книги из ГПНТБ / Тасбулатов Х.Т. Электропривод в сельском хозяйстве

рушение обмоток электродвигателя и кабель* ной сети).

Размеры отдельных элементов пускового реостата и общие его габариты, как и в элек­ тродвигателях, определяются условиями на­ грева. Чем больше тепла выделяется в пуско­ вом реостате за единицу времени, тем больше должны быть его размеры. Реостат должен обладать достаточной теплоемкостью для то­ го, чтобы температура отдельных его элемен­ тов в период пуска не превышала установлен­ ных норм. Теплоотдача реостата должна быть такой, чтобы он успевал охлаждаться за время пауз.

Основными показателями, определяющими правильность выбора пускового реостата, яв­ ляются величина пускового тока и время, по­ требное для разгона рабочей машины, или продолжительность пуска. Но только по этим показателям нельзя составить тепловую ха­ рактеристику реостата. При больших пуско­ вых токах и длительных пусковых периодах может быть интенсивный нагрев реостата, но если следующий пуск происходит через значи­ тельный промежуток времени, реостат успеет охладиться. Если же пуски следуют один за другим через короткие промежутки времени и реостат за время паузы не успеет охладить­ ся до исходной температуры, то с каждым по­ следующим пуском температура его будет повышаться и может перейти допустимые пре­ делы. Поэтому, при учете показателей, опре­ деляющих тепловой режим реостата, необхо­ димо принять во внимание и частоту пусков. При редких пусках реостаты должны обладать

78

большой -теплоемкостью, при частых — боль­ шой теплоотдачей.

Все эти три фактора в совокупности с мощ­ ностью электродвигателя и составляют основу тепловой характеристики работы реостатов.

В первый момент пуска реостат поглощает почти всю пусковую мощность электродвига­ теля, в последний момент поглощение мощно­ сти приближается к нулю, поскольку посте­ пенное переключение пускового режима рео­ стата выводит все ступени его сопротивления.

Так как в реостате поглощается примерно половина энергии, забираемой двигателем из сети в периоды пусков, можно записать, что количество энергии А, выделяемой в реостате в течение часа, равно

Z — число пусков в час.

Переводя данную энергию в тепловые еди­ ницы, получим поглощаемое реостатом тепло, равное:

Q= 0,24 • А =0,12 • X • Р • t • Z ккал,

где 0,24 — тепловой эквивалент электрической энергии.

На основании этого выражения решается вопрос о выборе пусковых реостатов.

Предположим, что в нашем распоряжении имеется пусковой реостат для асинхронного электродвигателя 5 кет и реостат, могущий

79

работать нормально при трех пусках в час, при длительности каждого пуска 6 сек. и при пусковом токе, превышающем нормальный ток в 1,5 раза, следовательно, мы имеем: Рі = 5 кет; А'і = 1,5; ^ = 6 сек. и Z = 3. Требуется определить, может ли быть этот же реостат использован для других условий работы, а именно, когда Я2 = 2,8 квт\ лг2 = 1,35; t2 = 4 сек.; z2 = 8.

Для первого случая количество поглощае­ мого реостатом тепла за один час равно:

Во втором случае количество поглощаемо­ го тепла

Q2 = 0,12- 1,35 • 2,8 • 4 -8= 14,4 — •

Поскольку во втором случае, даже при бо­ лее частых пусках, количество выделяющегося в реостате тепла меньше, чем в нормальных условиях работы, по тепловому режиму он вполне допустим и для данной работы.

Чтобы облегчить выбор пусковых реоста­ тов, заводы при изготовлении их учитывают некоторые величины и таким образом ставят выбоір реостата в зависимость от минимума факторов.

Так, например, для нормальных металли­ ческих реостатов с масляным охлаждением число пусков Z в час принимается в пределах

3—10.

Длительность пуска при расчете реоста­ тов рассчитывается по эмпирической формуле:

t — 4 + 2У Рясек,

где Я« — номинальная мощность двигателя.

80

В заключение следует указать, что в элек­ тродвигателе тепловые потерн составляют примерно 10% от его полной мощности, в рео­ стате—-около 50%, то есть в 5 раз больше. Допустимые температуры для реостатов зна­ чительно выше, чем для изоляции электродви­ гателей, однако все же не в 5 раз.

6—1114

Jlllllllllllllllllllllllllllllilllllillllllilllllllllllllllllllllllllllllllllllll

Г л а в а IV

АППАРАТУРА И СХЕМЫ НЕАВТОМАТИЧЕСКОГО И АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯМИ

Общие сведения

Аппаратура управления является важней­ шим звеном электропривода. Назначение ап­ паратуры— проводить процессы включения II выключения двигателей, переключения п ре­ гулирования в их цепях, защиту двигателей от ненормальных режимов.

В простейших случаях эти операции вы? полняются аппаратами ручного управления (к ним относятся рубильники, пусковые и ре­ гулировочные реостаты, пакетные выключате­

нием. В сельскохозяйственном производстве автоматическое управление электроприводами осуществляется главным образом релейно­

Оно обеспечивает наиболее высокую произво­ дительность рабочих машин и точность произ-

82

Водственных операций. Автоматика устраняет или уменьшает влияние личных качеств рабо­ чего на производительность рабочих машин и, упрощая обслуживание, уменьшает числен­ ность обслуживающего персонала.

Примером высокоавтоматизированного электроагрегата может служить инкубатор «Рекорд». В этой установке автоматически поддерживается температурный режим, влаж­ ность, периодически поворачиваются лотки с яйцами.

Применяемая в электроприводах аппарату­ ра неавтоматического и автоматического управления чрезвычайно разнообразна как по принципу действия, так и по конструкции.

Аппаратура неавтоматического управления электродвигателями

Рубильники. Простейшими аппаратами ручного управления являются рубильники,

а также переключатели типа РО-3, Р-3, РП-3

идругие, которые применяются для замыка­ ния и размыкания цепей постоянного тока на­

пряжением до 220 в и переменного тока нап­ ряжением до 380 в.

На рисунке 39 изображен пусковой щиток, на котором смонтированы предохранители ру­ бильника. Щиток закрыт защитным кожухом, предохраняющим от случайного прикоснове­ ния к его токоведущим частям, а их от загрязнения. Рукоятка рубильника выведена сбоку. На щитке смонтированы предохраните­ ли. Рубильники с защитными кожухами рас-

ь-по

Рис. 39. Пусковой щиток:

-------------------- •

Рис. 41. Общий вид и схема распределительного ящика

типа А:

84

пространены главным образом в сельском хо­ зяйстве.

Пакетные выключатели. Для замыкании и размыканий цепей постоянного п переменно-, го тока с напряжением до 380 в применяются' пакетные выключатели (рис. 40) и переклю­ чатели типа ПК. Благодаря лучшим условиям коммутаций они имеют меньшие, чем рубиль­ ники, габариты, рассчитанные на ту же на­ грузку. Поэтому пакетные выключатели и пе­ реключатели часто применяются при монтаже пультов управления производственными уста­ новками.

Пакетные выключатели выпускаются четы­ рех размеров с количеством полюсов от 1 до 3. Наибольший отключаемый ток при напряже­ нии 380 в в цепях с коэффициентом мощности

звезды на треугольник —ПК-25/1С и ПК-60/1С, а также вольтметровые переключатели ПП-3.

Распределительные ящики. В помещениях сырых, пыльных, а также содержащих различ­ ные пары (аммиака, кислот п т. п.) необходи­ ма установка выключателей в чугунных гер­ метических так называемых распределитель­ ных ящиках типа ЯР, А, ЯРВ и других (рис. 41). В зависимости от конструкции рас­ пределительного ящика в нем монтируется трехполюсный рубильник на ток 60, 100, 200 пли 400 а с предохранителями или без них.

86

Корпуса распределительных ящиков при на­ пряжениях 220 и 380 в должны быть обяза­ тельно заземлены.

Аппаратура автоматического управления электродвигателями

Контактор. Контактором называется элек­ тромагнит, служащий для производства пере­ ключений (включение, выключение, шунтиро­ вание сопротивлений и т. п.) в основном в главной цепи двигателей. Контактор перемен­ ного тока типа КТ (рис. 42) состоит из элек­ тромагнитной системы 3, главных контактов, закрытых дугогасительной камерой 2, и блокконтактов 1, смонтированных на общей изоляционной плите.

Электромагнитная система контактора вы­ полняется в виде Ш-образных сердечников, на­ бранных из листовой электротехнической ста­ ли. Один из сердечников с катушкой 4 укреп­ ляется ' неподвижно на изоляционной плите контактора, а другой — на кронштейне, свя­ занном с валом контактора 5.

Если к катушке контактора подвести на­ пряжение, то вокруг него возникает магнитное поле, притягивающее подвижной сердечник (якорь) к неподвижному. Вал контактора по­ ворачивается, « сначала происходит размыка­ ние одних (нормально закрытых), а затем за­ мыкание других (нормально открытых) кон­ тактов. При отключении катушки контактора якорь под действием собственного веса и уси­ лий пружины отпадает и, поворачивая вал,

87

возвращает главные п блок-контакты в исход­ ное положение.

Главные контакты рассчитаны на включе­ ние и отключение значительных токов. Они имеют устройство для гашения дуги, возни­ кающей в момент размыкания контактов под нагрузкой. Дугогасптельное устройство вы­ полнено в виде камеры 2 из огнестойкого изо­ ляционного материала с дугогасительными решетками, представляющими собой набор параллельно установленных металлических пластин. В момент размыкания контакта дуга нагревает окружающий воздух и втягивается его потоком в дугогаснтельную решетку. Бла­ годаря большому растяжению дуга интенсив­ но охлаждается и быстро гаснет.

Блок-контакты рассчитаны на токи не бо­ лее 20 а, поэтому их включают в цепи с не­ большой нагрузкой. Устройства для гашения дуги они не имеют. Пульсирующий перемен­ ный ток, проходя по катушке контактора, со­ здает пульсирующие притягивающие усилия. Для устранения периодического отпадания якоря служат короткозамкнутые витки, кото­ рые создают дополнительные притягивающие силы в моменты снижения тока в катушке контактора.

Контакты контактора замыкаются и раз­ мыкаются в течение сотых долей секунды, т. е. практически мгновенно.

Магнитный пускатель. Пускатель (рис. 43) представляет собой блок управления, состоя­ щий из контактора н двух тепловых реле, предназначенный для пуска и остановки дви­ гателя, нулевой защиты и защиты от длнтель-

88