13

Подільський державний аграрно – технічний університет

Кафедра енергетики сільськогосподарського

виробництва

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 8

МОНТАЖ АПАРАТІВ КЕРУВАННЯ ТА ЗАХИСТУ В

СИСТЕМІ АВТОМАТИЗОВАНОГО ЕЛЕКТРОПРИВОДУ

Склав:

асистент О.В.Горбовий

м. Кам’янець – Подільський

2005

Мета : Ознайомитись з класифікацією апаратів керування , вивчити будову , принцип дії та технічні характеристики електромагнітних пускачів рекомендованих для застосування в сільськогосподарському виробництві . Навчитись підключати електродвигуни в електромережу за допомогою пускачів та виконувати монтаж апаратів керування .

Загальні відомості .

Апарати керування електродвигунами призначені для вмикання і відключення електричних двигунів, для їхнього захисту, а також для зміни, регулювання і контролю різних параметрів двигуна. За принципом вмикання розрізняють апарати неавтоматичного вмикання (рубильники, пакетні вимикачі, барабанні, кулачкові, універсальні перемикачі, реостати, кінцеві вимикачі і т.п.) і апарати автоматичного вмикання і відключення (автоматичні вимикачі, магнітні пускачі, реле, тиристорні пускачі і т.п.).

По виконанню апарати поділяють на відкриті, захищені, пиловодозахищені, вибухозахищені. Відкриті апарати встановлюють у шафах або електротехнічних приміщеннях — розподільних пунктах (РП) . Шафи і РП повинні защіпатися замками. Захищені апарати встановлюють у сухому і вологому опалювальному приміщеннях; пиловодозахищені апарати монтують у курних, сирих або особливо сирих приміщеннях і зовнішніх установках. Вибухозахищені апарати застосовують у вибухонебезпечних приміщеннях .

Для керування асинхронними двигунами потужністю до 75 кВт використовують магнітні пускачі . Магнітні пускачі володіють багатьма достоїнствами у порівнянні з іншими пусковими апаратами . Пускачі забезпечують дистанційне або автоматичне керування електроприводом , здійснюють захист від тривалих перевантажень , від глибоких знижень напруги або зникнення напруги . Вони допускають короткочасне вмикання 10-кратного струму і відключення 8-кратного струму . Частота вмикань — 600 циклів у годину , загальне число вмикань перевищує 1 млн . Забезпечується безпека оперативного персоналу, що виконує переключення лише в ланцюзі керування магнітного пускача .

В даний час розроблені і застосовуються безконтактні пускачі , що використовують керовані діоди (тиристори). Тиристорні пускачі застосовують там , де необхідно плавно змінювати параметри , коли велика частота вмикань (більш 600 циклів у годину) , коли потрібно забезпечити швидкодію або передати сигнали , що несуть малу енергію . Однак на сучасному рівні розвитку техніки безконтактні апарати не можуть цілком замінити контактну апаратуру .

Заміна багатополюсних контактних апаратів безконтактними недоцільна по наступних причинах . Вартість і габарити тиристорних пускачів багато вище , ніж магнітних . Для двигуна напругою 380 В и потужністю 17 кВт вартість тиристорного пускача вище в 50 разів , а об'єм — у 7 разів у порівнянні з магнітним . Тиристорні пускачі не допускають перевантажень по струму і напрузі , не можуть комутувати постійний струм , створюють радіоперешкоди . Відомі й інші недоліки безконтактної апаратури . До теперішнього часу безконтактні пускові апарати не знайшли помітного поширення в сільському господарстві .

Магнітні пускачі найбільш поширені , тому з їхнім устроєм , монтажем, маркіруванням варто познайомитися більш докладно . Пускач складається з головних і допоміжних контактів , магнітопровода , котушки, теплового реле з механізмом повернення . Пускачі захищеного виконання мають оболонку . Для вмикання і відключення пускачів використовують кнопкові станції. Кнопка «Пуск» має один замикаючий контакт , кнопка «Стоп» — один , що розмикає , кнопки «Уперед» і «Назад» сконструйовані однаково , можуть мати по одному замикаючому і одному контакту , що розмикає , або тільки по одному замикаючому . Деякі пускачі виготовляють з убудованими в оболонку кнопками .

У сільськогосподарських електроустановках знайшли широке застосування пускачі серії ПМЕ , ПА , П6 , ПАЕ . Використовуються також пускачі Польщі і ГДР серії BSt і MDSt . Заводи-виготовлювачі не дають пояснень окремих букв у серії пускачів . Після серії в позначенні пускача ставиться тризначна цифра . Перша цифра ліворуч позначає величину пускача , середня , як правило , — виконання оболонки , цифра праворуч — додаткові ознаки .

Пускачі серії ПМЕ мають величини 0 , 1 і 2 . Пускачі П6 — тільки величину 1 . Пускачі серії ПАЕ мають величини 3 , 4 , 5 і 6 . Велика величина відповідає пускачам, що включають двигун більшої потужності.

Цифра 1 у середині вказує на відкрите виконання , пускач не захищений від торкання рукою або влучення сторонніх предметів . Відповідно до ДСТУ 14254—69 , таке виконання позначається також IP-00 (IP — International Protection — відноситься до міжнародної системи позначень). Цифра 2 позначає захищене виконання , пускач закритий кришкою, міжнародне позначення IP-30 , цифра 3 — пиловологозахищене виконання IP-52, цифра 4 — вибухозахищене виконання IP-64 . Цифри 5 (IP-30) , 6 (IP-52) і 7 (IP-64) позначають виконання пускачів зі збільшеною оболонкою для укладання транзитних проводів і кабелів усередині оболонок відповідно захищеного , пиловологозахищеного і вибухозахищеного виконань . Виключення складає позначення пускачів ПМЕ величини 0 . Цифрами 1, 2, 3 у середині позначені пускачі відкритого, захищеного , пиловодозахищеного виконання з чотирма замикаючими контактами . Цифрами 4, 5, 6 позначені пускачі відкритого , захищеного і пиловологозахищеного виконання з чотирма замикаючими і двома контактами , що розмикають . Цифрами 7, 8, 9 позначені такі ж пускачі з чотирма замикаючими і чотирма контактами, що розмикають .

Додаткові ознаки містять у собі характер обертання електричного двигуна (реверсивний, нереверсивний) , наявність теплового захисту в магнітного пускача , наявність убудованих в оболонку кнопок «Пуск» і «Стоп» .

Таким чином, цифри праворуч позначають : 1 — пускач без теплового захисту , без убудованих в оболонку кнопок «Пуск» і «Стоп», призначений для керування нереверсивним двигуном ; 2 — те ж , з тепловим захистом ; 3 — пускач без теплового захисту , без убудованих в оболонку кнопок «Пуск уперед» , «Пуск назад» і «Стоп» , призначений для керування реверсивним двигуном ; 4 — те ж, але з тепловим захистом ; 5 — пускач без теплового захисту з убудованими в оболонку кнопками «Пуск» і «Стоп» для керування нереверсивним двигуном ; 6 — те ж, але з тепловим захистом .

Рис. 1. : Схема електрична принципова керування електричним двигуном за допомогою нереверсивного пускача .

Р ис. 2. : Схема електрична принципова керування електричним двигуном за допомогою реверсивного пускача .

Рис. 3. : Принципова електрична схема керування та схема з’єднання електроустановки типу ТСН-3.0Б для прибирання гною із станцією керування типу ШАТ5901Ж-03Л2А : М1 , М2 – електродвигуни ; КМ1 , КМ2 –магнітні пускачі ; SB1 … SB4 – кнопки ; QF ‑ автоматичний вимикач ; KK1 , KK2 ‑ теплові реле ; R ‑ резистор ; HL ‑ сигнальна лампа .

Рис. 4. : Магнітний пускач серії ( ПМЛ ) : 1 – основа , 2 – осердя електромагніту , 3 – упор якоря , 4 – котушка , 5 – короткозамкнений виток , 6 – якір , 7 – пружина амортизації осердя , 8 – камера , 9 – основа камери , 10 – нерухомий контакт , 11 – контактний міст , 12 – контактна пружина , 13 – опорна колодка , 14 – блок-контакти , 15 – зворотна пружина .

Рис.5.: Автоматичний вимикач АЕ–20: 1,9 – розчіплювачі максимального струму (електромагнітний і тепловий ) , 2 – корпус , 3 – контактна система , 4 – вивідні затискачі , 5 – дугогасильний пристрій, 6 – механізм керування , 7 – кришка , 8 – рукоятка керування , 10 – регулятор струму не спрацювання теплового розчіплювача .

Умовні позначення пускачів пмл .

1 – серія ;

2 – величина пускача за номінальним струмом : 1 – 10А ; 2 – 25А ; 3– 40А; 4 – 63А ; 5 – 80А ; 6 – 125А ; 7 – 200А ;

3 – виконання пускача за призначенням та наявністю теплового реле : 1 – нереверсивний без теплового реле ; 2 – нереверсивний з тепловим реле ; 5 – реверсивний без теплового реле електромеханічним блокуванням ; 6 – реверсивний з тепловим реле і електричним та механічним блокуванням ; 7 – з перемиканням схеми “зірка”‑“трикутник” ;

4 – виконання за ступенем захисту , наявності кнопок , сигнальних ламп : 0 – ІР00 , без кнопок ; 1 – ІР54 , без кнопок ; 2 – ІР54 , з кнопками “Пуск” і “Стоп” ; 3 – ІР54 , з кнопками “Пуск” і “Стоп” та сигнальною лампою ;

5 – кількість допоміжних контактів і виду струму втягувальної котушки : 0– 1з ( у пускачів на 10 і 25 А ) ; 1з+1р ( на 40 , 63 , 80 , 125 і 200 А ), змінний струм ; 1 – 1р ( на 10 і25 А ) , 2з+2р (на 40 , 63 , 80 , 125 і 200 А) , змінний струм ; 2 – 3з+3р (на 80 , 125 і 200 А) , змінний струм ; 4 – 5з+1р (на 80 , 125 і 200 А) , змінний струм ; 5 – 1з (на 10 і 25 А) , змінний струм ; 5 – 1з (на 10 і 25 А) , постійний струм ; 6 – 1р (на 10 і 25 А), постійний струм ;

6 – сейсмічностійке виконання (С) ;

7 – кліматичне виконання (0 , ТВ) за ГОСТ 15150‑69 ;

8 – категорія розміщення (2 , 4) за ГОСТ 15150‑69 ;

9 – виконання за стійкістю проти спрацювання (А , Б , В) .

умови експлуатації пускачів : висота над рівнем моря не більше 2 км ; робоча температура +45 С ‑ -40 С ; групи умов експлуатації М4 , М7 і М8 за ГОСТ 17516‑72 ( встановлення у стаціонарних умовах – шафах , ящиках , пультах керування , на металорізальних та деревообробних верстатах ) ;

пускачі в сейсмостійкому виконані повинні витримувати вібраційні навантаження з частотою 8‑16 Гц та піковим прискоренням 3g , найбільша стійкість проти ударів 10g .

Ступінь захисту пускачів : ІР00 – для категорії розміщення 4 (можна застосовувати для категорії розміщення 3 при відсутності шкідливих відкладень пилу , піску , дії атмосферних опадів ) ; ІР54 – для категорії розміщення 2 , вони мають оболонку з ущільненням , проводи вводяться і виводяться через сальники .

Робоче положення у пристрої – кріплення на вертикальній площині виводами вгору і вниз (допустиме відхилення на 20  в будь-який бік).

Виконання пускачів за комутаційною стійкістю проти спрацювання визначають залежно від потрібного строку служби (6 – 10 років) .

Потужність , яку споживають втягувальні котушки пускачів ПМЛ .

Таблиця (8.1)

Величини пускачів	Споживана потужність котушки , В*А , при		Величини пускачів	Споживана потужність котушки , В*А , при
	Вмиканні	Утримувані		Вмиканні	Утримувані
1	84	8,2	5	380	36
2	115	9,5	6	510	46
3	235	25	7	800	57
4	235	25