Аппараты ручного управления

Для включения и переключения приемников электроэнергии (электродвигатели, электротепловое оборудование) применяют различные электрические пускорегулирующие аппараты.

Рубильники. Применяются для включения различных приемников электроэнергии. Промышленность выпускает рубильники на токи 60, 100, 200 А и более и напряжение 220 и 380 В в одно-, двух-, и трёхполюсном исполнении.

Двухполюсные рубильники применяются для включения однофазных электрических приемников. Они имеют два неподвижных и два подвижных контакта (ножа), одновременно перемещаемых вручную. При воздействии на рукоятку подвижные контакты поворачиваются вокруг оси. Приемник электроэнергии подключают к клеммам подвижных контактов (ножей), а провода сети ― к клеммам неподвижных контактов. Контакты рубильника укрепляют на изоляционной доске (текстолитовой, мраморной).

Трехполюсный рубильник (рис. 1.1) имеет три неподвижных контакта 3 и три подвижных 4; контакты укреплены на изоляционной плите 1. К клеммам 2 подсоединяют провода сети, а к клеммам 6 ― трехфазный электрический приемник. Рукоятка 5 перемещения подвижных контактов (ножей) рубильника расположена сбоку. Это дает возможность легко закрывать рубильник кожухом 7 (на рисунке он изображен пунктирной линией) , обеспечивая безопасность обслуживающего персонала.

При повороте рукоятки 5 усилие через пружины переда­ется подвижным контактам (ножам) 4. Размыкание контактов начинается только при определенном усилии. Пружины в это время находятся в растянутом состоянии и в процессе размы­кания обеспечивают быстрое движение подвижных контактов (ножей) независимо от дальнейшего увеличения усилия на ру­коятку5. Такое размыкание контактов дает возможность быст­ро гасить дугу, обеспечивая их малый износ.

Пакетные выключатели. Пакетные выключатели при тех же поминальных токах имеют значительно меньшие размеры, чем рубильники. Кроме того, при их установке легче осуществлять защиту обслуживающего персонала от соприкосновения с клеммами, находящимися под напряжением.

Пакетный выключатель состоит из механизма переключе­ния, рукоятки и контактной группы.. Клеммы неподвижных контактов выступают за пределы корпуса. Подвижные контакты

Рис.1.1. Рубильник

Находятся внутри корпуса на стержне квадратного сечения, выполненном из изоляционного материала. Поворачивают их рукояткой. Корпус набирается из изоляционных шайб, соединенных стягивающими шпильками.

Рис.1.2. Кнопочный пускатель:

а– общий вид; б– схема включения трехфазного двигателя пу-

скателем ПНВ; в– схема включения однофазного двигателя пу-

скателем ПНВС

Пакетные выключатели выпускают на токи 10 и 25 А и напряжение 220 В в одно-, двух- и трехполюсным исполнении. Трехполюсные выключатели применяются для включения трехфазных асинхронных двигателей, например, в универсальных приводах.

Кроме пакетных выключателей широко применяются и па­кетные переключатели. В пакетном переключателе одно поло­жение рукоятки соответствует отключенному состоянию прием­ника, а три остальных — включенному по различным схемам.

Кнопочные пускатели (выключатели) ПНВ и ПНВС. Это трехполюсные выключатели (рис. 1.2, а), замыкание контактов которых производится нажатием на кнопку «Пуск ».

В выключателях ПНВ и ПНВС при нажатии на кнопку «Пуск » замыкаются все три контакта, а после прекращения нажатия в выключателе ПНВ остаются замкнутыми все кон­такты, а в выключателе ПНВС — два крайних контакта, а сред­ний размыкается.

Выключателем ПНВ (рис. 1.2,6) включают двигатели трех­фазного тока малой мощности, а выключателем ПНВС — дви­гатели однофазного тока с пусковой обмоткой. При этом пус­ковая обмотка ПО подключается к сети на короткое время средним контактом (рис. 1.2, в), рабочая РО — крайними.

Размыкают контакты выключателей ПНВ и ПНВС, нажи­мая на красную кнопку «Стоп». При этом защелка отводится и пружина возвращает все контакты в исходное (разомкнутое) состояние.

Кнопочные выключатели ПНВ выпускаются в открытом и защищенном исполнении на ток 12,5 А (максимальная мощ­ность трехфазного двигателя при 220 В — 2,8 кВт, при 380 В — 4,5 кВт).

Выключатели ПНВС выпускаются также в открытом и за­щищенном исполнении на ток 5А и максимальную мощность двигателя 0,6 кВт.

Кулачковый теплостойкий переключатель ТПКП для кухон­ных плит. В однофазных электротепловых аппаратах нагрева­тельный элемент состоит из двух секций, различные способы, включения которых изменяют его мощность. Включение сек­ций последовательное и параллельное; включение одной из сек­ций осуществляют переключателем.

На рис. 1.3, б изображен кулачковый переключатель ТПКП, состоящий из шпинделя 2 с кулачками механизма быстрого переключения 3, корпуса 4 и контактной группы 8 с клеммами 5 неподвижных контактов. Контактная группа 8 закреплена на корпусе 4 с помощью винтов 6.

На рис. 1.3, а изображена схема кулачкового переключа­теля для положения «0» рукоятки 1. Кулачки 10 нажимают выступами на толкатели 7 подвижных контактов 11, исключая тем самым соприкосновение их с неподвижными контактами 12. Электрическая цепь секций нагревательного элемента, изо­браженная пунктиром, разомкнута.

Механизм быстрого переключения 3 крепится винтами 9. Состоит он из фигурной шайбы 14, к впадинам которой пру­жинами прижимаются шарики 15. При повороте рукоятки на 45° пружины сжимаются и шарики начинают соприкасаться с выступами шайбы.

Рис. 1.3. Теплостойкий кулачковый переключатель ТПКП:

а- схема; б- общий вид ; в, г- электрические схемы регулирования нагрева (мощности) в соотношении 4:2:1

При дальнейшем повороте рукоятки потенциальная энергия сжатых пружин увеличивает скорость вращения шпинделя с кулачками. При быстром повороте кулачков увеличивается скорость размыкания контактов, поэтому искра (дуга) между ними легче гасится.

При повороте шпинделя с кулачками на 90° по часовой стрелке второй и четвертый (от рукоятки) подвижные контакты вводятся пружинами в соприкосновение с неподвижными контактами 12 (положение «1» рукоятки). Второй и четвертый кулачки имеют впадины, что позволяет перемещать подвижные контакты пружинами 13.

Рис. 1.4. Штепсельный разъем с заземляющим контактом:

а – трехфазный, б – однофазный.

На рис. 1.3, в, г изображены подвижные контакты при раз­личных положениях рукоятки переключателя. В положении «1» замкнуты второй и четвертый (от рукоятки) контакты, в положении «2» — первый и четвертый, в положении «3» — первый, третий и четвертый контакты. Общий вывод двух сек­ций подсоединен к ближайшей от рукоятки клемме, два дру­гих — к наиболее удаленным от рукоятки клеммам. При этом в положении «1» рукоятки секции нагревательного элемента включаются последовательно, в положении «2» включается од­на секция и в положении «3» секции включаются параллельно.

Наряду с ТПКП промышленность выпускает универсальные кулачковые переключатели с различными схемами замыкания и размыкания контактов.

Штепсельные разъемы. Для подключения переносных и передвижных трехфазных электрических машин и электротепловых аппаратов к сети применяются четырехполюсные штеп­сельные разъемы (рис. 1.4,а), состоящие из розетки 1 и вилки 2. Штепсельные розетки устанавливаются в различных помеще­ниях и подключаются к сети. К трем клеммам гнезд 6 подводят линейные провода, а клеммы гнезда 8 соединяют с заземлен­ной шиной или нулевым проводом. К трем контактам 4 вилки 2 подсоединяют обмотки двигателя или спирали электротеплового аппарата. К более длинному контакту 5 подсоединяют корпус машины.

При замыкании контактов штепсельной вилки с контак­тами розетки прежде всего замыкаются контакты 5 и 8. Бла­годаря этому корпус заземляется раньше, чем напряжение попадет на рабочие клеммы электроприемника. Вилку 2 можно вставить в розетку 1, только совместив впадины 3 с вы­ступами 7. Таким образом, если в приемнике испортится электроизоляция, опасности поражения человека электрическим то­ком в момент подключения его к сети не возникает. Не будет ее и во время работы электроприемника.

Для подключения однофазных электроприемников к сети применяются также разъемы с заземляющими контактами (рис. 1.4,6). К клеммам гнезд 6 розетки 1 подсоединяют про­вода электрической сети, к клеммам 8 — провод заземления. К контактам 4 вилки подсоединяют выводы электрического приемника, к контактам 5 — провод от его корпуса. При под­ключении электроприемника к сети штепсельной вилкой кон­такты 5 входят в соприкосновение (замыкаются) с контактами 8 раньше, чем токоподводящие контакты 6 с контактами 4.

Шнур 9 электрического приемника укрепляется в вилке 2 скобкой или специальным зажимным устройством. Провод шнура, подсоединяемый к клемме контакта 5, делают более длинным, чем провода, подсоединяемые к клеммам контактов 4. Благодаря этому при неправильной эксплуатации, когда вы­дергивают шнур из вилки, корпус аппарата отсоединяется от заземляющего провода позже, чем приемник от токоподводящих проводов.