Лекція №6

Тема 6.Апарати ручного керування.

План

1. Рубильники, пакетні вимикачі і перемикачі, пакетно - кулачкові вимикачі і перемикачі, ручні пускачі, кнопки керування і кнопкові пости, універсальні перемикачі, побутові вимикачі, командоконтролери.Їх призначення, різновиди, конструкція, принцип дії, технічні характеристики, позначення на схемах, галузь застосування.

1. Рубильники, пакетні вимикачі і перемикачі, пакетно - кулачкові вимикачі і перемикачі, ручні пускачі, кнопки керування і кнопкові пости, універсальні перемикачі, побутові вимикачі, командоконтролери.

Рубильники.

Рубильник - найпростіший електричний комутаційний апарат з ручним приводом і металевими ножовими контактами, що входять до нерухомі пружні контакти (гнізда), застосовуваний в електротехнічних ланцюгах для включення / відключення навантаження з великою силою струму.

1. ніж рубильника;

2. нерухомий контакт;

3. дугогасильна камера;

4. ізоляційна основа;

5. важіль ручного приводу.

Рубильники застосовуються для включення вузлів, що перебувають під навантаженням (з дугогасительной камерою), і систем подачі електропостачання з великою силою струму (зазвичай від 20 Ампер ). Рубильники застосовують при напругах до 400 В, номінальних струмах до сотень Ампер. Якщо необхідно застосовувати рубильники на 10 кА, то ставлять 10 паралельних ножів на полюс.

Рубильник з дугогасильною камерою на постійну напругу 400 В розрахований на постійний струм 0.5 , а для змінної напруги при 380 В рубильником вмикають. I = і при 500 B – 0.5 (при наявності дугогасильної камери).

 Рубильники без дугогасильні камери призначені для включення і відключення мережі без навантаження. При відсутності дугогасильної камери при 220 В, постійний струм І=0.2 , тобто в 5 раз менший.

Типи рубильників

• перекидний рубильник - перша найпростіша модифікація з одним або двома положеннями фіксації комутації, з будь-якою кількістю одночасно комутованих ліній.

• рубильник з поворотним приводом

Найчастіше рубильники мають ступінь захищеності IP00, і розташовуються в спеціальних захисних ящиках, з виведеним на зовнішню сторону важелем управління (так звані ящики з блоком «запобіжник-вимикач» ).

Рубильники, мають компактний розмір і виконані в захищеному корпусі, а також що не мають характерного довгого (близько 20 см і більше) важеля прийнято називати «вимикач» або « роз'єднувач ».

Підключатися може за допомогою:

• обжатого гільзою дротяного проводу;

• дроти з центральною жилою;

• шинопровода .

Пакетні вимикачі і перемикачі

Пакетні вимикачі служать для включення і відключення електричних ланцюгів постійного і змінного струму до 100 А при напрузі 220 В і до 60 А - при напрузі 380 В. Пакетні вимикачі і перемикачі значно компактніше рубильників.Пакетні вимикачі монтуються з виведенням на панель тільки рукоятки, що забезпечує безпеку роботи обслуговуючого персоналу.

Пристрій пакетних вимикачів

Пакетний вимикач складається з переключающего механізму і контактної групи; клеми 2, 7 нерухомих контактів виступають з корпусу. Рухливі контакти 8 знаходяться всередині корпусу на втулці квадратного перетину, виконаної з ізоляційного матеріалу. Корпус набирається з ізоляційних шайб, з'єднаних між собою стягивающими шпильками 4. Рухливі контакти повертаються рукояткою через пружинний механізм швидкого перемикання 6.

При повороті рукоятки 5 спочатку заводиться пружина механізму швидкого перемикання. Коли зусилля, що діє від рукоятки на фігурну шайбу, зростає до певної величини, шайба дуже швидко повертається на чверть оберту до наступного упору 3 в верхній кришці.

Упори в кришці розташовані під кутом 90 °. Втулка квадратного перетину, на якій укріплені рухливі контакти, з'єднана з фігурною шайбою. Одночасно з швидким поворотом фігурної шайби відбувається поворот рухомих контактів 8. Останні зміцнені в пластинах з фібри, які виконують роль напрямних і забезпечують швидке гасіння виникаючої дуги.

Фібра під впливом високої температури виділяє велику кількість газів. Тиск їх збільшується, в результаті чого відбувається рух газів через щілини пакета.Свіжий, неіонізовану повітря, що надходить всередину вимикача, сприяє швидкому гасінню дуги.

Пакетні вимикачі випускаються на струми 10 і 25 А при напрузі 220 В в одно-, дво-і триполюсні виконаннях. Останні застосовуються для включення трифазних асинхронних двигунів (наприклад, в універсальних приводах). Утриполюсні пакетному вимикачі три рухомих контакту розташовані між чотирма ізоляційними шайбами. Ці ж пакетні вимикачі можуть застосовуватися і при напрузі 380 В, але допустима величина струму для них знижується відповідно до 6 і 15 А

При номінальних величинах струму і напруги і коефіцієнті потужності 8,0 пакетні вимикачі витримують 20000 перемикань. Частота перемикань не повинна перевищувати 300 на годину.

Для зручності підключення проводів нерухомі контакти розташовані не за твірною, а зрушені відносно один одного. Клеми одного контакту розташовані між одними і тими ж шайбами ​​діаметрально протилежно. Дроти від приймача прийнято підключати до клем, розташованих по одну сторону шпильок, наприклад до клем 2, а дроти мережі - по іншу (до клем 7).

Повертаючи рукоятку пакетного вимикача на 90 °, можна включати і відключати приймач. З чотирьох положень рукоятки пакетного вимикача два відповідних включеному і два відключеному станом приймача.

Пакетні перемикачі

Крім пакетних вимикачів, широко застосовуються і пакетні перемикачі. У пакетному перемикачі тільки одне положення відповідає відключеному станом приймача, а три інших - включеному різними способами.

На малюнку зображена схема включення трьохшвидкісна двигуна М пакетним перемикачем Q. Чотирьохпозиційний пакетний перемикач має шість рухомих контактів. Одна позиція (0) відповідає відключеному станом двигуна. У статорі двигуна укладено дві обмотки, одна з яких з'єднана в зірку, а інша може перемикатися з з'єднання трикутником на подвійну зірку.

Схема включення пакетним перемикачем трьохшвидкісна електродвигуна

Згідно зі схемою в положенні 1 рукоятки двигун під'єднується до мережі клемами ЗС1, ЗС2, Пд. У статорі двигуна створюється обертове магнітне полез трьома парами полюсів. Синхронна частота обертання двигуна (частота обертання магнітного поля) при цьому дорівнює 1000 об / хв.

На з'єднання лівих клем перемикача з правими вказують точки з лініями, зображені по вертикалі під цифрами, відповідними положеннями рукоятки перемикача. положенні 1 рукоятки перемикача верхня ліва клема з'єднується з клемою 3С1 двигуна, середня ліва клема - з клемою ЗС2, а нижня ліва - з клемою ПнПнЗ.

У положенні 3 рукоятки поряд із з'єднанням лівих клем перемикача з клемами 1С1, 1С2, 1СЗ двигуна відбувається з'єднання клем 2С1, 2С2 і 2СЗ один з одним. Цим забезпечується з'єднання обмотки в подвійну зірку з утворенням однієї пари полюсів і отриманням синхронної частоти обертання 3000 об / хв.

У положенні 2 рукоятки перемикача з'єднуються верхня ліва клема з клемою 2С1 двигуна, середня ліва клема - з клемою 2С2 і нижня ліва клема - з клемою 2СЗ. При цьому двигун включається в трикутник з утворенням двох пар полюсів і отриманням синхронної частоти обертання 1500 об / хв.

Триполюсні пакетний перемикач

Від триполюсні рубильника він відрізняється тим, що рухливі контакти (ножі) мають не одне, а два замкнутих положення. Ножі можуть замикатися з трьома лівими і трьома правими нерухомими контактами. Такі перемикачі застосовуються для включення трифазних двигунів і зміни напрямку їх обертання (реверсування) трифазного двигуна досягають перемиканням двох струмопідвідних проводів.

Пакетні вимикачі і перемикачі зі ступенем захисту IP56 виробляються в негорючій, протиударному пластмасовому корпусі.

Побутовий вимикач

Побутовий вимикач  — пристрій для вмикання та вимкнення електричного освітлення.

Універсальні перемикачі.

Універсальні перемикачі є малогабаритними апаратами загального призначення і при використанні в підземних виробках можуть застосовуватися тільки вбудованими у вибухонепроникній оболонці. Вони призначені для рідких переключень і відрізняються один від іншого числом секцій, діаграмою замикання контактів, числом фіксованих положень, кутом повороту і формою ручки. На валику закріплені кулачкові шайби, що при повороті ручки переключають контакти. Перемикач має 16 ланцюгів. Його контакти допускають тривале навантаження струмом до 20 А, а 10-секундне перевантаження до 75 А. У11-5300 вбудовані, зокрема, у магнітні станції керування типу СУВ-350 і їм подібні.

Для ручного керування електроприймачами напругою до 660 В (асинхронними електродвигунами невеликої потужності, освітлювальними установками) в шахтах, небезпечних за газом або пилом, застосовують пускачі ПРШ-1 (пускач ручний із штепселем) та ПРВ-3. Номінальний струм пускача при напрузі 660 і 380 В складає відповідно 6 і 10 А. У дві фази включені плавкі запобіжники для захисту від струмів к.з. (мал. 3.6.).

Рис. 3.6. Електрична схема пускача ПРШ-1

Пускач ПРШ-1 складається з власне пускача миттєвої дії (у якого швидкість руху контактів не залежить від швидкості переміщення приводної ручки) і штепселя, оснащеного механічним блокуванням, що не дозволяє включити пускач, якщо штепсель не вставлений, і вийняти штепсель при включеному пускачі.

Кнопки керування і кнопкові пости

Кнопки управління(керування) призначені для оперативного управління магнітними пускачами (контакторами) і реле автоматики.

Кнопкові пости працюють в колах змінного струму напругою 660 В частотою 50 Гц та постійного струму напругою 400 В. Номінальний струм контактів 10 А. Робоче положення у просторі - будь-яке.

Пакетно - кулачкові вимикачі і перемикачі

Пакетно-кулачкові перемикачі допускають аварійне вимикання дев’ятикратного номінального струму. Для керування АД пакетні вимикачі необхідно вибирати за пусковим, а пакетно-кулачкові за номінальним струмом двигуна. Перемикачі працюють при температурі навколишнього середовища плюс 40°С та минус 50 °С.

Пакетно-кулачкові вимикачі, в яких замикання і розмикання контактів здійснюються куркульками механізму перемикання. Зносостійкість таких П. ст до 2 × 10 ⁵ перемикань. П. в. застосовують в розподільних пристроях постійного і змінного струму низької напруги (щити, пульти і ін.), в пристроях перемикання ланцюгів управління і сигналізації, для безпосереднього включення в мережу і відключення асинхронних електродвигунів малої потужності, в електричних ланцюгах побутового призначення і побутових електричних приладах (пральних машинах, вентиляторах, пилососах і т. п.).

Командоконтролери.

Командоапарати – це одно або багатоступінчасті перемикаючі апарати, призначені для комутації розгалужених кіл. До них відносяться:

1. контролери (барабанні, кулачкові);

2. кнопки;

3. ключі керування;

4. шляхові і кільцеві вимикачі.

Контролери застосовують в схемах керування двигунами постійного і змінного струму. Можуть комутувати, як силові кола двигунів, так і кола котушок керування апаратів (котушок керування контакторів). Контролери служать для керування роботою електродвигуна, тобто для його вмикання, регулювання частоти обертання, зупинення та змінення напрямку руху (реверсування).

Розрізняють контролери таких типів:

1. барабанного;

2. кулачкового;

3. плоского.

Для дистанційного керування потужніми електричними машинами й апаратами в ланцюгах постійного та змінного струму використовуються командоконтролери, що вмикають і вимикають котушки контакторів і інших апаратів.

Командоконтролери вибирають згідно зі схемою управління приводом. За конструкцією і принципом дії командоконтролер схожий на силовий кулачковий контролер і відрізняється від нього розмірами і формою. На рис. 7 наведено зовнішній вигляд командоконтролерів і магнітний контролер. На кранах використовують командоконтролери типів ККП, ККТ, ЕК та магнітні контролери типів ТА та ТДА. Магнітні контролери являють собою панелі, на яких встановлено комутаційні елементи схеми управління ЕП.

Лекція №7

Тема: Шляхові вимикачі (перемикачі) та кінцеві

вимикачі. Пускорегулювальні апарати.

План

1. Шляхові вимикачів (перемикачі).

2. Кінцеві вимикачі.

3. Резистори, реостати, контролери; призначення, різновиди, конструктивні особливості, принцип дії, основні технічні данні, позначення на схемах пускорегулювальних апаратів.