2. Электромагнитные контакторы и пускатели

Электромагнитные контакторы и пускатели часто используются в исполнительных устройствах.

Контактор - это электромеханическое устройство, предназначенное для многократных включений и выключений электрических силовых цепей при нор­мальном технологическом режиме. В отличие от контактора, автоматический выключатель (автомат) предназначен для выключения силовых цепей в ава­рийном режиме. Контакторы могут обеспечить (без ревизии) от 150 до 2000 включений-отключений. Выключаемые токи составляют 4-2500 А. Конструктивно они выглядят наподобие реле, но гораздо больших размеров (в за­висимости от тока коммутации). Контакты, опять же из-за большого тока коммутации, имеют большие размеры. Они плоскостные или линейные. При больших токах, коммутации применяют специальные контакты с дугогасительными камерами. Они необходимы для разрыва дуги, возникающей при отключении больших токов (особенно постоянных) и для защиты окружаю­щих предметов от дуги. Дугогасительные камеры имеют щели, в которые втягивается дуга за счет тепловой конвекции воздуха и разрывается из-за увеличения ее длины (воздушное дутье). Иногда сбоку дугогасительных камер ставят катушки из провода, по которым проходит рабочий ток. Этот ток создает магнитное поле, которое выталкивает электрическую дугу, как проводник с током (магнитное дутье). Обозначение контакта с дугогасительной камерой смотри на рис. 2.1.

Помимо силовых контактов, контактор имеет слаботочные так назы­ваемые "блок-контакты".

Пускатели. Пускатель - это электромеханическое устройство, предна­значаемое для дистанционного пуска и защиты двигателей. Эти двигатели входят на теплоэнергетических объектах ( в т.ч. на ТЭС) в состав электропривода в исполнительных устройствах управления (см. схему на риeyнке стр. 4). Пускатель состоит обычно из контактора и теплового реле. Тепловое реле предназначено для защиты от технологических перегрузок. Обычно те­пловое реле делается на базе биметаллической (из двух металлов) пластины,

на которую накладывается обмотка из нескольких витков провода высокого сопротивления. При прохождении рабочего тока через обмотку пластина на­гревается и изгибается (из-за разного коэффициента теплового расширения металлов). При достаточно большом токе и времени нагрева изгиб становит­ся настолько большим, что с помощью спускового механизма выключаются си­ловые контакты теплового реле.

Характеристика отключения реле типа ТРИ-40 приведена на рис. 2.2.

как видно из рисунка, с увеличением I_пер/I_ном (отношения тока перегрузки к но­минальному току защищаемого объекта) время отключения уменьшается. При I_пер/I_ном = 1,25 реле не отключается.

Замечается также большой разброс характеристик, связанный с конст­рукцией реле и окружающими условиями.

Схема реверсивного пуска 3х-фазного асинхронного двигателя и его защита от технологических перегрузок с помощью пускателя представлена на рис. 2.3. Асинхронные двигатели широко используются в исполнительных устройствах АСУ ТП т.к. них постоянная скорость вращения, необходимая для создания интегральной составляющей в законе регулирования управляемого объекта. На рис. 2.3 представлена схема ручного управления Подготовка схемы к пуску осуществляется трех­фазным рубильником S через плавкие предохранители SU. Включение двига­теля "М" в направлении вращения, условно называемое "вперед", осуществ­ляется путем нажатия кнопки пуска "Вперед" (КНПВП). Через замкнутые контакты кнопки "Стоп" (КНСТ), замкнутые блок-контакты контактора "На-

зад" (КН2) и замкнутые контакты теплового реле (РТ) ток проходит через обмотку контактора "Вперед" (КВП), включает контактор "Вперед", который становится на самоподхват благодаря контактам КВП1, после чего кнопку КНПВП можно отжать. Включаются силовые с дугогашением контакты кон­тактора "Вперед" (КВПЗ) и двигатель (М) начинает вращаться при последо­вательности фаз "АВС" в направлении, которое мы условно назвали "впе­ред".

Для останова двигателя надо нажать кнопку "Стоп" (КНСТ). Обмотка контактора "Вперед" обесточится, все замыкающие контакты контактора "Вперед" разомкнутся, в том числе блок - контакты КВП1, после чего кнопку КНСТ можно отжать, и обесточенный двигатель остановится.

Подобное же кнопке "Стоп" действие выполняют контакты теплового реле (РТ) при технологической перегрузке двигателя (М). Для возврата теп­лового реле в исходное положение применяется приспособление "Возврат".

Аналогично при нажатии кнопки пуска "Назад" осуществляется вклю­чение обмотки контактора "назад" (КН). При этом включаются силовые кон­такты с дугогашением КН3 и двигатель начинает вращаться при последова­тельности фаз "СВА", т.е. в противоположном направлении, чем "вперед". Действие кнопки "Стоп" и теплового реле аналогично предыдущему.

Размыкающие кнопки КН2 и КВП2 служат для предупреждения слу­чайного включения обоих контакторов сразу.