Результаты опыта

Таблица 4

Ток нагрузки , А
Показания секундомера, с
Расчетная температура плавления, С

Контрольные вопросы

1. Плавкий предохранитель - определение.

2. Классификация предохранителей по степени закрытости.

3. Чем заполняются патроны предохранителей?

4. Назначение фибрового патрона.

5. Из каких материалов изготовляются плавкие вставки?

6. Объясните явление металлургического эффекта.

7. Достоинства цинковых плавких вставок.

8. Основные параметры предохранителей.

9. Номинальный ток патрона.

10. Номинальный ток плавкой вставки.

11. Пограничный ток.

12. Предельный ток отключения.

13. Полное время отключения.

14. Выбор предохранителя по напряжению.

15. Выбор предохранителя по току.

16. Выбор предохранителя по условию пуска АД.

17. Выбор предохранителя по условию пуска асинхронного двигателя в группе.

18. Проверка предохранителя по току КЗ.

3.Исследование контакторов постоянного тока

[ 1, 2 ]

Цель работы – ознакомиться с техническими данными и изучить конструкцию контакторов и магнитных пускателей.

Основные теоретические сведения

Контактором называется аппарат дистанционного действия, предназначенный для частых включений и выключений электрических цепей.

Наибольшее распространение получили контакторы, в которых замыкание и размыкание контактов осуществляется под воздействием электромагнитного привода.

Контакторы совместно с реле могут осуществлять автоматическое управление и защиту различных электроустановок. Поэтому контакторы нашли применение в автоматических и полуавтоматических установках рудничного электропривода.

По роду тока различают контакторы постоянного и переменного тока. Контакторы, имеющие электромагнит с втягивающей катушкой постоянного тока, а также контактную систему для включения и выключения цепи постоянного тока, называются контакторами постоянного тока. Контакторы постоянного тока изготавливаются однополюсными, а переменного тока – многополюсными. Контакторы переменного и постоянного тока рассчитаны на коммутирующий ток I _ном от 10 I _ном и могут работать в прерывисто-продолжительном, продолжительном, повторно-кратковременном или кратковременном режиме.

Контакторы, служащие для коммутации электрических цепей, называют линейными, а контакторы, служащие для закорачивания отдельных ступеней пускового реостата - контакторы ускорения.

Основные узлы любого электромагнитного контактора: электромагнитный механизм, главные контакты, дугогасительное устройство, блок-контакты.

Принцип действия контактора заключается в следующем: при подаче напряжения на обмотку электромагнита якорь притягивается. Подвижный контакт, связанный с якорем, замыкает или размыкает главную цепь. Дугогасительная система обеспечивает быстрое гашение дуги. Вспомогательный блок-контакт используется для согласования работы контактора с другими аппаратами.

Контакторы не имеют устройств, реагирующих на ток перегрузки или КЗ. Эту функцию выполняют предохранители и автоматические выключатели, которые включатся последовательно с контакторами и защищают цепь от перегрузок и КЗ. В отличие от автоматических выключателей контакторы не имеют механических устройств, запирающих контактор в положении «Включено». Во включенном положении контактор удерживается электромагнитом.

Основными техническими параметрами контактора являются его механическая и коммутационная износостойкость, номинальный ток главных контактов, предельный отключаемый ток, номинальное напряжение отключаемой цепи, допустимое число включений в час и собственное время включения и отключения.

Под механической износостойкостью понимается число циклов включение-отключение (без токовой нагрузки) без какой-либо замены его элементов и узлов. Контакторы обеспечивают 150-1500 включений и выключений в 1 ч, допуская общее число включений и выключений до (2030)10⁶. Они находят широкое применение в электроустановках напряжением до 1200 В.

Коммутационная износостойкость определяется износом контактов под действием электрической дуги при коммутации цепи с током и характеризуется таким числом операций включение-отключение, после которого необходима замена контактов (обычно после 35 10⁶ срабатываний). Но в лучших контакторах коммутационная износостойкость мало отличается от механической.

Собственное время включения - время от момента подачи напряжения на электромагнитный привод до момента начала трогания якоря электромагнита. Собственное время отключения - время от момента обесточивания электромагнита до момента размыкания контактов.

Особенности конструкции контактора и принцип его действия рассмотрим на примере контактора постоянного тока КПВ-600.

Н еподвижный контакт 1 механически и электрически соединен со скобой 2 - дугогасительным рогом (направляющей для дуги). К скобе 2 присоединен один конец дугогасительной катушки 3, второй конец которой с выводом 4 закреплен в электроизоляционном основании 5 и является одним из двух токоподводов контактора. Основание 5 жестко укреплено на стальной скобе 6, являющейся основной несущей деталью для электромагнитного привода и подвижной контактной системы.

П одвижный контакт 7 может поворачиваться относительно опорной точки 8. Вывод 9, являющийся вторым токоподводом, соединен с подвижным контактом 7 гибкой связью 10. С подвижным контактом 7 электрически связан другой дугогасительный рог 11. Контактное нажатие создается пружиной 12, а возвратная пружина 13 предназначена для размыкания контактов и возврата привода в исходное положение.

При размыкании контактов на них появляется электрическая дуга 14, которая попадает в магнитное поле между пластинами 15 магнитопровода системы магнитного дутья, создаваемого катушкой 3 и охватывающего камеру с обеих сторон. Под воздействием этого поля дуга перемещается в камеру, ее опорные точки переходят на дугогасительные рога, дуга растягивается, охлаждается и гаснет.

В данном контактно-дугогасительном устройстве применена система последовательного магнитного дутья.

Электромагнитный привод контактора включает в себя обмотку 20 с магнитопроводом и якорь 17. Последний может поворачиваться на призме 19, прижимаемый к скобе 19 пружиной 16. При подаче напряжения на катушку 20 якорь 17, преодолевая противодействие возвратной пружины 13, начинает притягиваться к магнитопроводу. При определенном зазоре между якорем и магнитопроводом происходит соприкосновение контактов 7 и 1. Дальнейшее сближение якоря и магнитопровода влечет за собой поворот контакта 7 относительно опорной точки 8 ( в направлении по часовой стрелке) и сжатие контактной пружины 12. Этим обеспечивается создание так называемого провала контактов.

Работу контактора можно оценивать двумя зависимостями: суммарной характеристикой противодействующих усилий ( от возвратной и контактной пружин) и тяговой характеристикой электромагнитного привода (рис. 7).

Для обеспечения работоспособности контактора должно соблюдаться условие: тяговая характеристика 1 электромагнита должна во всех точках идти выше характеристики 2 противодействующих усилий при минимально допустимом напряжении на катушке (15% -е понижение напряжения по отношению к номинальному).

По горизонтальной оси принято откладывать значение зазора между якорем и магнитопроводом, по вертикальной - приведенные к этому зазору тяговые и противодействующие усилия. На графике обозначены: точка а - момент соприкосновения контактов, часть характеристики между точками б-в - провал контактов, в-г - раствор между контактами (зазор между якорем и сердечником), а-в - предварительное сжатие контактной пружины (для предотвращения сваривания и вибрации контактов при включении токовой нагрузки).

Контакторы выполняют свои функции удовлетворительно, если напряжение на зажимах катушки

.

Снижение напряжения ниже 0,85 U_ном уменьшает силу притяжения якоря, в результате чего при некотором напряжении отпадания U_отп , происходит отрыв якоря от полюсов. Наименьшее напряжение U_cp , при котором происходит включение контактора, называют напряжением срабатывания.

Отношение называют коэффициентом возврата.

Выбор контакторов производится:

• по номинальному напряжению сети ,

• по номинальному току нагрузки ,

• по мощности двигателя исполнительного механизма,

• по режиму работы,

• по числу включений в час,

• по номинальному напряжению контактов аппарата.

• по времени включения и отключения.

Контрольные вопросы

1. Назначение контакторов.

2. Классификация контакторов.

3. Где используются линейные контакторы?

4. Где используются контакторы ускорения?

5. Основные узлы контактора.

6. Принцип действия контактора.

7. Как выглядит тяговая характеристика контактора?

8. Как выглядит механическая характеристика контактора?

9. Диапазон нормальной работы контактора по напряжению.

10. Что такое - напряжение срабатывания?

11. Что такое - напряжение отпускания?

12. Как определяется коэффициент возврата?

13. Каким образом дуга втягивается в камеру в контакторах постоянного тока?

14. Как работает электромагнитный механизм контактора постоянного тока?