При построении пусковой диаграммы предельный момент не может быть больше критического и обычно принимается , а момент переключения должен составлять .

      Число ступеней пусковой диаграммы  (оно равно числу искусственных характеристик) и значения моментов и связаны между собой соотношением:

                                                                                                                        (4.1)

где

,

                                                                          (4.2)        

                                                                         (4.3)     

                                                                                       (4.4)

          
 

Тогда по формуле (4.1) число ступеней пусковой диаграммы:

      Число ступеней не получается целым, следовательно  округляем его в сторону ближайшего целого числа, т.е. , и пересчитываем момент переключения : 

  (4.5)  

      После этого определяем отношение                                          (4.6)                    

      Определяем  величины сопротивлений по ступеням:

                          (4.7)

      Посчитаем величины пусковых сопротивлений по ступеням согласно формулам :

            Посчитаем сопротивления  секций пускового реостата:

      На  рисунке 6 приведена пусковая диаграмма двигателя. 

Рис. 9. Схема сопротивлений в цепи ротора при m = 3. 
 
 
 

5. Принципиальная электрическая  схема силовой  части электропривода  и цепей управления

 

 Рис. 10. Принципиальная электрическая схема 

6. Описание работы  схемы управления

   На  Рис.10 приведена схема кнопочного управления лифтом. Привод осуществляется от асинхронного двигателя с фазным ротором. Пуск двигателя производится в три ступени. Параллельно обмотке статора двигателя включен электромагнитный тормоз, колодки которого поднимаются, как только на статор подается питание. Контакторы ускорения включаются по принципу независимой выдержки времени контактами реле времени.

   Пуск  двигателя производится пассажиром, из кабины кнопками приказа   либо пассажирами, находящимися на любом из этажей, вызывными кнопками  . Характерными для лифта аппаратами управления являются этажные реле  , установленные на общей панели управления, и этажные переключатели  , которые устанавливаются на каждом этаже. Количество этажных реле и этажных переключателей соответствует числу этажей, обслуживаемых лифтом.

   Электрическое оборудование, находящееся в кабине, связано с панелями управления гибким кабелем. В статорную цепь двигателя  включены контакты конечных выключателей  , ограничивающих ход кабины вверх и вниз в аварийных случаях. В цепи управления предусмотрен ряд блокировок, предназначенных для повышения безопасности обслуживания пассажиров. Например, движение кабины недопустимо при открытых дверях шахты и кабины, что обеспечивается конечными выключателями   и конечным выключателем  , находящимся в цепи управления.

   В цепи управления двигателем предусмотрены  блокировки, обеспечивающие безопасную работу лифта. К ним относятся  контакты конечного выключателя  , открывающиеся при срабатывании ловителя, и контакты конечного выключателя  , контролирующего натяжение канатов. Контакты   и   воздействуют на аппараты управления таким образом, что двигатель отключается от сети при работе ловителей и обрыве канатов.

   В цепи управления имеются конечные выключатели  пола   и  , которые находятся в открытом состоянии, когда кабина занята пассажирами, и закрываются после того, как кабина освобождается. Контакты   дают возможность вызывать кабину с этажных площадок только в том случае, когда в ней нет пассажиров. Контакты   шунтируют контакты выключателя   и создают обходную цепь тока в том случае, когда пассажир вышел из кабины, а дверь осталась открытой.

   Работа  аппаратов управления пассажирским подъемником может быть проиллюстрирована  примером, когда пассажир, находясь в кабине, со второго этажа хочет  поехать на   этаж. В этом случае он нажимает кнопку приказа  . Через контакты дверей шахты, контакты конечных выключателей  ,   и  , кнопки  , а также контакты   на катушку этажного реле   будет подано напряжение от сети переменного тока. Другой конец катушки реле   подсоединен к сети. Этажное реле   срабатывает, замыкает свои контакты и через этажный переключатель   подает питание на катушку контактора  .

   При включении контактора   на статор двигателя подается напряжение. Одновременно оно подается и на катушку электромагнитного тормоза  , который освобождает тормозной шкив. После того, как кнопка   будет отпущена, катушки реле   и контактора   будут подключены к сети через контакты этажного реле и контакт  .

   К реверсирующим контакторам   и  , а также к контакторам ускорения   и   пристроены маятниковые реле времени, позволяющие управлять пуском двигателя по принципу времени. Поэтому вслед за контактором   с некоторой выдержкой времени последовательно срабатывают  контакторы ускорения  ,   и  , после чего двигатель будет работать на естественной характеристике. Блокировочные размыкающие контакты   предотвращают операции пусковыми кнопками во время движения лифта и отключают катушки контакторов  ,  от сети. Движение кабины прекратится тогда, когда она дойдет до заданного  -го этажа. При этом установленная на кабине фасонная отводка переставит рычаг этажного переключателя    в нейтральное положение, в связи с чем отключатся от сети  катушки контактора   и этажного реле  .

   Вызов кабины на любой этаж возможен в  том случае, когда в кабине нет  пассажиров. Если, например, нажать кнопку вызова  , подается напряжение на катушку  . При этом включается контактор  , который остается включенным и при отпущенной кнопке, так как его катушка получает питание через контакты реле  . Вслед за контактором   срабатывает электромагнитный тормоз и контакторы ускорения. Кабина начнет движение вниз, которое прекратится при повороте   в нейтральное положение.

   Рассмотренная схема проста и надежна в эксплуатации, но имеет значительное количество этажных  реле и переключателей, равное числу  этажей. Этажные переключатели довольно громоздки и нуждаются в сравнительно частых осмотрах и подрегулировках. В схеме не показаны цепи сигнализации, которая применяется на подъемниках, сигнализирует о том, что кабина занята или свободна (аварийная сигнализация). 

7. Выбор аппаратов  управления и защиты  электропривода 

   Аппаратура  управления и защиты для силовой  цепи электропривода – автоматические воздушные выключатели (автоматы), рубильники, контакторы, магнитные пускатели, реле защиты, плавкие предохранители.

Выбор элементов осуществляется по литературе [1-2, 4-8].

Автоматы  и рубильники выбираем по:

Номинальный ток теплового расцепителя 

Номинальный ток аппарата больше номинального тока привода, ток срабатывания максимального расцепителя автомата составляет .

Предохранители: номинальный ток плавкой вставки .

Контакторы  и магнитные пускатели: напряжение аппарата больше номинального напряжения питающей сети .

Защита  двигателя от КЗ максимальными токовыми реле или плавкими предохранителями обязательна, защита от падения напряжения в сети (против самопуска двигателя) выполняется при участии коммутационных аппаратов – контактора или магнитного пускателя. Защита от перегрузки двигателя устанавливается по необходимости.

В рассмотренной схеме предусмотрены несколько видов защит:

- максимально  токовая защита;

- защита  от перегрузки;

- нулевая  защита или защита минимального  напряжения;

- защита  цепей управления.

Защита  от перегрузок двигателя выполняется  с помощью тепловых расцепителей автоматов и тепловых реле. Тепловое реле устанавливается сразу в  две фазы, так как реле установленное  в только в одну из фаз, может не осуществить своих защитных функций. Если во время работы АД обесточится  обмотка статора именно этой фазы, то двигатель будет работать с  перегрузкой двух других, в которых  не предусмотрена установка тепловых реле.

Аппараты  защиты от перегрузок имеют характеристику тока срабатывания, зависящую от времени  перегрузки. При длительной перегрузке ток срабатывания должен составлять . Эта защита исключает недопустимый нагрев двигателя при перегрузке за счет нарушения технологического режима или работы трехфазного двигателя на двух фазах.

   Рассмотренные выше виды электрических защит, так же могут обеспечиваться установкой плавких предохранителей в каждую из фаз. Автомат обеспечивает электрическую защиту двигателя.

      8. Спецификация