книги / Электрические аппараты

висимости сопротивления от температуры термисторы, наклеенные на три фазы, включаются параллельно (рис. 9.17, а).

Позисторы являются нелинейными резисторами с по­ ложительным т к с . При достижении определенной темпе­ ратуры 0 сопротивление позистора скачкообразно увели­ чивается на несколько порядков. Для усиления этого эффекта позисторы разных фаз соединяются последова­ тельно. Характеристика позисторов показана на рис. 9.17, б.

Рис. 9.17. Зависимость сопротивления позисторов и термисторов от тем­ пературы:

а —последовательное соединение позисторов; 6—параллельное соединение тер­ мисторов

Защита с помощью позисторов является более совер­ шенной. В зависимости от класса изоляции обмоток дви­ гателя берутся позисторы на температуру срабатывания

1650 0м, при температуре 0 + 15°С их сопротивление долж­ но быть не менее 4000 Ом.

Гарантийный срок службы позисторов 20 000 ч. Кон-

Рис. 9.18. Аппарат позисторной защиты с ручным возвратом: а —принципиальная схема; 6 —схема подключения к двигателю

:включено выходное реле К, которое воздействует на обмот­ ку пускателя.

При нормальной температуре обмоток двигателя и свя­ занных с ними позисторов сопротивление последних мало. Сопротивление между точками 1—2 схемы также мало, транзистор VT1 закрыт (на базе малый отрицательный потенциал), а транзистор VT2 открыт (на базе большой отрицательный потенциал). Отрицательный потенциал на коллекторе транзистора VT3 мал, и он закрыт. При этом ток в обмотке реле К недостаточен для его срабатыва­ ния. При нагреве обмотки двигателя сопротивление пози­ сторов увеличивается, и при определенном значении этого сопротивления отрицательный потенциал точки 3 достигает напряжения срабатывания триггера. Релейный режим триггера обеспечивается эмиттерной обратной связью (со­ противление в цепи эмиттера VT1) и коллекторной обрат­ ной связью между коллектором VT2 и базой VTI. Работа транзисторных усилителей в релейном режиме рассмотре­ на в гл. 12. При срабатывании триггера транзистор VT2 закрывается, а транзистор VT3 открывается. Срабатывает реле К, замыкая цепи сигнализации и размыкая цепь электромагнита пускателя, после чего обмотка статора от­ ключается от напряжения сети.

После охлаждения двигателя его пуск возможен после нажатия кнопки «Возврат», при котором триггер возвра­ щается в начальное положение.

В современных электродвигателях позисторы защиты устанавливаются на лобовой части обмоток двигателя. В двигателях прежних разработок позисторы можно при­ клеивать к лобовой части обмоток.

97. ВЫБОР РЕЛЕ

а) Выбор максимально-токовых реле (КА). Данные, указанные в паспортах реле и защищаемого объекта, дол­

теля. Для двигателей, работающих в повторно-кратковре­ менном режиме /ном.дв= /ном.дв 25 где /ном.дв 25 — номиналь­ ный ток двигателя, работающего в повторно-кратковре­ менном режиме при ПВ = 25% . Схема включения КА приведена на рис. 9.19, а.

Уставка реле по току срабатывания должна быть / уст> >(1,3-5-1,5)/пуск, где /пуск — пусковой ток двигателя. Для защиты двигателей с фазным ротором ток срабатывания выбирается из условия / Уст>(2,25-5-2,5)/ном.дв-

где / ' ом дв25 — номинальный ток двигателя наибольшей мощ­

ности (режим ПВ = 25% ); Е /Ном,дв25 — сумма номиналь­ ных токов всех двигателей, защищаемых КАО. Если дви­ гатели включаются на длительный режим, то принимает­ ся /ном,Дв=/ном,дв 25Коммутационная способность КА должна соответствовать номинальным значениям тока и напряжения катушек контакторов KM, КМ1, КМ2, в це-

пи которых включены реле. При выборе КА следует учи­ тывать, что пусковой ток электромагнита контактора мо­ жет быть в 10— 15 раз больше установившегося значения

Если токи цепи двигателей достаточно велики, то реле защиты включается в цепь с помощью трансформаторов тока ТА (рис. 9.19, в).

Для того чтобы защитить двигатель при затянувшемся пуске (велика нагрузка на валу) или кратковременной пиковой перегрузке, КА воздействует на контактор через реле времени КТ (рис. 9.20), которое запускается с помо-

го

щью реле КА4. При нормальном пуске или кратковремен­

тор КМ в цепи двигателя М не отключается. При этом ре­ ле КА4 отпадает и снимает напряжение с реле КТ. Если

^0,75/пускТок возврата реле должен быть больше номинального

тока двигателя на 30% . Номинальные токи реле и двига­ теля ДОЛЖНЫ удовлетворять условию /Ном,р^/Ном,дв.

б) Выбор тепловых реле. Применение тепловых реле целесообразно при длительности включения двигателя, превышающей 30 мин. Номинальным напряжением реле считается наибольшее из номинальных напряжений сети, при котором реле может применяться. Номинальным то­ ком реле и нагревателя является наибольший ток, дли­ тельное протекание которого не вызывает срабатывания реле. За номинальный ток уставки принимается наи­ больший ток, при протекании которого реле не срабатыва­ ет при данном положении регулирующего устройства. Су­ ществуют реле без регулировки, в которых согласование реле и двигателя производится выбором номинального то­ ка /ном.нагр нагревателя на ток, равный номинальному току двигателя:

и срабатывают за время не более 10—2 0 мин при 20 %-ной перегрузке.

Работа теплового реле зависит от условий его охлаж­ дения. Чем хуже условия охлаждения, тем ниже ток сра­ батывания. Температура 0 окружающей среды учитыва­

Если реле находится на открытом воздухе, например вне кожуха пускателя, то номинальный ток нагревателя берется на 15—20 % меньше, чем по (9.18) и (9 19).

Тепловые реле в большинстве случаев не защищают цепь от КЗ и требуют для своей защиты установки пред­

правило, линейные контакторы и магнитные пускатели не успевают отключить двигатель от сети, а частота его вра­ щения практически не меняется.

При перерыве в подаче электроэнергии более 0,5 с про­ исходит отключение двигателей у неответственных потре­ бителей, причем после восстановления напряжения их

Рис. 9 21. Схема защиты двигателя при исчезновении напряжения

асинхронных двигателей приводит к значительному сниже­ нию сетевого напряжения, что затрудняет самозапуск дви­ гателей у ответственных потребителей. В ряде случаев не­ контролируемый самозапуск двигателей должен быть ис­ ключен по условиям технологического процесса.

Для защиты от понижения напряжения применяют электромагнитные реле напряжения. При понижении на­ пряжения сети такое реле размыкает свой контакт в цепи катушки контактора КМ, который отключает двигатель от сети, и он останавливается. В том случае, когда необ­ ходим самозапуск при условии, что длительность переры­ ва энергоснабжения не превышает 0,5 с, применяется схе­ ма рис. 9.21. Запуск производится с помощью переключа­ теля 5Л. Переключатель имеет два контакта: контакт 1 замыкается при переводе рукоятки в положение «Пуск» и остается замкнутым при ее возврате в положение 0. При

повороте рукоятки в положение «Стоп» контакт 1 размы­ кается и остается разомкнутым при ее переводе в положе­ ние 0. В положении «Пуск» рукоятки контакт 2 переключа­ теля замыкается и подается напряжение на реле KV. Кон­ тактами KV подается питание на контактор КМ, который включается и запускает двигатель. После включения кон­ тактора КМ замыкается его вспомогательный контакт КМ, который подает напряжение на реле KV после установки переключателя &4 в нулевое положение и размыкания

в замкнутом состоянии в течение времени 0,5 с (выдержка времени на отпускание равна 0,5 с). Если в течение 0,5 с напряжение сети восстанавливается, то контактор КМ включается и происходит самозапуск двигателя. Если дли­ тельность перерыва в подаче напряжения более 0,5 с, то реле KV отключается и размыкает своим контактом цепь катушки контактора КМ. Самозапуск двигателя при вос­ становлении напряжения не происходит.

Для ответственных двигателей время самозапуска мо­ жет быть установлено до 10 с.

Номинальное напряжение для реле KV должно быть КпоМ Р== Ином,с-

Напряжение срабатывания для контактора переменно­ го тока должно быть £/ср^0,85£/„Ом,с для контактора по­ стоянного тока £/ср^0,65£УНом с.

Если требуется обеспечить самозапуск при значитель­ ных снижениях напряжения сети (до 5 0% ), применяются электромагнитные реле с высоким коэффициентом возвра­ та. Напряжение отпускания таких реле

U = (0,6 -î-0,7) U

При выборе реле следует проверить коммутационную способность контактов реле по току и напряжению катуш­ ки управляемого контактора.

Более подробные рекомендации по выбору реле приве­ дены в [9.4].

Глава д есятая

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ РЕЛЕ ВРЕМЕНИ

10.1.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Всхемах защиты и автоматики часто требуется выдер­ жка времени между срабатыванием двух или нескольких аппаратов. При автоматизации технологических процессов также может возникнуть необходимость в определенной временной последовательности операций. Для создания выдержки времени служат электрические аппараты, на­

зываемые реле времени.

Общими требованиями для реле времени являются:

а) стабильность выдержки времени при колебаниях на­ пряжения, частоты питания, температуры окружающей среды и воздействии других факторов;

б) малые потребляемая мощность, масса и габариты. Возврат реле в исходное положение происходит, как правило, при его обесточивании. Поэтому коэффициент

возврата может быть очень низким.

В зависимости от назначения к реле времени предъяв­ ляются различные специфические требования. Для схем автоматического управления электроприводом при боль­ шой частоте включений требуются реле с высокой механи­ ческой износостойкостью — до (5-bl0)-10® срабатываний. Требуемые выдержки времени находятся в пределах 0,25— 10 с. К этим реле не предъявляются требования от­ носительно высокой стабильности выдержки времени. Раз­ брос времени срабатывания может достигать 10 %. Реле должны работать в производственных условиях при нали­ чии интенсивных механических воздействий.

Реле для защиты энергосистем должны иметь большую точность выдержки времени. Эти реле работают относи­ тельно редко, поэтому к ним не предъявляются особые требования по износостойкости. Износостойкость реле вре­ мени защиты порядка (5-f-10)-103 срабатываний. Выдерж­ ки времени таких реле составляют 0,1—20 с.

Для автоматизации технологических процессов необхо­ димы реле с большой выдержкой времени — от несколь­ ких минут до нескольких часов. В этом случае, как прави­ ло, используются моторные реле времени. В настоящее вре­ мя созданы также полупроводниковые реле с таким же большим диапазоном выдержки времени (см. § 12.4).

а) Устройство реле и влияние различных факторов на его работу. Принцип электромагнитного замедления рас­ смотрен в § 5.7. Конструкция реле с таким замедлением типа РЭВ-800 (рис. 10.1) содержит П-образный магнитопровод 1 и якорь 2 с немагнитной прокладкой 3. Магнитопровод укрепляется на плите 4 с помощью литого алюми­ ниевого цоколя 5, на котором устанавливается контактная система 6.

На магнитопроводе установлена намагничивающая об­ мотка 7 и короткозамкнутая обмотка в виде овальной гиль­

рый определяется свойствами материала магнитопровода, геометрическими размерами магнитной цепи и магнитной проводимостью рабочего зазора (см. § 5.8). Чем меньше коэрцитивная сила магнитного материала при заданных размерах магнитной цепи и магнитной проводимости ра­ бочего зазора, тем ниже остаточная индукция, а следова­ тельно, и остаточный поток. При этом возрастает наиболь­ шая выдержка времени, которая может быть получена от реле. Применение стали с низким значением Нс позволяет увеличить выдержку времени.

Выдержка времени при отпускании для насыщенной