Токовые тепловые реле. У этих реле чувствительным к теплу элементом является биметаллическая пластина (рис. 8.21).
Биметаллическая
пластина состоит из двух слоев металлов
с разными коэффициентами линейного
расширения α
и α
.
Слои металла соединяются либо сваркой,
либо прокаткой в горячем состоянии. При
нагревании пластина изгибается в сторону
металла с меньшим коэффициентом
линейного расширения. Изгиб пластины
используется для воздействия на контакты
реле.
При производстве биметаллических пластин применяют материалы с низким коэффициентом линейного расширения, например, железониеклевый сплав инвар, и с высоким коэффициентом – хромоникелевые, молибденоникелевые и немагнитные стали.
Устройство и принцип действия теплового реле
При перегрузке количество тепла нагревателе увеличивается, биметаллическая пластина изгибается, ее нижний конец переместится вправо (рис. 8.22, б) и освободит защелку 3. Последняя под действием пружины 4 повернется и разомкнет контакты реле.
На практике это приводит к отключению двигателя. Поскольку при неработающем двигателе ток через нагреватель не протекает, биметаллическая пластина остывает. Но войти в зацепление с защелкой пластина сама не сможет (реле без самовозврата).
Для возврата защелки в исходное положение нужно нажать пальцем на кнопку толкателя
Вопрос 41 Типовые узлы и схемы автоматического управления электродвигателей
Стандартные защиты судовых электроприводов. В соответствии с Правилами Регистра, любой судовой электропривод должен иметь три вида защитных устройств:
от токов короткого замыкания;
от токов перегрузки;
по снижению напряжения (нулевая или минимальная).
Для отдельных видов электроприводов возможно применение дополнительных видов защиты или сигнализации вместо защиты. Например, в рулевых электроприводах применяется защита от токов короткого замыкания, при перегрузке включается сигнализация, при снижении напряжения срабатывает не нулевая, а минимальная защита, обеспечивающая автоматическое повторное включение электропривода после восстановления напряжения.
Защиты от токов короткого замыкания рассмотрены выше.
Защиты от токов перегрузки. Под перегрузкой понимают увеличение тока двигателя не более чем в два раза больше по сравнению с номинальным (ток, превышающий номинальный более чем в два раза, считается током короткого замыкания).
Основной причиной появления токов перегрузки является длительное превышение нагрузки двигателя со стороны механизма - насоса, вентилятора, грузовой лебедки и т.п. При систематических перегрузках двигателя происходит ускоренное старение изоляции обмоток, что в конечном счете приводит к ее повреждению и возникновению межвиткового короткого замыкания.
Защиты по снижению напряжения. Снижение напряжения питающей сети неблагоприятно сказывается на работе электроприводов.
Причины снижения напряжения сети разные, к основным из них относятся такие:
- пуск мощного асинхронного двигателя, мощность которого соизмерима с мощностью генератора, включенного на шины ГРЩ (например, компрессора);
- одновременное включение нескольких мощных грузовых лебедок (кранов) или других мощных механизмов;
- уменьшение скорости приводного двигателя генератора – дизеля или турбины.
Поддерживать напряжение сети стабильным должны автоматические регуляторы частоты (АРЧ) и напряжения (АРН). Однако современные АРЧ и АРН действуют с замедлением и допускают большие провалы напряжения.
Особенно чувствительны к снижениям напряжения трехфазные асинхронные двигатели.
Различают два вида защиты по снижению напряжения:
минимальная;
нулевая.
Минимальная защита применяется в электроприводах, перерыв в работе которых приводит к аварии – например, в рулевых устройствах.
Нулевая защита применяется во всех остальных (кроме рулевых) судовых электроприводах, перерыв в работе которых не приводит к аварии. К этой части электроприводов относятся лебедки, краны, компрессоры, якорно-швартовные устройства и др. В то же время повторное самопроизвольное (автоматическое) включение таких электроприводов после восстановления напряжения может привести к аварии.