Vg1 Frank Fosbæk Automatisering Vg1 elektrofag
Illustrasjoner til Automatisering Vg1 elektrofag Kapittel 4 Illustrasjonene kan brukes fritt i undervisningen Elforlaget 2009
Trefase vekselstrøm L1 L2 L3 Stikkontakt Plugg Overstrømsvern for styrestrøm Overstrømsvern for hovedstrøm Startog stoppbryter Hovedstrøm Kontaktor Styrestrøm Motorvern Trefase asynkronmotor Figur 4.1 Blokkskjema for et enkelt motoranlegg
S N S N Figur 4.2 Prinsippet for elektrisk induksjon
U 1 U 1 90 t Permanent magnet U 1 N U 2 Stator Rotasjonsretning U 2 W 2 S V 1 120 W 1 U 2 V 2 t U 3 U 3 120 t 120 120 120 120 Figur 4.3 Prinsippskisse for en trefase vekselstrømsgenerator
U 1 Rotor W 2 U 2 N S V 2 Rotasjonsretning U 1 U 2 U 3 +U 0 U 1 U 2 U 3 t W1 V 1 U 120 120 120 Figur 4.4 Sammenkoblingen av generatorens faser og kurvediagrammet for trefase vekselspenning
Sekundærsiden (lavspenningssiden) av energiverkets transformator Gjennomslagsvern 230 V, 50 Hz L1 L2 L3 PE-leder M 3 Trefase vekselstrømsmotor Trefase varmeovn stjernekoblet Trefase varmeovn trekantkoblet Lamper tofase Figur 4.5 Skjema for et IT-fordelingssystem
L1 PEN L2 L3 N PE M 3 Trefase 400 V, 50 Hz Enfase 230 V, 50 Hz Tofase 230 V, 50 Hz Figur 4.6 Skjema for et TN-S-fordelingssystem.
L1 U U I U f l f l f l f U f I = Hovedstrøm U = Hovedspenning l f = Fasestrøm U f = Fasespenning L2 L3 U U f Figur 4.7 Trefase trekantkoblet varmeovn
L1 I = l f U f l f U U U f U f L2 L3 U Figur 4.8 Trefase stjernekoblet varmeovn
Figur 4.9 Gjennomskåret trefase, asynkron vekselstrømsmotor
Figur 4.10 Burvikling
Figur 4.11 Oppbygningen av trefase asynkronmotor
U1 V1 W1 Faseviklinger U2 V2 W2 Figur 4.12 Tegning og merking av faseviklingene
W1 U1 V1 Fasevikling W2 U2 V2 W2 U2 V2 Klemmebrett U1 V1 W1 L1 L2 L3 Figur 4.13 Statorviklinger koblet til motorens klemmebrett
Trekantkobling L1 W2 U1 Stjernekobling L1 U1 U2 W1 L3 V2 V1 U2 L2 L3 W1 W2 V2 V1 L2 W2 U2 V2 W2 U2 V2 U1 V1 W1 Lasker Klemmebrett U1 V1 W1 L1 L2 L3 L1 L2 L3 -kobling Y-kobling Figur 4.14 Trekant- og stjernekobling av statorviklingene
Figur 4.15 Merkeskilt for trefase asynkronmotor
N D Medurs Figur 4.16 Rotasjonsretning med urviseren sett mot D-enden
M1 3 Figur 4.17 Grafisk symbol for trefase asynkronmotor
Figur 4.18 Prinsipiell oppbygning av en trefase asynkronmotor
0 120 240 360 L1 L1 L1 L1 S S S S L3 N S L2 L3 N S L2 L3 N S L2 L3 N S L2 I L1 L2 L3 Strøm gjennom statorviklingene 0 1 2 3 4 tid 1, 2, 3 og 4 er tidspunkter Figur 4.19 Magnetisk rotasjonsfelt
Isolert materiale Hjelpekontakt Hjelpekontakt Brytekontakt Sluttekontakt Hovedkontakt Bevegelig jernkjerne Skruefjær Skruefjær Fast jernkjerne Spole, elektromagnet Figur 4.20 Prinsippskisse av en kontaktor
1 3 5 A1 A2 4 2 6 Figur 4.21 Symbolet for kontaktor
Sokkel Støtdemper av gummi Fast kjerne 220 V 50 Hz Magnet spole Spolemerking Festeskrue Kortslutningsring Fjær som holder jernkjernene fra hverandre Merkeskilt Bevegelig kjerne Tilkoplingsklemme Fast kontakt Bevegelig kontakt Kontaktmerking Figur 4.22 Kontaktorens enkelte deler
Mekanisk forbindelse A1 1 3 5 11 23 A2 2 4 6 Hovedkontakter 12 24 Hjelpekontakter Funksjonssiffer Plassiffer Figur 4.23 Kontaktorens klemmemerking
Driftskategori Slutte Bryte cos Strøm Spenning Strøm Spenning AC1 1 I n 1 U n 1 I n 1 U n 0,95 AC2 2,5 In 1 U n 2,5 In 1 U n 0,65 AC3 6 I n 1 U n 1 I n 0,17 U n 0,35 AC4 6 In 1 Un 6 In 1 Un 0,35 Figur 4.24 Kontaktorstørrelse
Variabeltransformator 230 V/50 Hz A V A1 A2 1 3 5 2 4 6 Øving 4.2
Fra strømnettet via kontaktor 1 3 5 Feste Bimetall Varmetråd (P = I 2. R) 95 97 2 4 6 96 98 Mekanisk forbindelse M1 3 ~ Figur 4.25 Termisk motorvern
1 3 5 2 4 6 Figur 4.26 Symbol for termisk motorvern
Strøm inn Termisk overstrømsutløser (Termisk effekt) Bimetall S1 Elektromagnetisk kortslutningsutløser (Elektromagnetisk effekt) Strøm ut Figur 4.27 Prinsippskisse av en automatsikring og symbolet for en automatsikring med termisk og elektromagnetisk utløsermekanisme
Type I n I 1 I 2 I 4 I 5 B-automat 6 63 A 1,13 I n 1,45 I n 3 I n 4,8 I n C-automat 0,5 63 A 1,13 I n 1,45 I n 5 I n 10 I n D-automat 6 40 A 1,13 I n 1,45 I n 10 I n 20 I n Figur 4.28 Norm for utløsegrenser for B-, C- og D-automater
Tid 100 60 40 Sekunder Minutter 20 10 6 4 2 40 1 20 10 6 4 2 1 0,6 0,4 0,2 0,1 0,06 0,04 0,02 0,01 I 1 I 2 A B C D I 4 I I 5 4 I 5 I 4 I 5 I 4 I 5 1,5 2 3 4 5 6 8 10 15 20 30 Antall ganger merkestrømmen Toleranseområde for overbelastning med termisk utkobling Toleranseområde for elektromagnetisk utkobling Figur 4.29 Utløsekarakteristikken for A-, B-, C- og D-automater
Figur 4.30 Jordfeilautomater og symbolet for jordfeilautomat
3 1 3 1 4 2 4 2 Sluttekontakt Brytekontakt Sluttekontakt Brytekontakt Monostabil trykknappbryter Bistabil bryter Figur 4.31 Symbolet for monostabil trykknappbryter og bistabil bryter
Farge Fargens betydning Forklaring Bruksområde Rød Farlig situasjon Nødsituasjon Betjenes ved farlig situasjon eller nød situasjon Nødstopp Kan også brukes for stopp Gul Unormal situasjon Betjenes ved unormal tilstand Indikerer unormal tilstand Grønn Sikker situasjon Betjenes ved sikker tilstand eller forberede normale tilstander Indikerer funksjoner som angir sikker eller normal tilstand. Kan også brukes for start Blå Nødvendig eller obligatorisk inngrep Betjenes ved tilstand som krever påbudt handling Tilbakestillingsfunksjon Hvit Ingen spesifikk betydning For generell igangsettelse eller stopp av funksjoner For generell indikasjon av funksjoner bortsett fra nødstopp Grå Ingen spesifikk betydning For generell igangsettelse eller stopp av funksjoner For generell indikasjon av funksjoner bortsett fra nødstopp Svart Ingen spesifikk betydning For generell igangsettelse eller stopp av funksjoner For generell indikasjon av funksjoner bortsett fra nødstopp Figur 4.32 Fargekode for betjeningsmateriell
Figur 4.33 Forslag til utstyr
500 mm 1 2 3 3 4 5 700 mm 10 6 9 11 7 7 8 8 Figur 4.34 Skisse av forslaget til koblingsbrett
Nummer på skissen på figur 4.34 Forslag til plassering av utstyr på koblingsbrettet 1 Automatsikring for hovedstrøm 2 Automatsikring for styrestrøm 3 Kontaktor 4 PLS 5 Frekvensomformer 6 Rekkeklemme 7 Styrepanel 8 Stikkontakt (industritype) for tilkobling av motor 9 Forlegningskanal for ledninger som fører hovedstrøm 10 Forlegningskanal for ledninger som fører signalstrøm 11 Pakknipler (PG-nipler) Figur 4.35 Elektrisk utstyret for øvingene
Apparatskap Hovedstrømssikringer (overstrømsvern) Styrestrømssikringer (overstrømsvern) Ledningskanal Kontaktor Motorvern Startbryter Styrepanal Stoppbryter Rekkeklemme Kabel mellom apparatskap og styrepanel 3 x 230 V/50 Hz fra kabel til elnettet L1, L2, L3 + PE-leder 4 4 Kabel mellom apparatskap og motor 3 Trefase asynkronmotor Figur 4.36 Et enkelt motoranlegg