стабилно (нормално, безнапонско) стање.

Мотор се у било ком тренутку рада може искључити деловањем на тастер T_i. У случају реаговања биметалне заштите долази до искључења мотора. Реаговањем биметала FT отварају се његови помоћни NC контакти (FT 95-96) који прекидају напајање управљачке шеме а затварају NO контакти (FT 97-98) који преко црвене лампице H_crv. омогућавају светлосну сигнализацију квара.

Вежба 3б.

У другом делу вежбе потребно је обезбедити кашњење стартовања мотора. Мотор треба такође прикључити на извор паноа преко одговарајућих расположивих елемената тако да се мотор покрене после предвиђеног времена t по притиску на тастер за укључење. Може се користити временски релеј са функцијом кашњења реаговања (функција А) који ће бити побуђен притиском на тастер за укључење T_u, и реаговати после предвиђеног времена затезања активирајући контактор К (довешће електромагнет контактора К под напон), којим ће мотор бити покренут. Потребно је предвидети и тастер T_i за искључење мотора. Користити биметалну заштиту и омогућити светлосну сигнализацију квара.

На основу дефинисаног задатка управљачка шема треба да задовољи следеће захтеве:

· укључивањем главног прекидача на панелу, мотор се не сме ставити под напон, тј. главни контакти контактора К треба да су отворени;

· ако је мотор искључен, његово укључење са временским затезањем треба да се оствари деловањем на тастер T_u;

· деловањем на тастер T_u треба да дође до побуђивања временског релеја који отпочиње одбројавање до реаговања; држање релеја под напоном треба да омогући помоћни контактор K_p;

· тастер T_u треба да омогући и активирање помоћног контактора K_p;

· треба обезбедити светлосну сигнализацију жутом лампицом да је одбројавање почело;

· по истеку времена затезања t, временски релеј треба да активира контактор К стављајући његов електромагнет под напон;

· треба обезбедити светлосну сигнализацију зеленом лампицом када је мотор укључен;

· потребно је да се мотор може у сваком тренутку искључити деловањем на тастер T_i;

· у случају деловања биметалне заштите треба да дође до одвајања мотора од напајања прекидањем напајања управљачког дела кола и сигнализирања квара црвеном лампицом.

Управљачка шема која задовољава сваки од ових захтева има изглед као на слици 54:

Слика 54 – Управљачка шема вежбе 3б.

Елементи управљачке шеме:

F1    –  аутоматски осигурач

FT    –  биметална заштита

T_u     –  тастер за укључивање мотора

T_i     –  тастер за искључивање мотора

T      –  временски релеј

K     –  главни контактор

K_p    –  помоћни контактор

H_zel.     –  сигнализација укључења мотора

H_zut.     –  сигнализација одбројавања од тренутка укључења

H_crv.    –  сигнализација реаговања биметалне заштите

Деловањем на тастер Т_u долази до активирања (побуђивања) временског члана Т који почиње са одбројавањем до реаговања. Такође долази до активирања и помоћног контактора K_p који својим помоћним NО контактом
(K_p 53-54) омогућава држање временског члана Т под напоном по опуштању тастера T_u.

Светлосна сигнализација да је временски релеј Т активиран, обезбеђена је жутом лампицом H_žut. која је преко NC контаката (Т 15-16) временског релеја Т везана за његове побудне крајеве А1 и А2 тј. за А1 и за нулту тачку ормара.

Кад временски члан Т одброји унапред подешено време t, он реагује и затвара своје NO контакте (Т 15-18) тиме активирајући контактор К (његов електромагнет долази под напон) што доводи до стартовања мотора и светлосне сигнализације зеленом лампицом H_zel.. Жуту лампицу искључују NC контакти
(Т 15-16) временског релеја.

Мотор се у било ком тренутку рада може искључити деловањем на тастер T_i, чиме се прекида напајање (побуда) временског релеја и он се враћа у своје нормално (стабилно) стање. То стање подразумева отварање нормално отворених контаката временског релеја што има за последицу деактивирање контактора К и одвајање мотора од напајања (мотор се зауставља).

Реаговањем биметала FT као и у прошлом задатку отварају се његови помоћни NC контакти (FT 95-96) који прекидају напајање управљачке шеме, тиме и мотора а затварају NO помоћни контакти (FT 97-98) који омогућавају сигнализацију квара црвеном лампицом.

Припрема студента за извођење вежбе

Пре уласка у лабораторију студент треба да уради следеће:

· Разјаснити задатак и управљачку шему за дату вежбу и отклонити све сумње што се тиче разумевања њеног функционисања.

· Као додатну припрему искористи материјал из фолдера VEZBA3 са приложеног CD-а за разумевање реализације сличних задатака. На CD-у се налазе:

§ управљачка и спојна шема за штампање нацртане у програму AutoCAD 2008,

§ ова вежба симулирана у програму „Constructor“ (фајл „vezba3.Lad“),

§ анимације и симулације сличних управљачких задатака као и остали материјал везан за вежбу 3 (фолдер DODATNI MATERIJAL),

§ каталози са детаљним подацима и карактеристикама употребљених елемената (фолдер KATALOSKI PODACI);

· Имајући у виду расположиву опрему и елементе студент треба сам да покуша да смисли другачију или допуни постојећу шему реализације, испроба њено функционисање у програму „Constructor“ и предложи је асистенту.

Провера припремљености студента

Одговорити на следећа питања:

· Која је улога временских релеја? Како се најчешће деле према реаговању?

· Која је разлика код релеја са кашњењем реаговања и кашњењем деактивирања?

· Која функција релеја сe користи за вежбу? Зашто?

· Шта се дешава са контактима релеја по истеку времена затезања?

· Шта би се десило ако се на ред са жутом лампицом не би везао NC контакт временског релеја већ само кратко спојио?

· Која је улога помоћног контактора K_p у последњој управљачкој шеми?

· Шта ће се десити ако се пре истека времена затезања временског релеја делује на тастер за искључење? Да ли ће мотор стартовати по истеку затезног времена? Зашто?

· Ако се случајно погреши, и  уместо NO контаката помоћног контактора K_p вежу његови NC контакт, шта ће се дешавати по стављању везе под напон, укључивањем главног прекидача напајања паноа?

Рад у лабораторији

Вежба 3а.

Потребни елементи и подаци:

Назив елемента	Ком.	Конфигурација контаката	Напомена
Контактор К	1	-  3 NО главни -  1 NО помоћни	Као главни користити први контактор који је обједињен са биметалном заштитом
Тастери Тu и Тi	2	-  1 NО -  1 NC	Зелени тастер је са NО контактима. Црвени тастер је са NC контактима
Временски релеј Т	1	-  1 NC	Релеј подесити на функцију А и на затезно време које је дато испод таблице
Лампице Хzel. и Хcrv.	2		Користе се зелена и црвена лампица
Биметална заштита FT	1	-  3 NО главни -  1 NC помоћни -  1 NО помоћни	Биметална заштита је у склопу првог контактора

Подесити временски члан T на затезно време t=10s.

Поступак рада:

· Проверити да ли је главни прекидач у ормару искључен;

· Идентификовати потребне елементе за реализацију и њихове контакте;

· Повезати елементе према приложеној спојној шеми;

· Прво повезати главне струјне кругове (црним везама) а на крају управљачки део (црвеним везама);

· Преконтролисати везе;

· Подесити потребне параметре (функцију релеја, затезно време);

· Позвати асистента да преконтролише да ли је све добро повезано;

· У присуству асистента укључити главни прекидач у ормару;

· Извршити управљачки задатак;

· Попунити извештај о обављеној вежби;

· По обављеном задатку искључити мотор деловањем на тастер за искључење;

· Искључити главни прекидач у ормару;

· Развезати постојеће везе и вратити све у почетно стање.

Спојна шема:

Слика 55 – Спојна шема вежбе 3а

Вежба 3б.

Потребни елементи и подаци:

Назив елемента	Ком.	Конфигурација контаката	Напомена
Контактор К	1	-  3 NО главни -  1 NО помоћни	Ово је главни контактор. Користити први контактор који је обједињен са биметалном
Контактор Кp	1	-  3 NО главни	Ово је помоћни контактор. Изабрати један од два слободна
Тастер Тu и Тi	2	-  1 NО -  1 NC	Зелени тастер је са NО контактима Црвени тастер је са NC контактима
Временски релеј Т	1	-  1 NC -  1 NО	Користе се и NО и NC контакти временског релеја. Релеј подесити на функцију А и на затезно време које је дато испод таблице
Лампице Hzel., Hžut. и Hcrv.	3		Користе се жута, зелена и црвена лампица
Биметална заштита FT	1	-  3 NО главни -  1 NC помоћни -  1 NО помоћни	Биметална заштита је у скопу првог контактора

Подесити временски члан T на затезно време t=10 s.

Спојна шема:

Слика 56 – Спојна шема вежбе 3б.

Поступак рада:

• Проверити да ли је главни прекидач у ормару искључен;
• Идентификовати потребне елементе за реализацију и њихове контакте;
• Повезати елементе према приложеној спојној шеми;
• Прво повезати главне струјне кругове (црним везама) а на крају управљачки део (црвеним везама);
• Преконтролисати везе;
• Позвати асистента да преконтролише да ли је све добро повезано;
• У присуству асистента укључити главни прекидач у ормару;
• Извршити управљачки задатак;
• Попунити извештај о обављеној вежби;
• По обављеном задатку искључити мотор деловањем на тастер за искључење;
• Искључити главни прекидач у ормару;
• Развезати постојеће везе и вратити све у почетно стање.

Извештај о обављеној вежби: