1

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY

KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I NAPĘDÓW ELEKTRYCZNYCH

Instrukcja do zajęć laboratoryjnych dla studentów

WYDZIAŁU MECHANICZNEGO

Studiów stacjonarnych i niestacjonarnych

z przedmiotów

PODSTAWY ELEKTROTECHNIKI I ELEKTRONIKI

Kody przedmiotów: MKBMS02011, MKBMN01002

ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA

Kody przedmiotów: MKARS02010; MKIBS02015; MKTRS02011; MKETS02014;

MKARN02010; MKIBN02018; MKTRN03018.

ĆWICZENIE 3M

STEROWANIE NAWROTEM SILNIKA TRÓJFAZOWEGO

Opracował

dr inż. Adam Kuźma

BIAŁYSTOK 2013

2

Instrukcja jest własnością Katedry Energoelektroniki i Napędów Elektrycznych.

Do użytku wewnętrznego katedry.

Powielanie i rozpowszechnianie zabronione

3

Ogólne zasady bezpieczeństwa



Przed przystąpieniem do zajęć należy zapoznać się z instrukcją dydaktyczną stanowiska
laboratoryjnego.



Dokonać oględzin urządzeń i przyrządów używanych w ćwiczeniu, a o zauważonych
nieprawidłowościach bezzwłocznie powiadomić prowadzącego.



Zabrania się samodzielnego załączania stanowiska bez zgody prowadzącego.



Zmian nastaw parametrów lub konfiguracji, możliwych przy użyciu dostępnych
manipulatorów (potencjometrów, przełączników), należy dokonywać po przeanalizowaniu
skutków takich działań.



Zmian konfiguracji obwodów elektrycznych, możliwych jedynie poprzez zmiany połączeń
przewodów, należy dokonywać za zgodą prowadzącego po uprzednim wyłączeniu
zasilania stanowiska.



Po załączeniu stanowiska wykonywanie przełączeń (np. wymiana przyrządu)
w układzie znajdującym się pod napięciem jest niedozwolone.



W w/w stanowisku dostępne są części czynne obwodu elektrycznego o napięciu
przekraczającym napięcie bezpieczne, dlatego przed uruchomieniem należy zachować
odpowiednie oddalenie od tych części czynnych w celu uniknięcia porażenia prądem
elektrycznym.



Stosowanie sposobów sterowania, ustawień lub procedur innych niż opisane w instrukcji
może spowodować nieprzewidziane zachowanie obiektu sterowanego a nawet uszkodzenie
stanowiska.



Nie należy dołączać urządzeń nie przeznaczonych do współpracy z tym stanowiskiem
laboratoryjnym.



Przekroczenie dopuszczalnych parametrów prądów, napięć sygnałów sterujących może
doprowadzić do przegrzania się niektórych podzespołów, pożaru lub porażenia prądem.



W przypadku pojawienia się symptomów nieprawidłowego działania (np. swąd
spalenizny) natychmiast należy wyłączyć stanowisko i odłączyć przewód zasilający.



Demontaż osłon stanowiska oraz wszelkie naprawy i czynności serwisowe, oprócz
opisanych w instrukcji, powinny być wykonywane przez wykwalifikowany personel po
wyłączeniu stanowiska.



Należy stosować tylko bezpieczniki o parametrach nominalnych podanych w instrukcji lub
na obudowie urządzenia.



Urządzenie powinno być czyszczone przy użyciu suchej i miękkiej szmatki. Nie należy
stosować do tych celów rozpuszczalników.



Podczas korzystania z aparatury laboratoryjnej (oscyloskopy, generatory, zasilacze itp.)
należy przestrzegać ogólnych zasad bezpieczeństwa tj.:
- Do zasilania przyrządu należy stosować tylko przewody zalecane do danego wyrobu.
- Nie należy dołączać lub odłączać sond i przewodów pomiarowych, gdy są one

dołączone do źródła napięcia.

- Przyrząd powinien być połączony z uziemieniem przez przewód ochronny w kablu

zasilającym. Aby uniknąć porażenia przewód ten powinien być dołączony do przewodu
ochronnego sieci.

- Przewód uziemiający sondy należy dołączać tylko do uziemienia ochronnego. Nie

należy dołączać go do punktów o wyższym potencjale.

- Aby uniknąć porażenia prądem podczas używania sondy, należy trzymać palce nad

pierścieniem zabezpieczającym. Nie wolno dotykać metalowych części grotu, gdy
sonda jest dołączona do źródła napięcia

- Nie dotykać końcówek przewodów łączeniowych w trakcie wykonywania pomiarów.

4

I.

WPROWADZENIE

Wiadomości niezbędne do realizacji ćwiczenia:

1. Podstawowe wiadomości o trójfazowych silnikach asynchronicznych

klatkowych, zmiana kierunku obrotów, tabliczka znamionowa.

2. Aparatura sterująca: przyciski sterownicze, styczniki, przekaźniki,

wyłączniki krańcowe.

3. Analiza podstawowych schematów układów sterowania stycznikowego.

II.

CEL I ZAKRES ĆWICZENIA LABORATORYJNEGO

Praktyczne zapoznanie studentów ze sterowaniem dwukierunkową pracą

trójfazowego silnika klatkowego zastosowanego do napędu modelu suportu.

Zakres ćwiczenia obejmuje sterowanie ręczne i sterowanie automatyczne pracą

nawrotną w zastosowaniu do suportu.

III. PODSTAWOWE WIADOMOŚCI TEORETYCZNE:

1. Budowa i zasada działania silnika indukcyjnego klatkowego.

Silnik asynchroniczny (indukcyjny) to najbardziej popularny silnik,

o szerokim zastosowaniu, wykorzystywany szczególnie w przemyśle, ale

również i w sprzęcie domowym. Charakteryzuje się bardzo prostą, i łatwą

w utrzymaniu

konstrukcją.

Moce

budowanych

obecnie

silników

asynchronicznych obejmują zakres od ułamków kilowatów do kilku

megawatów.

5

Rys. 1. Silnik indukcyjny trójfazowy – przekrój.

Silnik indukcyjny składa się z dwóch zasadniczych części: nieruchomego

stojana i ruchomego (wirującego) wirnika.

a)

b)

Rys. 2a) Przekrój poprzeczny silnika b) rzeczywisty widok uzwojeń stojana.

Na wewnętrznej stronie rdzenia stojana i zewnętrznej stronie rdzenia

wirnika wykonane są specjalne rowki, zwane żłobkami, w których umieszczone

są uzwojenia. Części rdzenia pomiędzy sąsiednimi rowkami, nazywane są

zębami. Żłobki i zęby mogą posiadać różne kształty, zwykle ich liczba w

stojanie i wirniku jest różna. Pomiędzy stojanem a wirnikiem znajduje się

możliwie mała szczelina powietrzna (rys. 2a).

Uzwojenie stojana wykonane jest z izolowanego miedzianego drutu

nawojowego (rys. 2b). Uzwojenie jest zaimpregnowane i mocno usztywnione

tak, aby zmniejszyć prawdopodobieństwo uszkodzenia na skutek drgań

mechanicznych.

6

W silniku trójfazowym uzwojenie stojana składa się z trzech uzwojeń

fazowych rozmieszczonych równomiernie w żłobkach stojana. Stosowane są

połączenia uzwojeń stojana w gwiazdę albo w trójkąt (rys. 3.).

Rys. 3. Schematy połączeń uzwojeń stojana: a) w gwiazdę, b) w trójkąt.

Oznaczenia na rys. 3:

U

1

, V

1

, W

1

– początki uzwojeń fazowych stojana,

U

2

, V

2

, W

2

–końce uzwojeń fazowych stojana,

U, V, W – zaciski łączeniowe (zewnętrzne) umieszczone na tabliczce

zaciskowej silnika.

Rozróżnia się dwa rodzaje silników indukcyjnych: klatkowe

i pierścieniowe - ze względu na sposób wykonania wirnika.

W silniku indukcyjnym klatkowym obwód elektryczny wirnika jest

wykonany z nieizolowanych prętów, połączonych po obu stronach wirnika

pierścieniami zwierającymi. Konstrukcja ta wyglądem przypomina klatkę

(rys. 4) o kształcie walca - stąd wzięła się nazwa tego silnika – silnik klatkowy.

a)

b)

Rys. 4. Budowa wirnika klatkowego: a) konstrukcja klatki, b) widok wirnika silnika.

7

Obwód magnetyczny wirnika wykonany jest w postaci pakietu blach

stalowych z dodatkiem krzemu, wzajemne odizolowanych.

Obwód elektryczny wirnika jest zawsze zwarty, stąd inna nazwa tego

silnika to silnik indukcyjny zwarty. Nie ma więc możliwości przyłączania

dodatkowych elementów do obwodu elektrycznego wirnika (taka możliwość

istnieje w wirniku silnika pierścieniowego). Klatka stanowi wielofazowe

uzwojenie wirnika, a za liczbę faz przyjmuje się liczbę prętów, z których jest

wykonana.

Zasada działania silnika asynchronicznego klatkowego trójfazowego.

Zasilanie silnika polega na dołączeniu trójfazowego napięcia przemiennego

do uzwojenia stojana, przez połączenie zacisków stojana U, V, W kolejno

z zaciskami fazowymi źródła napięcia trójfazowego (np. z zaciskami L

1

, L

2

, L

3

trójfazowej sieci zasilającej). W efekcie przepływu prądu trójfazowego

w uzwojeniach fazowych stojana, w przestrzeni wewnątrz stojana wzniecane

(wzbudzane) jest pole magnetyczne wirujące. Główną cechą takiego pola

magnetycznego jest stała wartość strumienia magnetycznego i zmieniający się

ze stałą prędkością kątową (obrotową) kierunek wektora strumienia

magnetycznego. Prędkość kątowa (obrotowa) wirowania pola magnetycznego

nazywa się prędkością synchroniczną.

Uzwojenia wirnika znajdują się w zmiennym (wirującym) polu

magnetycznym. W uzwojeniach wirnika (pomiędzy końcami) indukuje się

zmienna

siła

elektromotoryczna,

w

wyniku

zjawiska

indukcji

elektromagnetycznej. W zamkniętych obwodach wirnika płynie prąd indukcyjny

(pod wpływem indukowanej siły elektromotorycznej) – stąd nazwa - silnik

indukcyjny.

Przewody wirnika, w których płynie prąd, znajdują się w polu

magnetycznym.

W

takich

warunkach

na

przewody

działa

siła

elektrodynamiczna. Kierunek siły jest styczny do obwodu wirnika. Taka siła

8

tworzy moment siły nazywany momentem elektromagnetycznym silnika.

Moment ten powoduje ruch obrotowy wirnika wokół własnej osi w przypadku,

gdy moment oporowy (obciążenia) na wale silnika – przeciwdziałający ruchowi

– jest mniejszy od momentu elektromagnetycznego silnika. Gdy w czasie ruchu

wirnika zrównają się wartości momentu elektromagnetycznego i momentu

oporowego, wirnik będzie wirował ze stałą prędkością kątową.

W idealnych warunkach, gdyby nie było żadnego momentu oporowego,

wirnik osiągnąłby prędkość równą wartości prędkości wirowania pola, a więc

prędkości synchronicznej. W takim przypadku uzwojenie wirnika byłoby

nieruchome względem wirującego pola elektromagnetycznego wywołanego

przez prądy uzwojenie stojana, a więc nie występowałoby przecinanie prętów

klatki przez linie pola stojana, nie płynęłyby w nich prądy i nie powstałby

moment elektromagnetyczny. Sytuacja taka nie jest jednak możliwa

w rzeczywistym silniku indukcyjnym, ponieważ zawsze występuje jakiś

moment obciążenia (moment tarcia w łożyskach czy oporów powietrza). Zatem

wirnik osiąga prędkość mniejszą od prędkości synchronicznej - zwykle niewiele

- odpowiadającą jednakowym wartościom momentu elektromagnetycznego

silnika i momentu obciążenia. Wirnik samodzielnie nigdy nie osiągnie prędkości

synchronicznej, to znaczy zawsze wiruje z prędkością asynchroniczną, której

silnik indukcyjny zawdzięcza swoją drugą nazwę silnika asynchronicznego.

Zwrot prędkości kątowej (obrotowej) wirnika silnika indukcyjnego jest

zgodny ze zwrotem prędkości kątowej (potocznie z kierunkiem wirowania) pola

elektromagnetycznego (magnetycznego) wzniecanego przez prądy uzwojenia

stojana. Zwrot prędkości kątowej wirowania pola magnetycznego stojana, przy

określonym rozmieszczeniu uzwojeń fazowych (U, V, W) na obwodzie stojana,

zależy tylko od kolejności faz napięcia zasilającego (U

L1

, U

L2

, U

L3

) dołączonych

do zacisków łączeniowych uzwojeń stojana silnika (U, V, W).

9

Zmiana kierunku wirowania (zwrotu prędkości kątowej) wirnika silnika

sprowadza się więc do zmiany kierunku wirowania (zwrotu prędkości kątowej)

pola elektromagnetycznego wzniecanego przez prądy uzwojeń stojana

w szczelinie pomiędzy stojanem i wirnikiem. Praktycznie, zmianę taką uzyskuje

się przez zamianę (pomiędzy sobą) dołączenia dwóch faz napięcia zasilającego

do dwóch zacisków uzwojeń stojana. Na rys. 5 przedstawiony jest schemat

zasilania dwóch silników M

1

i M

2

z jednego źródła trójfazowego (z sieci), np.

gdy silnik M

1

wiruje

w prawo, to silnik M

2

wiruje w lewo.

Rys. 5. Schemat zasilania dwóch silników trójfazowych zapewniającego

wirowanie silników w przeciwnych kierunkach.

2. Budowa i zasada działania stycznika elektromagnetycznego.

Stycznik jest to łącznik mechanizmowy przestawiany w sposób inny niż

ręczny, służący do zdalnego załączania, przewodzenia i wyłączania prądów

w normalnych warunkach pracy obwodu jak i przy przeciążeniach mogących

występować w roboczych warunkach pracy. Styczniki elektromagnetyczne

produkowane są na prąd stały i prąd przemienny. Są to urządzenia o dużej

częstotliwości łączeń. Styki ruchome stycznika mają tylko jedno położenie

spoczynkowe zwane stanem normalnym. Stan ten występuje w momencie kiedy

cewka stycznika nie jest zasilana i dla takiego stanu rysowane są wszystkie

schematy zestyków. Po zasileniu cewki stycznika zestyki znajdują się w stanie

wymuszonym i są utrzymywane przez elektromagnes. Zatem zestyki normalnie

otwarte, czyli zwierne nazywane także czynnymi lub załączającymi są otwarte

10

w stanie beznapięciowym cewki. Zestyki normalnie zamknięte, czyli rozwierne

nazywane również biernymi lub rozłącznymi na schematach rysowane są

zawsze jako zwarte.

W budowie stycznika można wyodrębnić następujące części główne

(rys. 6): podstawa lub obudowa stycznika, zestyki główne, zestyki pomocnicze

(obwodu sterującego), układ elektromagnesu z cewką indukcyjną i sprężyną,

komory gaszące łuk elektryczny.

Zestyki (styki) główne – przeznaczone są do łączenia obwodów o dużych

natężeniach prądów. Zestyki (styki) pomocnicze (sterujące) – przeznaczone są

do łączenia obwodów o niewielkich natężeniach prądów.

Rys. 6. Uproszczona budowa i zasada działania stycznika elektromagnetycznego: 1-ruchoma
część rdzenia elektromagnesu; 2-sprężyna; 3-cewka stycznika: 4-nieruchoma część rdzenia
elektromagnesu; 5-styk ruchomy; 6-styk stały.

3. Przekaźnik elektromagnetyczny.

Przekaźniki elektromagnetyczne działają na zasadzie elektromagnesu:

prąd płynący w cewce przekaźnika wywołuje pole magnetyczne przyciągające

żelazną kotwiczkę, która zamyka (lub otwiera) odpowiedni styk lub grupę

styków ruchomych. W przekaźniku wszystkie styki (zestyki) przeznaczone są do

łączenia obwodów o niewielkich natężeniach prądów. Nie ma wyróżnionych

styków głównych.

11

IV. OPIS STANOWISKA LABORATORYJNEGO

Stanowisko laboratoryjne składa się z:

1. Modelu suportu z zamontowanymi na nim czterema wyłącznikami

krańcowymi.

2. Trójfazowego silnika klatkowego o następujących danych znamionowych:

1,1kW, /Y 230/400V, 50Hz, 5,50/3,20A, 900obr/min, napędzającego

śrubę suportu.

3. Skrzynki sterowniczej, w której zamontowano:

- stycznik główny z wyprowadzonymi zaciskami laboratoryjnymi L1, L2,

L3,

- transformator toroidalny 230/24 [V] z wyprowadzonymi zaciskami

laboratoryjnymi uzwojenia wtórnego oznaczonymi 0V i 24V~ (będący

źródłem zasilania budowanych w ramach ćwiczenia układów

sterowania),

- wyprowadzone zaciski laboratoryjne uzwojeń stojana silnika U, V, W,

- dwa styczniki 1S, 2S z wyprowadzonymi: zaciskami laboratoryjnymi

zestyków głównych, zaciskami zestyków sterowniczych (2 zwierne,

2 rozwierne), zaciskami cewek ~24V 50Hz połączonych z lampkami

sygnalizującymi działanie styczników,

- przekaźnik pomocniczy PP z wyprowadzonymi: zaciskami zestyków

(3 zestyki przełączalne zwierno-rozwierne), zaciskami cewki ~24V 50Hz

połączonej z lampką sygnalizującą działanie przekaźnika,

- przyciski sterujące ręczne o sile zwrotnej wyposażone w zespoły styków

sprzężonych mechanicznie załączająco-wyłączających (styki zwierne

i rozwierne) oznaczone na pulpicie: 1Z, 2Z, 1P, 2P i W (oznaczenia

przycisków wynikają z funkcji pełnionych w układzie sterowania),

- zaciski zestyków rozwiernych czterech wyłączników krańcowych

1WK÷4WK.

12

L1

STEROWANIE NAWROTEM SILNIKA TRÓJFAZOWEGO

1Z

L2

L3

M

3

~

2Z

1P

2P

W

24V~

0V

1S

2S

PP

U

V

W

24V

~

24V

~

24V

~

1WK

3WK

4WK

2WK

Rys. 7. Widok płyty czołowej skrzynki sterowniczej.

V. PROGRAM ĆWICZENIA

1. Zapoznać się ze stanowiskiem przez sprawdzenie i ustalenie :

-

napięć znamionowych cewek styczników i przekaźnika pomocniczego,

-

liczby i rodzaju zestyków styczników, przekaźnika, wyłączników

krańcowych i przycisków sterujących,

-

napięcia znamionowego silnika i sposobu połączenia jego uzwojeń na

czas pracy.

2. Połączyć układ sterowania według rys. 8, rys. 9, lub rys. 10 z wykorzystaniem

elementów wymienionych w opisie stanowiska laboratoryjnego.

3. Po sprawdzeniu poprawności połączenia układu przez prowadzącego

ćwiczenia uruchomić układ i sprawdzić prawidłowość jego działania.

13

Ręczne sterowanie pracą nawrotną silnika

a)

b)

0V

24V~

W

1Z

1S1

1S2

2S2

2S1

2Z

1S

2S

Rys. 8. Schemat układu sterowania ręcznego pracą nawrotną silnika: a) obwód prądowy,

b) obwód sterowania.

Oznaczenia na rys. 8a:

1S i 2S – zestyki główne styczników trójbiegunowych;

M3~ – trójfazowy silnik klatkowy;

Oznaczenia na rys. 8b:

W – przycisk ręczny wyłączający, o sile zwrotnej;

1Z i 2Z – przyciski ręczne załączające, o sile zwrotnej;

1S i 2S – cewki styczników odpowiednio 1S i 2S;

1S

1

i 2S

1

– zestyki sterownicze zwierne styczników odpowiednio 1S i 2S;

1S

2

i 2S

2

– zestyki sterownicze rozwierne styczników odpowiednio 1S i 2S.

14

Działanie układu

Po naciśnięciu na przycisk 1Z zostaje włączony stycznik 1S, zamykają się

zestyki główne 1S i silnik zaczyna obracać się, np. w prawo. Jednocześnie

zamyka się zestyk sterowniczy zwierny 1S

1

, który utrzymuje stycznik 1S

w stanie załączonym po zwolnieniu przycisku 1Z oraz otwiera się zestyk

sterowniczy 1S

2

uniemożliwiając zadziałanie stycznika 2S i włączenie silnika

w lewo.

Silnik zatrzymuje się po naciśnięciu przycisku W. Jeżeli po zatrzymaniu

silnika naciśniemy na przycisk 2Z, to spowodujemy włączenie stycznika 2S,

zamknięcie się zestyków głównych 2S i wirowanie silnika w lewo.

Podtrzymanie pracy stycznika 2S odbywa się teraz przez zestyk 2S

1

, a przed

możliwością włączenia silnika w prawo zabezpiecza zestyk 2S

2

.

Uwaga! Zmianę kierunku wirowania uzyskano przez „skrzyżowanie” faz L2

i L3 (patrz obwód prądowy) w doprowadzeniu napięć do stojana silnika.

W obrabiarkach wprowadza się wyłączniki krańcowe, które zabezpieczają

przed zbytnim przesunięciem, np. suportu w lewo i prawo. Przykład takiego

układu podano na rys. 9 (obwód prądowy silnika jak na rys. 8a).

Układ działa tak jak poprzedni z tym, że z chwilą gdy suport znajdzie się np.

w prawym skrajnym położeniu, to zderzak naciśnie na wyłącznik krańcowy

1WK, co spowoduje otwarcie jego styku, obwód cewki 1S zostanie przerwany

i silnik zatrzyma się.

15

0V

24V~

W

1WK

2WK

1Z

1S1

1S2

2S2

2S1

2Z

1S

2S

Rys. 9. Schemat ideowy układu sterowania ręcznego pracą nawrotną silnika z zastosowaniem

wyłączników krańcowych; 1WK i 2WK – wyłączniki krańcowe rozwierne o sile
zwrotnej, pozostałe oznaczenia jak na rys. 8b.

Automatyczne sterowanie pracą nawrotną silnika

Układ automatycznego sterowania pracą nawrotną został zrealizowany

w zastosowaniu do suportu obrabiarki. Schemat ideowy sterowania takim

układem przedstawiony został na rys. 10.

a)

16

b)

0V

24V~

W

1WK

2WK

3WK

1P

1Z

2S1

4WK

2P

2Z

1S1

1S

2S

PP

PP1

PP2

PP3

Rys. 10. Schemat ideowy układu sterowania automatycznego pracą nawrotną silnika

trójfazowego: a) obwód prądowy, b) obwód sterowania.

Oznaczenia na rys. 10:

PP – cewka przekaźnika pomocniczego,

PP

1

, PP

2

, PP

3

– zestyki przekaźnika PP,

1P, 2P – przyciski ręczne o sile zwrotnej,

3WK, 4WK – wyłączniki krańcowe o sile zwrotnej.

Pozostałe oznaczenia jak na rys. 8b.

Działanie układu

Naciśnięcie przycisku 1Z zamyka obwód cewki stycznika 1S, zatem

załącza silnik co powoduje ruch suportu np. w prawo, naciśnięcie przycisku 2Z

powoduje ruch suportu w lewo. Praca silnika ustaje z chwilą zwolnienia

przycisku 1Z lub 2Z. Wyłączniki krańcowe 1WK i 2WK zabezpieczają przed

przesunięciem suportu poza położenia ustalone. Rola wyłączników 3WK i 4WK

zostanie omówiona dalej.

Naciśnięcie przycisku 1P lub 2P zapoczątkowuje pracę suportu

z automatycznym nawrotem. Działanie na przycisk 1P spowoduje, że jego część

zwierna załączy cewkę przekaźnika PP, którego zestyk zwierny PP

2

zbocznikuje

przycisk 1P i utrzyma przekaźnik pod napięciem aż do naciśnięcia przycisku

W lub dojścia zderzaka do jednego z wyłączników krańcowych 3WK lub 4WK.

17

Jednocześnie zamkną się zestyki zwierne PP

1

i PP

3

. Zestyk czynny PP

3

włączy

stycznik 2S, natomiast zestyk PP

1

nie włączy stycznika 1S, ponieważ obwód

jego cewki jest w tym czasie przerwany przez naciśnięty przycisk 1P. Gdy tylko

stycznik 2S zadziała, otworzy się jego zestyk pomocniczy rozwierny 2S

1

uniemożliwiający załączenie stycznika 1S (inaczej obwód cewki stycznika

zamknąłby się z chwilą ustania nacisku na 1P). Suport rusza np. w lewo. Gdy

w ruchu tym zderzak naciśnie na wyłącznik krańcowy 2WK otwierając jego

zestyk, obwód cewki stycznika 2S zostanie przerwany i styk ruchomy stycznika

powróci do stanu spoczynku, zestyk pomocniczy rozwierny 2S

1

zamknie się

włączając stycznik 1S. Suport rusza w prawo, wkrótce potem zamknie się zestyk

2WK, ale nie włącza się przez to stycznik 2S ponieważ zestyk pomocniczy 1S

1

jest otwarty. Po dojściu suportu do wyłącznika 1WK zostaje odłączony stycznik

1S, a włączony stycznik 2S. Cykl będzie powtarzał się do chwili naciśnięcia na

przycisk W.

Jeśli na początku naciśniemy na przycisk 2P, otrzymamy również ruch

z automatycznym nawrotem z tą różnicą, że rozpocznie się on od ruchu suportu

w kierunku przeciwnym niż przy naciskaniu na przycisk 1P. Rola wyłączników

krańcowych 3WK i 4WK polega na dodatkowym zabezpieczaniu przed

niewłaściwym połączeniem układu. Gdyby np. zamieniono przez pomyłkę rolę

wyłączników krańcowych 1WK i 2WK przy przyporządkowanym już

odpowiednim kierunku wirowania silnika, to przy naciskaniu przycisków 1P

i 2P mimo, że styki wyłącznika krańcowego zostaną rozwarte, suport posuwałby

się dalej w poprzednim kierunku. Doprowadziłoby to zapewne do zniszczenia

suportu lub silnika. W układach praktycznych, połączonych na stałe, wyłączniki

3WK i 4WK są zbędne.

VI. WYMAGANIA BHP

Porządek na stanowisku laboratoryjnym oraz przygotowanie studentów do

zajęć jest podstawą bezpiecznej pracy. Łączenia obwodów elektrycznych należy

18

dokonywać w stanie beznapięciowym Po zakończeniu łączenia niewykorzystane

przewody należy powiesić na wieszaku na przewody.

Przy

stanowisku

badawczym

środkiem

dodatkowej

ochrony

przeciwporażeniowej jest izolowanie stanowiska ze względu na dostępne części

czynne obwodu elektrycznego o napięciu przekraczającym napięcie bezpieczne.

Dlatego łączenia, przełączania i zmian w układzie sterowania można dokonywać

tylko przy wyłączonej sieci zasilającej na danym stanowisku.

W celu uniknięcia porażenia prądem elektrycznym osoby wykonujące

ćwiczenia powinny w czasie uruchamiania układu sterowania zachować

odpowiednie oddalenie od części czynnych (będących pod napięciem).

VII. PRZYKLADOWE PYTANIA SPRAWDZAJĄCE

1. Opisz budowę i zasadę działania silnika asynchronicznego klatkowego.

2. Opisz sposób zmiany kierunku wirowania wirnika silnika indukcyjnego

klatkowego.

3. Opisz budowę i zasadę działania stycznika o napędzie elektromagnetycznym.

4. Na podstawie wybranego przez prowadzącego schematu opisz zasadę

działania sterowania stycznikowego.

VIII. LITERATURA

1. Misiurewicz E., Mystkowski A.: Napęd i sterowanie elektryczne obrabiarek.

PWT, W-wa, 1995.

2. Praca zbiorowa pod red. F. Przezdzieckiego: Laboratorium elektrotechniki

i elektroniki. PWN, W-wa, 1982.

3. Praca zbiorowa pod red. W. Pietrzyka: Laboratorium z elektrotechniki

i elektroniki. Wyd. Uczelniane Polit. Lubelskiej, 1994.

4. Drozdowski P. : Wprowadzenie do napędów elektrycznych. Skrypt dla

studentów wyższych szkół technicznych. WPK, Kraków 1998.

5. Norma PN-EN 60947-1 lipiec 2006

6. http://silnikielektryczne.prv.pl/html/asynchroniczne.html