книги из ГПНТБ / Сорокин М.П. Шахтные вентиляторные установки учебное пособие для подготовки квалифицированных рабочих на производстве

Оба соленоида питаются постоянным током от аккумулятор­ ной батареи. Поэтому соленоидные приводы могут устйнавли-. ваться только в тех распределительных устройствах, где имеются аккумуляторные батареи.

При замыкании цепи соленоида СВ посредством кнопки или ключа управления он втягивает свой сердечник 1. При этом тя­ га 2 идет вниз, поворачивает против часовой стрелки рычаг 5,

сидящий на приводном валу 4 выключателя, и включает выклю­ чатель. Во включенном положении привод и выключатель удер­ живаются собачкой 5, прижимаемой пружиной 6.

Для отключения выключателя необходимо замкнуть цепь со­ леноида СО. Это замыкание производится кнопкой или ключом управления от руки или автоматически, контактами реле за­ щиты. При замыкании цепи соленоида СО он втягивает свой якорь 7. Этот якорь верхним бойком ударяет по хвостовику за­ щелки 5 и освобождает привод. Под действием отключающих пружин выключателя он отключается. При этом ось 4 и рычаг 3 поворачиваются по часовой стрелке и посредством тяги 2 подни­ мают сердечник 1 соленоида СВ.

Соленоидные приводы монтируют на полу перед передней панелью ячейки высоковольтного распределительного устрой­ ства.

в) Разъединители

Для выполнения ремонтных работ в установках высокого на­ пряжения необходимо отключать те части установки, в которых должен производиться ремонт, чтобы не нарушать работу всей установки в целом. Для этих отключений применяют коммута­ ционные аппараты, называемые разъединителями. Для того что-

89

телями для наружной установки — имеют повышенную изоляцию. Управление разъединителями — включение и отключение —

осуществляется с помощью шарнирно-рычажного привода.

5. Измерительные приборы

а) Амперметры

Для измерения величины тока в электрических цепях при­ меняют приборы, называемые амперметрами.

Существующие в настоящее время электроизмерительные приборы имеют в своей основе различные принципы действия.

Рис. 66. Разъединитель

Принцип действия электромагнитного амперметра (рис. 67) осно­ ван на воздействии магнитного поля, создаваемого измеряемым током, на стальной сердечник.

Ток, величина которого должна быть измерена, проходит че­ рез катушку. 1. Сердечник 2 из мягкой стали эксцентрично ук­ реплен на оси 4.

Под действием магнитного поля, создаваемого проходящим по катушке током, сердечник 2 стремится втянуться в щель 3 катушки 1. При этом ось 4 поворачивается, а вместе с ней по­ ворачивается сидящая на ней стрелка 5. Стрелка 5 переме­ щается по шкале, градуированной в амперах.

Повороту оси 4 препятствует спиральная пружина 6, один конец которой закреплен на оси 4, а другой — неподвижно.

При увеличении тока, протекающего по катушке 1, ось 4 по­ ворачивается по часовой стрелке и закручивает пружину 6.

91

Ось 4, а вместе с ней стрелка 5 будут поворачиваться до тех пор, пока вращающий момент, создаваемый на оси 4 за. счет втяги­ вания сердечника 2 магнитным полем катушки 1, не уравнове­ сится противодействующим моментом, создаваемым пружиной 6.

Приборы этого типа просты по устройству, допускают пере­ грузки, надежны в работе, и применяют их в цепях переменного и постоянного тока.'

метра:

1 — амперметр;

2 — двигатель

. Амперметры включают в цепь последовательно (рис. 68) и поэтому они имеют катушки из провода сравнительно большого сечения, с очень малым сопротивлением. Делают это для того, чтобы избежать ощутимого падения напряжения на зажимах прибора.

б) Вольтметры

Для измерения напряжения применяют приборы, называемые вольтметрами. По принципу своего действия вольтметры ничем не отличаются от амперметров. Ввиду того, что вольтметры при­ меняют для измерения напряжения, их включают в цепь парал­ лельно между теми точками, между которыми необходимо изме­ рять напряжение. Принципиальная схема включения вольтметра показана на рис. 69.

Ввиду того, что вольтметр включают в цепь параллельно, ка­ тушка его выполняется из очень тонкой проволоки и имеет со­ противление порядка 10 000 ом. Делают это для того, чтобы из­ бежать ответвления в прибор от главной цепи тока большой величины и ощутимых потерь энергии в приборе.

92

в) Ваттметры

Ваттметры и счетчики чаще всего выполняют как приборы индукционного типа. По принципу действия эти приборы близки к асинхронному двигателю. Принципиальная схема индукцион­ ного ваттметра представлена на рис. 70.

Две взаимно-перпендикулярные катушки Л] и Л2 включают в цепь, в которой необходимо измерить мощность. Одну катушку включают последовательно, а другую — параллельно. Эти катуш­

/ — вольтметр; 2 — двигатель

ки создают два магнитных потока, один из которых пропорцио­ нален току, а другой — напряжению. Эти два магнитные потока создают результирующий магнитный поток, вращающийся в про­ странстве и пропорциональный потребляемой цепью мощности, так как одна из составляющих этого общего потока пропорцио­ нальна току, а другая — напряжению.

Результирующий магнитный поток, вращаясь в пространстве, пронизывает алюминиевый стакан S и индуктирует в нем ток. Ток этот, взаимодействуя с вращающимся полем, создает на оси стакана S, на которой укреплена стрелка С, вращающий мо­ мент, уравновешиваемый противодействующей пружиной К.

При увеличении мощности, потребляемой цепью,, в которую включен ваттметр, стрелка С будет поворачиваться по часовой стрелке до тех пор, пока момент, создаваемый током в стака­ не S, не уравновесится моментом, создаваемым противодейст­ вующей пружиной К.

Стрелка С перемещается по шкале, градуированной в ваттах или в киловаттах.

Трехфазный ваттметр имеет две катушки, включаемые после­ довательно, и две, включаемые параллельно. Принципиальная схема включения трехфазного ваттметра представлена на рис. 71.

93

г) Счетчики

Выпускаемые в настоящее время счетчики представляют со­ бой приборы индукционного типа. По принципу действия они не отличаются от индукционных ваттметров. Разница заключается

втом, что в счетчиках магнитные потоки, пропорциональные то­ ку и напряжению, пронизывают не цилиндрический стакан, как

вваттметре, а алюминиевый диск, вращающийся на вертикаль­

дом счетчике при прохождении через него 1 квт-ч электроэнергии диск делает вполне опреде­ ленное число оборотов. Это число оборотов указано на таблич­ ке счетчика. Схемы включения счет­ чиков аналогичны схемам включения ваттметров.

д) Измерения в цепях высокого напряжения

Прямое включение измерительных приборов в цепи высокого напряже­ ния невозможно по следующим при­ чинам:

1)пользование такими приборами ■было бы крайне опасно для обслужи­ вающего персонала;

2)размеры приборов были бы

ГИМИ.

Чтобы избежать всего этого, измерительные приборы в цепи высокого напряжения включают через измерительные трансфор­ маторы тока и напряжения.

Токовые катушки приборов включают через трансформаторы тока, а катушки напряжения — через трансформаторы напря­ жения.

94

Принципиальная схема включения амперметра и вольтметра в трехфазную цепь высокого напряжения показана на рис. 72. Первичные обмотки трансформаторов тока включают последо­ вательно, а первичные обмотки трансформаторов напряжения — параллельно.

Номинальное напряжение вторичной обмотки трансформато­ ров напряжения равно 100 в.

Номинальный ток вторичной обмотки трансформаторов тока равен 5 а.

Глава IV

СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯМИ

1.Вычерчивание схем и обозначения

Всхемах управления электродвигателями катушки контак­ торов, реле и другой коммутационной аппаратуры включают в одни цепи, а кон i акты их — в другие цепи. Для упрощения схем управления и облегчения их чтения их вычерчивают так, что отдельные цепи изображают в виде горизонтальных параллель­ ных линий, в которые включены соответствующие катушки и кон­ такты. Благодаря этому контакты контакторов и реле на схеме оказываются расположенными совсем не там, где их катушки. Для того чтобы было ясно, какие контакты относятся к той или иной катушке, каждый аппарат обозначают начальными буквами его названия, например РФ — реле форсировки, PH — реле на­ пряжения и т. п. При наличии двух и более одноименных аппа­ ратов перед начальными буквами их наименования ставится порядковый номер, например 1РТ — первое реле токовое, 2РТ — второе реле токовое и т. п. Контакты каждого аппарата обозна­ чают теми же буквами, что и его катушки. В схемах управления приняты стандартные условные обозначения в соответствии с ГОСТ 7624—55. Все обозначения аппаратов дают в положении отсутствия напряжения во всех цепях схемы и отсутствия всяких внешних механических воздействий на аппараты. Размеры и тол­ щину линий условных обозначений принимают в зависимости от назначений и общих размеров чертежа схемы. Обмотки, катушки

иконтакты, находящиеся в главных цепях и в цепях возбужде­ ния, вычерчивают более толстыми линиями, чем в цепях.управ­ ления.

Нормальным называется положение контактов, когда по уп­ равляющей ими катушке протекает ток.

2.Схема управления асинхронным двигателем

скороткозамкнутым ротором

Принципиальная схема управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором показана на рис. 73.

Двигателем управляют с помощью магнитного пускателя К,

95

представляющего собой контактор с двумя встроенными в него тепловыми реле 1РТ и 2РТ для защиты двигателя от перегрузки.

Контакты тепловых реле включены последовательно в цепь катушки, контактор а К.

Главные контакты контактора К включают двигатель в сеть и отключают его от сети. Блок-контакт контактора К шунти­ рует пусковую кнопку с надписью «Пуск». .

Рис. 73. Схема контакторного управления асинхронным двигателем с короткозам­ кнутым ротором

При нажатии на кнопку «Пуск» замыкается цепь катушки К. контактора и замыкаются его главные контакты и блок-контакт. После замыкания блок-контакта К. можно отпустить кнопку «Пуск». При этом цепь катушки К не разомкнется, так как кнопка «Пуск» зашунтирована блок-контактом К. Благодаря замыканию главных контактов контактора К обмотка статора двигателя включается в сеть и двигатель начинает работать.

Для остановки двигателя нажимают на кнопку «Стоп», при этом разрывается цепь катушки К, размыкаются главные кон­ такты К, двигатель отключается от сети. При отпускании кнопки «Стоп» двигатель снова не включится в сеть потому, что одно­ временно с размыканием главных контактов контактора К ра­ зомкнется и его блок-контакт, шунтирующий кнопку «Пуск». После отпускания кнопки «Стоп», когда ее контакты снова замк­ нутся, цепь катушки Д останется разомкнутой кнопкой «Пуск» и блок-контактом К.

При перегрузке двигателя нагревательные элементы тепловых реле РТ, включенных в две фазы, нагреваются, контакты РТ ра-

96

зомкнутся и разорвут цепь катушки Л. Контактор К отключит двигатель от сети.

Тепловые реле РТ включены в две фазы с тем, чтобы двига­ тель был защищен не только от перегрузок, но и от коротких замыканий между любыми двумя фазами. При коротком замы­ кании между любыми двумя фазами сработает одно или оба реле РТ и двигатель будет отключен от сети.

3.Схема автоматического управления асинхронным двигателем

сфазным ротором

Вцепь ротора двигателя с фазным ротором включают сопро­ тивления, ограничивающие пусковой ток. Включение сопротив­ ления в цепь ротора приводит также к увеличению пускового мо­ мента двигателя.

Рис. 74. Схема контакторного управления асин­ хронным двигателем с фазным ротором

При ручном управлении ступени пускового сопротивления выключают одну за другой вручную, вращением штурвала пус­ кового реостата. При автоматическом управлении ступени пус­ кового сопротивления отключают одну за другой автоматически, с заданными выдержками времени, с помощью контакторов, цепи катушек которых замыкаются контактами реле времени.

Принципиальная схема автоматического управления асин­ хронным двигателем с фазным ротором представлена на рис. 74. Схема работает следующим образом: при отключенном линей­ ном выключателе Л замыкают рубильник Р в цепи оперативного

тока. При этом реле ускорения 1РУ получает питание и замы­ кает цепь контактора ускорения ГУ. Контактор ГУ замыкает свои нормально закрытые контакты в цепи реле ускорения 2РУ и раз­ мыкает нормально открытые контакты в цепи пускового сопро­ тивления, включая первую ступень этого сопротивления. Вклю­ ченное контактами 1У реле 2РУ замыкает цепь контактора уско­ рения 2У. Контактор 2У замыкает цепь реле ускорения ЗРУ и размыкает контакты .в цепи пускового сопротивления, включая его вторую ступень. Включенное контактами 2У реле ЗРУ замы­ кает цепь контактора ЗУ, включающего третью ступень пуско­ вого сопротивления. Схема подготовлена к пуску двигателя.

Включением линейного выключателя Л включают обмотку статора двигателя в питающую сеть. Двигатель трогается с ме­ ста. Одновременно с этим размыкается блок-контакт выключа­ теля Л в цепи катушки реле 1РУ. Реле 1РУ обесточивается и с выдержкой времени размыкает свои контакты в цепи контак­ тора 1У. Контактор 1У обесточивается, замыкает свои контакты в цепи пускового сопротивления, шунтируя ими его первую сту­ пень, и одновременно размыкает цепь реле 2РУ. Реле 2РУ с вы­ держкой времени размыкает цепь катушки контактора 2У.

Контактор 2У шунтирует вторую ступень пускового сопро­ тивления и размыкает цепь катушки ЗРУ. Реле ЗРУ с выдерж­ кой времени размыкает цепь контактора ЗУ. Контактор ЗУ шун­ тирует последнюю ступень пускового сопротивления, замыкая накоротко обмотки ротора. Пуск на этом заканчивается.

Остановка двигателя производится отключением сети линей­ ным выключателем Л и последующим отключением рубильника Р в цепи оперативного тока.

Описанная схема работает на оперативном постоянном токе. Постоянный ток обычно получают от твердых выпрямителей.

Существуют также схемы, работающие на оперативном пе­ ременном токе, но аппаратура постоянного тока работает более четко и более надежно.

4.Управление синхронным двигателем

Внастоящее время получили большое распространение схе­ мы управления синхронными двигателями с наглухо подключен­ ным возбудителем. Схемы эти по сравнению с другими отлича­ ются своей простотой. Принципиальная схема управления син­ хронным двигателем высокого напряжения с наглухо подклю­ ченным возбудителем показана на рис. 75.

Ксети высокого напряжения двигатель присоединен через разъединитель Р и масляный выключатель ВМ. Выключатель ВМ имеет соленоидный привод с соленоидом включения СВ и соле­ ноидом отключения СО.

Кроме обмотки возбуждения, питаемой постоянным током от

98