1.2. Магнитные пускатели

Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Электрические и электронные аппараты. Учебное пособие.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

08.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 112 3 4 5 6 7 8 9 10 11 > Следующая >>>

Рабочий ток главных контактов контактора, предназначенного для

600

НОМ

НКУ

ПВ ПВ

НОМ

ПВ

НК НЭД

UU≥

SB1

SB2

КМ

С В А

КМ

управления электродвигателем, работающего в повторно-кратковременном режиме:

, (1.4)

где ствующий прерывисто-продолжительному режиму;

продолжительность включения;

– номинальный ток контактора (паспортное значение), соответ-

– относительная

– число включений в час.

Номинальное напряжение контактора, предназначенного для управ-

ления электродвигателем:

. (1.5)

Простейшая схема контакторного управления асинхронным двигате-

лем с короткозамкнутым ротором показана на рис. 1.4.

Рис. 1.4. Схема управления АД контактором

Контакты контактора имеют дугогашение. При нажатии на кнопку

SВ1 (пуск) ток проходит от одного линейного провода через катушку контактора КМ к другому линейному проводу сети. Контактор КМ включается, закрывает свои замыкающие контакты, и двигатель М начинает вра-

щаться. Чтобы двигатель М продолжал работать и после освобождения кнопки SВ1, применяют кнопочное управление с самопитанием. В схеме (рис. 1.4) параллельно кнопке SВ1 включен блок-контакт контактора КМ, называемый контактом самоблокировки или контактом памяти. Блокконтакт самопитания шунтирует кнопку SВ1 и обеспечивает питание катушки контактора КМ и после того, как прекратится нажим на кнопку SВ1

(Пуск). Для отключения электродвигателя от сети необходимо нажать

кнопку SВ2 (Стоп).

Рассмотренная схема (рис. 1.4) обеспечивает так называемую нуле-

вую защиту.

1.2. МАГНИТНЫЕ ПУСКАТЕЛИ

Магнитные пускатели предназначены для управления трехфазными

асинхронными электродвигателями (АД) с короткозамкнутым (КЗ) ротором.

По конструкции и принципу работы магнитные пускатели мало отли-

чаются от контакторов переменного тока.

Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором допускают большую частоту включений в час и имеют большие пусковые токи. Увеличению механической и электрической износостойкости пускателей, по сравнению с контакторами, способствуют следующие их отличия:

1. Главные контакты увеличены по сечению (или сдвоены в каждой

фазе).

2. Воздушный зазор между якорем и сердечником значительно умень-

шен.

Такая конструктивная отстройка значительно уменьшает пусковой

ток в катушке управления, силу удара якоря о сердечник, время включения и отключения, воздействие пускового тока и возникающей дуги на главные (силовые) контакты пускателя. Кроме того, увеличивается допустимое число коммутаций пускателя в час и срок его службы, особенно при наличии в нем дугогасящей решетки.

По исполнению и назначению пускатели подразделяются: на ревер-

сивные и нереверсивные, с тепловыми реле или без них, с встроенными в оболочку кнопками управления (или сигнальной лампой) или без них. Также пускатели классифицируются по степени защиты (1Р00, 1Р30, 1Р44, 1Р54); виду блокировок; напряжению главной цепи (380 и 660 В), втягивающих катушек (от 24 до 660 В); режиму работы; климатическому исполнению и категории размещения.

Реверсивные магнитные пускатели состоят из двух нереверсивных

пускателей, правильно между собой соединенных и сблокированных. По

виду блокировок реверсивные пускатели делятся: с электромеханической

блокировкой на кнопках управления и электрической блокировкой на

вспомогательных контактах нереверсивных пускателей; с электрической блокировкой на вспомогательных контактах нереверсивных пускателей и механической на коромысле или кулачках. Блокировки предотвращают одновременное включение двух нереверсивных пускателей реверсивного пускателя, вызванное разными причинами (одновременное нажатие на две пусковые кнопки, заклинивание якоря одного нереверсивного пускателя, приваривание контактов одного нереверсивного пускателя и др.). Отсутствие блокировок приводит к короткому замыканию в силовой цепи ре-

версивного пускателя и отключению электродвигателя либо к поврежде-

нию реверсивного пускателя и отключению электродвигателя. Для повы-

шения надежности работы электропривода указанные блокировки приме-

няют во всех схемах управления реверсивными асинхронными электро-

двигателями. Реверсивная схема управления АД показана на рис. 1.5.

Основным элементом схемы управления АД (рис. 1.5) является ревер-

сивный магнитный пускатель, который включает в себя два нереверсив-

ных пускателя КМ1 и КМ2, одно двухполюсное тепловое реле защиты КК. Схема содержит также три кнопки управления SB1, SB2, SB3 и предохранители FU.

Схема обеспечивает прямой пуск, торможение противовключением

и реверс асинхронного электродвигателя. Тепловая защита предназначена

для защиты АД от небольших перегрузок по току, но длительных во вре-

SB1.1

КМ2

КМ1

КМ2

SB2.2

SB1.2

КМ1

КМ2

SB2.1

КМ1

КМ2

SB3

FU2

FU1

A C B

мени. Предохранители защищают силовую цепь и цепь управления от то-

ков короткого замыкания. Пускатель обеспечивает также нулевую защиту.

Рис. 1.5. Реверсивная схема управления АД

Пуск двигателя в условных направлениях «Вперед» или «Назад» осуществляется нажатием соответственно кнопки SB1 или SB2. Это приводит к срабатыванию пускателя КМ1 или КМ2 и подключению АД к сети. Во избежание одновременного включения двух пускателей применяется электромеханическая блокировка, осуществляемая размыкающими контактами кнопок SB1 и SB2, и электрическая блокировка, осуществляемая размыкающими контактами КМ1 и КМ2.

При нажатии кнопки SB1 замыкается только цепь катушки КМ1. Пускатель КМ1 включается. Пускатель КМ2 не может включиться, так как в цепи катушки КМ2 размыкается контакт SB1.2 и замкнутый контакт КМ1. После отпускания кнопки SB1 пускатель КМ2 также не может включиться, так как в цепи его катушки управления при включенном пускателе КМ1 остается разомкнутым контакт КМ1. При одновременном нажатии на кнопки SB1 и SB2 ни один из пускателей включиться не может. Для полу-

чения реверса АД нажимается кнопка SB2, что приводит к отключению до сих пор включенного пускателя КМ1, включению пускателя КМ2 и подаче на АД напряжения сети с другим чередованием фаз. Магнитное поле статора АД изменяет свое направление вращения, и начинается процесс реверса, состоящий из двух этапов – торможения противо-

включением и разбега в противоположную сторону. Если нет необходимо-

сти использования торможения противовключением, то для остановки элек-

тродвигателя нажимается только кнопка SB3. В этом случае двигатель тормозится по инерции.

Во избежание короткого замыкания в силовой цепи реверсивного пускателя, которое может возникнуть в результате одновременного ошибочного нажатия кнопок SB1 и SB2 (кнопки только с одним замыкающим

контактом), приваривания главных подвижных контактов одного неревер-

сивного пускателя (отсутствует электрическая блокировка), в некоторых

типах реверсивных пускателей предусматривается специальная механиче-

ская блокировка. Она представляет собой рычажную систему, которая

предотвращает включение одного нереверсивного пускателя, когда другой уже включен. Однако в реверсивных магнитных пускателях нельзя огра-

ничиться только одной механической блокировкой. Это объясняется тем,

что при замыкании цепи катушки пускателя, который не имеет возможности включиться, течет ток больше номинального. При длительном нажатии на кнопку катушка управления может выйти из строя. Поэтому в дополнение к механической блокировке в реверсивных схемах управления используется типовая электрическая блокировка. В этом случае нет

надобности в применении кнопок управления с двумя контактами. Нали-

чие двух блокировок повышает надежность схемы управления.

Наибольшая мощность управляемых электродвигателей при напря-

жении сети 380 В для пускателей – 90 кВт (при номинальном токе 200 А).

Во взрывоопасных зонах применяют взрывозащищенные пускатели

магнитные. Пускатели изготавливают с уровнем защиты повышенной

надежности против взрыва – маслонаполненные, с погружением в масло

всех контактных элементов, на токи от 25 до 250 А. Рассмотренные пуска-

НП НЭД

II≥

НМ НЭД

U U.≥

НМ НЭД

U U.≥

НП НЭД

II≥

тели предназначены для продолжительного, прерывисто-продолжительного и повторно-кратковременного режимов работы.

Следует отметить, что при наличии электрошкафа управления в схе-

мах управления все контакты кнопок управления необходимо размещать по одну сторону катушки управления. Такая необходимость заключается

в следующем. Контактор (пускатель) КМ и ввод электрической сети нахо-

дятся в электрошкафу, а кнопки управления – вблизи рабочего места оператора. При размещении кнопок управления по разные стороны катушки

управления требуется дополнительный (лишний) провод, проложенный

между кнопками управления и электрошкафом.

Номинальный ток главных контактов магнитного пускателя, предна-

значенного для управления электродвигателем, работающего во всех ре-

жимах:

. (1.6)

Номинальное напряжение магнитного пускателя, предназначенного

для управления асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ро-

тором:

(1.7)

Номинальное напряжение магнитного пускателя:

(1.8)

Номинальный ток главных контактов магнитного пускателя, предна-

значенного для управления электродвигателем, работающего во всех ре-

жимах:

. (1.9)

Номинальное напряжение магнитного пускателя, предназначенного

НМ НЭД

≥

НМ НЭД

U U.≥

для управления асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ро-

тором:

. (1.10)

Номинальное напряжение магнитного пускателя:

(1.11)

Таким образом, методика выбора пускателей аналогична методике выбора контакторов.

1.3. ПРОМЕЖУТОЧНОЕ РЕЛЕ

Электромагнитое промежуточное реле по своему устройству и прин-

ципу работы аналогично прямоходовому контактору небольшой мощно-

сти, но имеет обычно много контактов, предназначенных для работы в цепях управления [1, 6].

Промежуточное реле может работать в качестве усилителя тока. При наличии нескольких контактов, включенных в различные цепи схемы управления, промежуточное реле осуществляет также размножение электрических сигналов.

В настоящее время в схемах управления электроприводами широко применяют реле серии РПС. Реле используют для работы под напряжени-

ем 12, 24, 48, 110, 220 В постоянного и переменного тока. Катушки управ-

ления некоторых типов реле потребляют очень малый ток (около 0,02 А). Реле имеют механическую износостойкость контактов не менее 2,5∙106 циклов и электрическую износостойкость до 1 млн циклов. Наибольшее количество контактов – 8. В промышленном электрооборудовании широко используются промежуточные реле серий РПЛ, РПУ и др. Некоторые реле могут использоваться и как реле напряжения.

Промежуточное реле серии РПЛ устанавливают в закрытых шкафах

4 3 2

и других местах, защищенных от попадания воды или посторонних предме-

тов. Номинальное напряжение контактов 660 В. Номинальное напряжение

втягивающих катушек от 24 до 660 В переменного тока частотой 50 Гц.

Наибольшее число контактов – 4. Номинальный ток контактов реле 10 А. Механическая износостойкость контактов – 16·106 циклов, электрическая – 1·106 циклов.

Промежуточные реле серии РПУ предназначены для работы в цепях

управления и автоматики переменного тока напряжением до 380 В и посто-

янного тока напряжением до 220 В. Наибольшее количество контактов – 8. Номинальная сила тока контактов 6–10 А. Электрическая износостойкость

контактов 1·10

циклов, механическая – 16·106.

Герконовые электромагнитные реле имеют ту особенность, что их кон-

такты герметизированы, что повышает износостойкость и надежность в ра-

боте. Рассмотрим устройство простейшего реле с герметичным контактом (герконом). Внутри стеклянной герметизированной капсулы 3 (рис. 1.6), наполненной инертным газом, располагается неподвижный 1 и подвижный 2 гибкие пластинчатые контакты, изготовленные из сплава железа с никелем.

Один конец каждой пластины закреплен в диэлектрике, а на другом нанесен

слой серебра. Капсула 3 охвачена магнитопроводом 5, на части которого располагается катушка реле 4.

Рис. 1.6. Герконовое реле

Если на катушку 4 подать напряжение постоянного тока U, то в ней

начнет протекать ток, который создает в магнитопроводе 5 и контактах 1 и 2 магнитный поток. Под его воздействием конец подвижного контакта 2 переместится вниз и замкнется с контактом 1, в результате чего цепь коммутируемого тока I замыкается. При снятии напряжения с катушки магнитный поток исчезает, и упругий контакт 2 вернется в исходное положение, разомкнув цепь. Инертный газ предотвращает эрозию контактов и улучшает их работу. В многоконтактном реле пластинчатые контакты

расположены так, что под действием внешнего магнитного поля одни

контакты замыкаются, другие размыкаются. Наибольшее число контактов в реле – 10. Износостойкость реле с герконами достигает нескольких десятков миллионов срабатываний.

Промышленностью выпускаются промежуточные реле, которые допускают коммутацию токов до 1 А при напряжении до 220 В. Условное графическое и буквенное обозначение промежуточных реле показано на рис. 1.7.

Рис. 1.7. Условное обозначение промежуточных реле

Промежуточные реле выбирают по конструктивному исполнению, роду тока, величине тока и напряжения, количеству необходимых контактов, механической и электрической износостойкости контактов и степени защиты [1].

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1.1

ИССЛЕДОВАНИЕ КОНТАКТОРОВ ПОСТОЯННОГО И ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Цель работы: изучить конструкцию контакторов и магнитных пускате-

лей переменного тока; исследовать магнитные пускатели переменного тока.

Основные теоретические сведения

Контакторы – это коммутационные аппараты, предназначенные для

частых включений и отключений электрических цепей при нормальных

режимах работы. Контакторы применяются в цепях напряжения до 500 В переменного тока и 600 В постоянного тока.

Контакторы подразделяют: а) на электромагнитные, которые срабатывают при помощи электро-

магнита;

б) постоянного тока – линейные и ускорения; в) переменного тока промышленной частоты; г) переменного тока повышенной частоты (до 10 кГц ).

Контакторы, служащие для замыкания или размыкания электрических цепей, называют линейными, а контакторы, служащие для закорачивания отдельных ступеней пускового реостата, – контакторами ускорения.

Основные узлы любого электромагнитного контактора:

− электромагнитный механизм;

− главные контакты;

− дугогасительное устройство;

− блок-контакты.

Принцип действия контакторов заключается в следующем: при пода-

че напряжения на обмотку электромагнита якорь притягивается. Подвиж-

ный контакт, связанный с якорем, замыкает или размыкает главную цепь.

Дугогасительная система обеспечивает быстрое гашение дуги. Вспомогательный блок-контакт используется для согласования работы контактора с другими аппаратами.

<<< < Предыдущая 12 / 112 3 4 5 6 7 8 9 10 11 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]