Контрольные вопросы

1. Как устроен асинхронноый двигатель?

2. Принцип действия асинхронного двигателя.

3. Дайте определение коэффициента скольжения асинхронного двигателя.

4. Что такое реверс и как он осуществляется?

5. Как определяется число пар полюсов асинхронной машины?

6. Что относится к номинальным параметрам двигателя?

7.Какие существуют способы соединения обмоток двигателя и как осуществить их выбор?

8. Перечислите способы пуска асинхронного двигателя и проведите их сравнительный анализ

9. Перечислите способы регуирования скорости асинхронного двигателя.

Лабораторная работа 7

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ ЗАЩИТЫ.

Цель работы — изучить устройство, принцип действия, применение и схемы включения тепловых реле и автоматических выключателей.

ТЕПЛОВОЕ РЕЛЕ

При незначительных длительных перегрузках в электродвигателях, и других токоприемниках, возникающих при возрастании момента сопротивления на рабочем органе машины или за счет витковых замыканий в обмотках, протекает ток, превышающий допустимое значение на 20...50%. Такой режим работы приводит к перегреву обмоток и электродвигателя в целом, а следовательно, к преждевременному выходу его из строя. Для защиты электрооборудования от таких перегрузок служат тепловые реле, которые включают последовательно в контролируемую цепь. Тепловые реле работают в цепях переменного и постоянного тока. Их используют как самостоятельно, так и в составе магнитных пускателей.

Основным элементом теплового реле является биметаллическая

пластина. Нагрев биметаллического элемента может производиться за счет

тепла, выделяемого в пластине током нагрузки. Очень часто нагрев биметалла производится от специального нагревателя, по которому протекает ток нагрузки. Нагревательный элемент теплового реле представляет собой спираль, свитую из проволоки (ленты) с высоким удельным сопротивлением (нихром) и включенную после силовых контактов магнитного пускателя последовательно с обмоткой электродвигателя. Контакты теплового реле включают последовательно с катушкой магнитного пускателя.

При нормальной нагрузке электродвигателя нагревательный элемент и биметаллическая пластинка теплового реле нагреваются слабо, так как они успевают отдавать теплоту окружающему воздуху.

При перегрузках двигателя ток в его обмотках возрастает, нагревательный элемент теплового реле нагревается и нагревается также биметаллическая пластинка, которая, изгибаясь, разрывает контакты в цепи катушки магнитного пускателя.

Вследствие этого электродвигатель отключается. Для приведения теплового реле в состояние готовности нужно после остывания биметаллической пластинки нажать кнопку возврата, расположенную на крышке теплового реле.

Конструкция тепловых реле допускает регулирование вставки в пределах ±25% от номинального тока нагревательных элементов.

Двухполюсное реле типа ТРН (рис. 7.1) состоит из пластмассового корпуса, разделенного на три ячейки. В крайних ячейках размещены нагревательные элементы 1, в средней — биметаллическая пластинка температурного компенсатора 3, регулятор тока срабатывания 4 с движком уставки 5, механизм расцепителя, размыкающий контакт мостикового типа 10 и рычаг ручного возврата 6.

При протекании тока перегрузки через нагревательный элемент 1 основная биметаллическая пластинка 2, деформируясь (показано пунктиром), перемещает вправо толкатель 8, связанный жестко с биметаллической пластинкой температурного компенсатора 3, учитывающего температуру наружного воздуха. Направление деформации температурного компенсатора противоположно направлению деформации основной пластины. Деформация незначительна по абсолютной величине. Вследствие этого, несмотря на противодействие, пластина температурного компенсатора начинает перемещаться также вправо.

При этом защелка 7 освобождается, штанга расцепителя 9 под действием пружины 11 отходит вверх, а контакты 10 реле размыкаются.

Для каждого типа реле выпускаются комплекты сменных нагревательных элементов, которые набираются по номинальному току электродвигателя.

Рис. 7.1 - Схема устройства теплового реле типа ТРН

Тепловые реле такого типа применяют в ряде магнитных пускателей. Лучшие характеристики получаются при комбинированном нагреве, когда пластина нагревается нагревательным элементом, намотанным на нее.

О сновной характеристикой теплового реле является зависимость времени срабатывания от тока нагрузки (рис. 7.2)

.

Рис. 7.2 - Секунд-амперная характеристика теплового реле.

Реле изготовляют одно-, двух- и трехфазного исполнения (типов РТ, ТРВ, ТРА, ТРН, ТРП и РТЛ) на различные токи от 0,5 до 600А. Номинальный ток теплового реле является его максимально допустимым током, а сменные тепловые элементы позволяют получить для каждого типоразмера реле от 4 до 12 номинальных токов уставки. При этом для каждого теплового элемента его ток уставки может изменяться (уменьшаться) специальным регулятором до 30% от номинального значения, а некоторые типы реле (ТРН) имеют предел регулирования от 0,75 до 1,25Iн.

Для двигателей, работающих в длительном режиме работы Тепловые реле выбираются по номинальному току теплового элемента и номинальному току двигателя: