Введение

Схема реверса двигателя с помощью магнитных пускателей. Взыскала широкое распространение в промышленности, благодаря простоте, надежности, и дешевизне.

Используется где требуется оперативное и удаленное управление асинхронным двигателем, и применяется в мостовых кранах, сверлильных станках, электротранспорте.

1. Теоретическая часть

1.1. Назначение и область применения

Лабораторный стенд предназначен для демонстрации работы схема реверса двигателя с помощью магнитных пускателей. Может быть использован для проведения лабораторных работ по дисциплинам «Электрические машины», «Электрическое и электромеханическое оборудование отрасли» в процессе обучения студентов специальности «Техническая эксплуатация электрического и электромеханического оборудования»

1.2 Выбор электрооборудования

Для размещения магнитных пускателей, кнопок, автоматов и светосигнальных индикаторов выбираем корпус металлический ЩМП-1-136УХЛ31Р31 (рисунок 1).

Рисунок 1

Рисунок 1

Корпус металлический ЩМП-1-1 36УХЛ31Р31 предназначен для дальнейшей сборки электрощитов ящичного типа. Металлокорпуса должны устанавливаться в помещениях с невзрывоопасной средой, не содержащей токопроводящей пыли и химически активных веществ.

Технические характеристики

Номинальный ток щитка, А 250

Исполнение, навесной

Тип корпуса, с монтажной панелью

Габаритные размеры, мм

Высота 395

Ширина 310

Глубина 150

Климатическое исполнение

по ГОСТ 15150-69 УХЛЗ

Степень защиты

по ГОСТ 14254-96 1Р31

Тип защитного покрытия ЭПК

Цвет защитного покрытия ВА1_ 7035

Масса (нетто), кг 5,2

Сварной металлический корпус с за­щитным покрытием. Дверца корпуса запи­рается на замок. Ключ замка имеет единый секрет. Внутри корпуса установлена монтажная панель.

Для включения и отключения стенда, а так же защиты двигателя и элементов управления от короткого замыкания, устанавливаем

автоматический выключатель ВА67-29 (Рисунок 2).

Рисунок 2

Рисунок 2

Автоматические выключатели ВА67-29 предназначены для защиты распределительных и групповых цепей, имеющих различную нагрузку. Полный комплект дополнительных устройств с возможностью простой самостоятельной установки: – контакт состояния КС67; – контакт состояния КС67; – расцепитель минимального напряжения РМ67; – расцепитель независимый РН67.

Широкий диапазон рабочих температур от –40 °С до +50 °С. Усовершенствованная более широкая рукоятка включения с увеличенной площадью контакта. Насечки на контактных зажимах снижают тепловые потери и увеличивают механическую устойчивость соединения.

Конструкция выключателя предусматривает два типа защиты от перегрузки и короткого замыкания, что существенно повышает защищённость распределительных и групповых цепей.

Наплавка из серебросодержащего композита повышает износостойкость контактной группы и снижает переходное сопротивление.

Унифицированный корпус с возможностью подключения дополнительных устройств не требует разбора, возможность самостоятельного подключения.

Усовершенствованная более широкая рукоятка выключателя с увеличенной площадью контакта облегчает процесс коммутации.

Увеличенный размер головки винта с универсальным шлицом (+ , –) облегчает монтаж и предотвращает выпадение винтов при установке.

Насечки на контактных зажимах снижают тепловые потери и увеличивают механическую устойчивость соединения.

Защита механизма теплового расцепителя плексигласовой вставкой от изменения заводских настроек.

Технические характеристики

Соответствуют стандартам	ГОСТ Р 50345-99, ТУ 2000 ИШЖТ.641 283.014ТУ
Номинальное напряжение частотой 50 Гц,	230/400 В
Номинальный ток In, А	10;
Номинальная отключающая способность, А	4 500
Напряжение постоянного тока, В/полюс	48
Характеристики срабатывания электромагнитного расцепителя	D
Число полюсов	3,
Условия эксплуатации	УХЛ4
Степень защиты выключателя	IP 20
Электрическая износостойкость, циклов В-О, не менее	6 000
Механическая износостойкость, циклов В-О, не менее	20 000
Максимальное сечение присоединяемых проводов, мм2	25
Наличие драгоценных металлов (серебро), г/полюс	0,3÷0,5
Масса 1 полюса, кг	0,1
Диапазон рабочих температур, °С	-40 ÷ +50

Для защиты асинхронного двигателя от перегрузки, асимметрии фаз применяется реле электротепловое серии TSA (Рисунок 3)

Рисунок 3

Рис.3

Реле электротепловое серии TSA является электрическим коммутационным устройством, имеющим собственное потребление энергии. Электротепловое реле серии TSA предназначено для защиты электродвигателей от перегрузки, асимметрии фаз, затянутого пуска и заклинивания ротора. Устанавливается непосредственно на контакторах серии КМИ. Для защиты от короткого замыкания должны быть предусмотрены предохранители или автоматические выключатели на соответствующее значение номинального тока срабатывания.

Процесс повторного включения может происходить в ручном режиме.

Технические характеристики

Диапазон уставок реле, А		3,0+4,5
Номинальное рабочее напряжение U„, В		230~, 400~, 660~
Номинальное напряжение изоляции U„ В		660
Номинальное импульсное напряжение U/mp, кВ		6
Частота, Гц		50
Сечение присоединяемых проводников, мм2	Гибкий кабель без наконечника	1,5+10
	Гибкий кабель с наконечником	1+4
	Жесткий кабель	1+6
Крутящий момент при затягивании, Н-м		2

Максимальная мощность катушки контактора, подключаемой к встроенным дополнительным контактам, в зависимости от напряжения, ВА
	220 В
Защита от сверхтока - предохранитель gG, А		1,8
Сечение присоединяемых проводников, мм2		1 + 2,5
Крутящий момент при затягивании, Н-м		1,2

Для коммутации и дистанционного управления освещением применяется контактор серии ПМЕ 124 (Рисунок 4)

Рисунок 4

Контакторы переменного тока общепромышленного применения ПМЕ 124 на ток нагрузки от 9 до 95 А предназначены для пуска, остановки и реверсирования асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором на напряжение до 660 В (категория применения АС-3), а также для дистанционного управления цепями освещения, нагревательными цепями и различными малоиндуктивными нагрузками (категория применения АС-1). Все исполнения на ток нагрузки до 40 А имеют одну группу замыкающих или размыкающих дополнительных контактов.

Пускатели электромагнитные типов ПМЕ предназначены для применения главным образом в стационарных установках для дистанционного пуска непосредственным подключением к сети, остановки и реверсирования трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором при напряжении до 660 В переменного тока частоты 50 и 60 Гц. Для защиты трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором от перегрузок недопустимой продолжительности и от токов, возникающих при обрыве одной из фаз, предназначены трехполюсные электротепловые токовые реле. Исполнения пускателей по наличию встроенных кнопок управления — без кнопок. Номинальное напряжение главной цепи пускателей 380 В, номинальное напряжение по изоляции 660 В.

Технические характеристики

Номинальное рабочее напряжение переменного тока U„, В	230, 400, 660
Номинальное напряжение изоляции U/, В	660
Номинальное импульсное напряжение Uimp, кВ	8
Номинальный рабочий ток Is, категория применения АС-3 (Ue<400 в), А	9
Условный тепловой ток Ith (t°<40°), категория применения АС-1, А	25
Максимальная кратковременная нагрузка (t< 1 с), А	162
Условный ток короткого замыкания Inc, А	1000

Номинальное напряжение катушки управления U_c, В~ 220

Номинальное напряжение изоляции Ui, В		660
Ток термической стойкости (t°<40°) Ith, А		10
Минимальная включающая способность	Umin, В	24
	Imin, мА	10
Защита от сверхтоков - предохранитель gG, А		10
Макс. кратковременная нагрузка (t<1 с), А		100
Сопротивление изоляции, не менее, мОм		10

Для сигнализации, выбора режимов работы и управления стендом на передней панели шкафа были установлены и кнопки управления (Рисунок 5).

Рисунок 5

Светосигнальные индикаторы предназначены для индикации состояния электрических цепей. Применяются в электрощитах, промышленном оборудовании и на объектах энергоснабжения.

Кнопки КЕ - кнопки управления предназначены для коммутации электрических цепей управления переменного тока напряжением до 660В, частотой 50 и 60 Гц и постоянного тока напряжением до 440В.

Разнообразные цветовые варианты позволяют наиболее эффективно компоновать щиты и панели. Контактная группа черного цвета - замыкающая, красного цвета - размыкающая.

Быстросъемная головка позволяет быстро производить замену светофильтров и ламп.

Индикаторы на 220 В.

Использование в индикаторе светодиодной матрицы обеспечивает более мощный световой поток по сравнению с неоновой лампой и увеличенный срок службы (6000 часов).

Подключение подводящих проводников производят винтовыми зажимами с тарельчатыми шайбами, которые обеспечивают надежную фиксацию проводов.

Использование разнообразных цветовых вариантов съемных светофильтров позволяет наиболее эффективно компоновать щиты и панели.

Дополнительные размыкающие и дополнительные замыкающие контакты позволяют расширить возможности коммутационных процессов.

Технические характеристики

Номинальный ток цепи управления, А 10

Номинальное напряжение изоляции переменного тока, В 660

Номинальное напряжение изоляции постоянного тока, В 440

Степень защиты IP40

Количество контактных групп 1, 2, 3, 4

Усилие управления, Н 40

Механическая износостойкость, ВО 5000000

Коммутационная износостойкость, ВО 250000

Сечение присоединяемых проводов, мм2 2,5

Температура окружающей среды от -25 0С до +40 0С

Для защиты цепи управления был установлен предохранитель ПРС-10 с плавкой вставкой ПВД-I-2 А (Рисунок 6).

Рисунок 6

Рисунок 6

Предохранители ПРС предназначены для защиты от коротких замыканий промышленных установок и сетей с номинальным напряжением 380В переменного тока 50 и 60Гц, а также для защиты проводов от недопустимых перегрузок.

Технические характеристики

Номинальный ток, А 10

Номинальное напряжение частотой 50 Гц., В 380

Габаритные размеры, мм 62х72х35

Для демонстрации работы схемы управления ЭД с магнитным пускателем установлен асинхронный двигатель (Рисунок 7).

Рисунок 7

В последнее время асинхронные двигатели очень широко применяются, как в промышленности в виде электрических приводов, шаровых мельниц, транспортеров, насосов, дробилок, сверлильных и наждачных станков, так и в быту. Перечислить все области применения просто невозможно.

Они имеют ряд достоинств по сравнению с другими электрическими машинами, например, обладают высокой надежностью, простотой обслуживания и не менее важное, они могут работать непосредственно от сети переменного напряжения.

Технические характеристики

Тип двигателя, 4аам56В4уз

Степень защиты IP44

Оборотов в минуту 1370

Номинальное напряжение частотой 50 Гц., В 380/220

Номинальный ток, А 1,15/0,67

КПД 64%