3. Описание лабораторной установки

При изучении устройства и принципа действия аппаратуры используйте стенд «Аппаратура управления и защиты», набор плакатов.

4. Указания к выполнению работы

1. Используя стенд и набор плакатов по данной теме, разберитесь с устройством и принципом действия аппаратуры управления и защиты.

2. Запишите основные правила выбора пусковой аппаратуры.

Контрольные вопросы:

1. Для чего предназначена аппаратура управления?

2. Какие аппараты относятся к аппаратуре управления?

3. Для чего предназначена аппаратура защиты?

4. Назначение, принцип действия автоматических выключателей.

5. Назначение, принцип действия плавких предохранителей.

6. Почему плавкие предохранители не обеспечивают надежную защиту электродвигателей?

7. Принцип действия теплового и электромагнитного расцепителей автоматического выключателя.

8. Что нужно знать для выбора магнитного пускателя?

9. На чем основан принцип действия теплового реле?

Лабораторная работа 2. Аппаратура управления и защиты электрических цепей и установок. Исследование работы магнитного пускателя. Испытание теплового реле.

Ц е л ь р а б о т ы: Исследовать работу магнитного пускателя, проверить действие нулевой защиты и блок-контактов; научиться выбору и настройки теплового реле.

1. Задание к самостоятельной работе.

1. Изучить устройство и принцип действия магнитных пускателей и кнопочных станций /7, с. 188-189/, /3, с.505-506/;

2. Вычертить принципиальную схему управления асинхронным короткозамкнутым двигателем с помощью нереверсивного магнитного пускателя (рис.5.1);

3. Дать расшифровку элементов схемы и указать их назначение;

4. Изучить регулировки тепловых реле различных типов (лабораторный стенд, плакаты);

5. Изучить правила выбора и настройки теплового реле;

6. Вычертить принципиальную схему испытания теплового реле (рис.5.5)

7. Подготовить табл.5.2.

8. Рассчитать требуемые для опытов токи перегрузки (для стенда 5 I_нэ=6,3 А, для стенда 12 I_нэ=12,5 А) и полученные значения внести в табл.5.2.

2. Общие сведения.

2.1. Рассмотрим принципиальную схему управления асинхронным электродвигателем с помощью магнитного пускателя (рис.5.1).Схема состоит из главной цепи (выключатель QF, главные контакты пускателя КМ1, нагревательные элементы теплового реле 1НЭ и 2НЭ, электродвигатель М) и цепи управления (кнопки «Пуск» (SB2) и «Стоп» (SB1), блок-контакты КМ2, катушка электромагнита КМ, контакты теплового реле РТ).

Рис.5.1. Принципиальная схема управления асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором с помощью магнитного пускателя.

С помощью автоматического выключателя QF напряжение подается на главные контакты КМ1. При нажатии на кнопку SB2 включается цепь катушки электромагнита КМ. Ток течет от провода сети С через замкнутые контакты кнопок «Пуск», «Стоп», катушку КМ, замкнутые контакты теплового реле РТ к проводу сети В. Электромагнит замыкает три главных контакта КМ1, включающих двигатель, и блокирующие контакты КМ2, присоединенные параллельно кнопке «Пуск». После этого пусковую кнопку можно отпустить. Ток в катушку КМ идет через блок-контакты КМ2.

2.2.1. Тепловое реле должно быть выбрано и настроено на номинальный ток двигателя. Реле не может отключаться при кратковременных больших толчках тока (при пуске, коротком замыкании) из-за значительной тепловой инерции. Это предохраняет двигатель от ненужных отключений при кратковременных толчках нагрузки, но может быть опасно, так как ток короткого замыкания разрушает изоляцию двигателя и электропроводки.

2.2.2. Защитная характеристика теплового реле (рис.5.2) является зависимостью времени срабатывания t от кратности тока перегрузки относительно номинального I/I_н, то есть того, на который реле настроено. Область А соответствует времени срабатывания реле, нагревательный элемент которого имел начальную температуру окружающей среды. Область Б получена для прогретого номинальным током нагревательного элемента, после чего создают перегрузку.

Защитная характеристика теплового реле приблизительно соответствует характеристике электродвигателя: чем больше перегрузка, тем быстрее он нагревается и тем меньше допустимое время работы. Но если тепловое реле и электродвигатель находятся в разных температурных условиях, то правильно отрегулировать реле почти невозможно.

Рис. 5.2. Защитная характеристика теплового реле ТРН-25: А – для холодного реле; Б – для прогретого номинальным током реле.

2.2.3. Выбор и настройку теплового реле производят следующим образом:

- по номинальному току двигателя I_Н.дв выбирают типоразмер теплового реле (табл.5.1);

- подбирают и устанавливают в реле ближайшие к току двигателя нагревательные элементы. Они выпускаются сменными, номинальный ток нагревательного элемента I_н.э указан на одном из его контактов (рис.5.3);

- регулировочным винтом настраивают реле на номинальный ток двигателя.

П р и м е ч а н и е: У тепловых реле ТРН при установке указателя на нулевую отметку шкалы % настройка соответствует I_нэ. Поворот винта 6 на одно деление в сторону «+» повышает ток на 5% от I_нэ, а в сторону «-» - снижает его на 5%. Пределы настройки составляют ±25%.

В тепловых реле РТТ нагревательные элементы устанавливаются на заводе-изготовителе и шкала настройки дается в амперах.

Если время срабатывания какого-то нагревательного элемента не соответствует норме, его можно отрегулировать винтом 3 (рис.5.3). При этом изменяется расстояние между биметаллической пластиной 2 и нагревательным элементом 1.

Таблица 5.1