Контрольні питання
Дати визначення поняття «напівпровідниковий діод».
Із яких матеріалів виготовляють діоди?
Що таке p-n-перехід?
Скільки p-n-переходів має діод?
Чим відрізняються діоди, виготовлені з різних матеріалів?
Наведіть умовне графічне зображення діода. Як називаються його виводи?
Які прилади необхідні для зняття ВАХ діодів?
Наведіть ВАХ діода. Які процеси мають місце на відповідних характерних ділянках ВАХ?
Перерахуйте основні параметри діодів. Охарактеризуйте кожен з них.
Як визначити режим роботи діода по навантажувальній кривій?
Назвіть різновиди напівпровідникових діодів. Поясніть їх особливості та галузь застосування.
Чим відрізняється діод від стабілітрона.
Поясніть відмінність статичного та динамічного опорів.
Література: [1, 2].
Лабораторна робота № 9
Тема. Дослідження нереверсивної та реверсивної схем магнітного пускача
Мета роботи: ознайомитися з конструкцією та принципом роботи магнітного пускача, а також його нереверсивної та реверсивної схем увімкнення.
Короткі теоретичні відомості
Магнітним пускачем називається електричний апарат, призначений для пуску та вимикання короткозамкнених асинхронних двигунів (АД). Як правило, у пускач крім контактора, убудовані теплові реле для захисту двигуна від струмових перевантажень та «втрати фази». Робота асинхронних двигунів значною мірою залежить від таких властивостей пускачів, як зносостійкість, комутаційна здатність, надійність захисту двигуна від перевантажень. У процесі експлуатації досить часто обривається одна з фаз трифазної напруги живлення, наприклад, через перегоряння запобіжника. До двигуна при цьому підводяться тільки дві фази та струм у статорі різко зростає, що призводить до виходу його з ладу через нагрівання обмотки до високої температури. Теплові реле пускача від цих струмів повинні спрацьовувати та відключати двигун.
При вмиканні асинхронного двигуна пусковий струм у 5…7 разів перевищує номінальний. При такому струмі навіть незначна вібрація контактів швидко виводить їх з ладу. Це накладає високі вимоги щодо вібрації й зносу контактів. З метою зменшення часу вібрації контакти і рухомі частини контакторів магнітного пускача роблять легкими, зменшується їхня швидкість, збільшується контактне натискання.
Після розгону двигуна струм спадає до номінального значення. Тому вимикання працюючого двигуна відбувається при меншому струмовому навантаженні контактів.
При відключенні двигуна напруга, що відновлюється, на контактах дорівнює різниці напруги мережі та ЕРС двигуна. У результаті на контактах контактора з'являється напруга, що складає 15…20% Uном, тобто вимикання відбувається в полегшених умовах.
Часті випадки, коли двигун необхідно відключити від мережі відразу після пуску. У цих випадках контактор пускача відключає струм, рівний багаторазовому номінальному і напрузі, що відновлюється, рівній номінальній напрузі мережі. Згідно з діючими нормами, після 50-кратного ввімкнення та вимикання загальмованого двигуна пускач повинен бути придатний для подальшої роботи. У технічних даних магнітних пускачів указують їх номінальний струм і номінальну потужність двигуна при різних напругах. Оскільки струм, що відключається пускачем, відносно мало падає з ростом напруги, потужність двигуна, з яким може працювати даний пускач, зростає зі збільшенням номінальної напруги. Найбільша робоча напруга пускачів дорівнює 660 В.
Найбільш розповсюдженими на даний час в Україні є магнітні пускачі серії ПМЛ (рис. 9.1).
Рисунок 9.1 – Магнітні пускачі серії ПМЛ на різні струми
Ці пускачі працюють у мережі змінного струму напругою до 660 В при номінальному струмі від 10 до 80 А. Магнітні пускачі мають місткову контактну систему з металокерамічними контактами, розташованими в дугогасильному пристрої. Дугогасильний пристрій виконується у вигляді дугогасильної решітки на кожному розриві. У системі допоміжних контактів можна установити до чотирьох додаткових контактів. До корпусу пускача може приєднуватися теплове трифазне реле типу РТЛ (рис. 9.2), що дозволяє реґулювати струм спрацьовування.
Рисунок 9.2 – Теплове реле РТЛ
Існують дві основні схеми увімкнення магнітного пускача: нереверсивна, яка забезпечує пуск і вимикання асинхронного двигуна (рис. 9.3), та реверсивна, що забезпечує, окрім пуску, ще й реверс двигуна шляхом зміни послідовності фаз (рис. 9.4).
Реверсивні магнітні пускачі мають як механічне блокування, так і електричне блокування, що виключає одночасне спрацьовування двох магнітних пускачів. На рисунку 9.4 зображено саме схему з електричним блокуванням.
Рисунок 9.3 – Нереверсивна схема магнітного пускача
Рисунок 9.4 – Схема увімкнення магнітних пускачів з реверсом