Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Электрические и электронные аппараты. Учебное пособие.pdf
Тяговая характеристика электромагнита переменного тока близко под-
(0,85 1,1)
ном
U U.
= −
0,85
ном
U
отп
U
ср
U
отп
ср
U
KU=
()
мех
F = f δ
ходит к противодействующей характеристике, поэтому контакторы переменного тока обладают высоким коэффициентом возврата (0,6–0,7), что дает возможность осуществить защиту объекта от падения напряжения.
Промышленностью выпускаются следующие основные серии контак-
торов переменного тока:
а) контакторы серии КТ на номинальные токи 75, 150, 300 и 600 А
и номинальные напряжения 380 и 500 В;
б) контакторы серии КИ – предназначены в основном для установки
в магнитных пускателях на токи 60, 100 и 150 А и напряжением 380 В.
Контакторы выполняют свои функции удовлетворительно, если напря-
жение на зажимах катушки:
Снижение напряжения меньше
приводит к уменьшению си-
лы, удерживающей якорь, в результате чего при некотором напряжении
отпадания
жение
происходит отрыв якоря от полюсов. Наименьшее напря-
, при котором происходит включение контактора, называют
напряжением срабатывания.
Отношение
называют коэффициентом возврата.
Механической характеристикой контактора называют зависимость
механических противодействующих сил от величины рабочего зазора:
.
Противодействующие силы в электромагнитных контакторах созда-
ются с помощью пружин.
Магнитный пускатель – это контактор переменного тока, предназна-
ченный для дистанционного управления и защиты от понижения напря-
21
жения питающей сети и токов перегрузки асинхронных двигателей малой
ном сети
UU
=
ном
U
ном ном.нагр
II≥
ном
I
;
ном.конт сети
UU≥
и средней мощности.
Основным узлом магнитного пускателя является электромагнит переменного тока, приводящий в действие систему с контактами.
Обычно в магнитных пускателях применяют трехполюсный контактор
переменного тока, имеющий три главных замыкающих контакта и от одного
до четырех вспомогательных, блокировочных (или блок-контактов).
В кожух магнитного пускателя кроме контактора часто встраивается
тепловое реле, выполняющее токовую защиту с выдержкой времени, зависящей от величины тока.
Выбор магнитного пускателя и контакторов производится:
а) по номинальному напряжению сети:
,
где
– номинальное напряжение катушки магнитного пускателя;
б) номинальному току нагрузки:
,
где
– номинальный ток магнитного пускателя, контактора для кон-
кретного режима работы;
в) мощности двигателя исполнительного механизма;
г) режиму работы;
д) числу включений в час;
е) номинальному напряжению контактов аппарата:
ж) времени включения и отключения.
22
План работы
ПМЛ-071
110В
1. Изучить устройство, назначение контакторов и магнитных пускате-
лей и их систем.
2. Для исследования свойств магнитного пускателя переменного тока
ПМЛ-071 с номинальным напряжением катушки 110 В, 50 Гц собрать
схему согласно рис. 1.8.
Рис. 1.8. Схема испытания пускателя ПМЛ-071 110В
Включить стенд, затем включить источник питания 24 В и далее – лабораторный автотрансформатор (ЛАТР). Увеличивая величину подаваемого напряжения, контролировать показания приборов и зафиксировать
их в момент, когда якорь втянется в катушку. Зафиксировать величину
резко изменившегося тока. Довести напряжение до номинальной величины 110 В и вновь замерить ток в катушке. Уменьшать напряжение до момента отпускания якоря. Зафиксировать величину тока и напряжения
в этот момент (в моменты переключения ЛАТРа придерживать пальцем
кнопку якоря пускателя, обеспечивая его притянутое положение на мо-
23
мент кратковременного обесточивания катушки). Данные занести в табл.
Напряжения срабатывания
ср
U
, В
Ток при невтянутом якоре в опыте
ср
I
Ток при втянутом якоре в опыте
вкл
I
в
U
в
в
ср
U
K.
U
=
ср
п
ном
I
K
I
=
2
ном ном
P IR=
ном ном ном
S IU
=
ном ср ном
S IU=
1.1. Повторить опыт несколько раз. Во избежание перегрева катушки пускателя не допускать длительной работы катушки с невтянутым якорем,
а также делать паузу между опытами.
Таблица 1.1
Результаты опыта
на включение
на включение
Напряжение возврата
, А
, А
, В
Произвести расчет параметров пускателя по следующим формулам:
Коэффициент возврата:
Кратность пускового тока к номинальному:
.
Номинальная активная мощность:
Номинальная полная мощность катушки:
Пусковая полная мощность катушки:
, Вт.
, ВА.
, ВА.
24
3. Для исследования свойств магнитного пускателя переменного тока
ПМЛ-071
220В
ПМЛ с номинальным напряжением катушки 220 В, 50 Гц собрать схему
согласно рис. 1.9.
Рис. 1.9. Схема испытания пускателя ПМЛ-071 220 В
Далее работа выполняется аналогично приведенной в п. 2. Включить
стенд, затем включить источник питания 24 В и далее – ЛАТР. Увеличивая величину подаваемого напряжения, контролировать показания прибо-
ров и зафиксировать их в момент, когда якорь втянется в катушку. Зафик-
сировать величину резко изменившегося тока. Довести напряжение до
номинальной величины 220 В и вновь замерить ток в катушке. Затем
уменьшать напряжение до момента отпускания якоря (в моменты пере-
25
ключения ЛАТРа придерживать пальцем кнопку якоря пускателя, обеспе-
ср
U
Ток при невтянутом якоре в опыте
ср
I
Ток при втянутом якоре в опыте
вкл
I
в
U
РП-21
24В
чивая его притянутое положение на момент кратковременного обесточи-
вания катушки). Зафиксировать величину тока и напряжения в этот мо-
мент. Данные занести в табл. 1.2. Повторить опыт несколько раз. Во избежание перегрева катушки пускателя не допускать длительной работы катушки с невтянутым якорем, а также делать паузу между опытами. Произвести расчеты, как и в п. 2.
Таблица 1.2
Результаты опыта
Напряжения срабатывания
на включение
на включение
Напряжение возврата
, А
, А
, В
, В
4. Для исследования свойств промежуточных реле постоянного тока
с номинальным напряжением катушки 24 В собрать схему согласно рис. 1.10.
Рис. 1.10. Схема испытаний промежуточного реле РП-21 24 В
26
Далее работа выполняется аналогично п. 2 (напряжение, подаваемое
Напряжения срабатывания
ср
U
, В
Ток при невтянутом якоре в опыте
ср
I
Ток при втянутом якоре в опыте
вкл
I
в
U
Толщина прокладки δ, мм
Ток, потребляемый катушкой I, А
на катушку реле, изменяется ЛАТРом). Результаты измерений занести
в табл. 1.3 и произвести расчеты, как и в предыдущем опыте (кроме номинальной и пусковой полной мощности).
Таблица 1.3
Результаты опыта
на включение
на включение
Напряжение возврата
, А
, А
, В
Определить зависимость тока, потребляемого катушкой контактора
пускателя, от величины воздушного зазора. Величина зазора меняется за
счет немагнитных прокладок, помещаемых в рабочий зазор магнитной системы пускателя, контактора. Опыт провести для разных толщин немагнитных прокладок. Результаты опытов занести в табл. 1.4.
Таблица 1.4
Результаты опыта
1. Назначение контакторов и магнитных пускателей.
2. Конструкции контакторов и магнитных пускателей.
3. Назначение теплового реле в магнитном пускателе.
4. Нарисовать схему управления пуском асинхронного двигателя
с помощью магнитного пускателя.
Контрольные вопросы
27
1.4. РЕЛЕ ВРЕМЕНИ
KV
а
б 1 2
3
4
6
5
7
Реле времени – аппарат, который через определенный промежуток
времени после подачи или снятия напряжения управления переключает
контакты, предназначенные для работы в цепи управления. Время, отсчитываемое реле, называют уставкой реле.
Реле времени широко применяют для автоматизации процесса пуска
и торможения электродвигателей, а также для автоматизации технологических процессов. Реле времени также могут использоваться в схемах защит и иметь замыкающие и размыкающие контакты.
Рассмотрим реле времени с улучшенными характеристиками: электромагнитные, моторные, полупроводниковые и некоторые другие. На рис. 1.11
приведено электромагнитное реле времени, предназначенное для работы
в схемах постоянного тока.
Рис. 1.11. Электромагнитное реле времени
Когда управляющий контакт КV разомкнут (рис. 1.11, а), через катушку 3 реле протекает ток, якорь 1 реле притянут к его сердечнику 4. Для
получения выдержки времени необходимо замкнуть контакт KV. При этом
магнитное поле катушки, создаваемое протекающим через нее током, исчезая, вызывает в витках катушки ЭДС самоиндукции.
Под действием ЭДС в замкнутом контуре, образованном катушкой
и контактом KV, потечет ток. Этот ток будет замедлять уменьшение маг-
28
нитного потока, и якорь реле некоторое время будет удерживаться в притянутом положении. Сила тока, протекающего в указанном контуре,
непрерывно уменьшается, и через некоторое время якорь реле под действием пружины 6 отпадает, вызывая размыкание одного контакта и замыкание другого. Уставку реле регулируют гайкой 5, изменяя сжатие
пружины 6.
Чтобы не было прилипания якоря к сердечнику вследствие остаточ-
ного магнетизма, к якорю прикрепляют тонкую пластину 2 из немагнитного материала, толщину которой можно изменять, меняя тем самым маг-
нитный поток системы при притянутом якоре. При этом меняется уставка
реле. Чем толще пластина, тем меньше выдержка времени.
Если замыкание катушки в схеме нежелательно, применяют электро-
магнитное реле с демпфером (рис. 1.11, б). Отличие этого реле от рас-
смотренного в том, что его катушка намотана на толстостенную медную
трубку 7 (демпфер), служащую каркасом катушки. Управляющий размыкающий контакт KV включается последовательно с катушкой. При его
размыкании уменьшающийся магнитный поток реле наводит в медной
трубке 7 электродвижущую силу. В трубке, представляющей собой замкнутый контур, возникает ток, замедляющий уменьшение магнитного
потока. Ток в трубке постепенно затухает, и при достаточном его уменьшении якорь отпадает. Вследствие размагничивающего действия демпфера при включении этого реле также получается небольшая выдержка времени. Электромагнитное реле времени обеспечивает выдержку времени от
0,15 до 5,5 с в зависимости от конструктивного исполнения. Промышленность выпускает несколько типов электромагнитных реле времени:
РЭВ-811–РЭВ-818; РЭВ 81 – с катушками напряжения постоянного тока
12, 24, 48, 110 и 220 В.
Моторное реле времени приведено на рис. 1.12.
29
Рис. 1.12. Моторное реле времени
При замыкании управляющего контакта включается синхронный
электродвигатель 1 и электромагнит 2. Конус 6 сцепляется с зубчатым колесом 5. Вращение от двигателя 1 через зубчатые колеса 14 и 5 передается
оси 4; при этом пружина 7 закручивается, а кулачок 13 поворачивается.
При повороте оси 4 на определенный угол выступ кулачка 13 воздействует на контактную систему 8. Одним из контактов этой системы отключается электродвигатель 1. Когда управляющий контакт размыкается, отключается электромагнит 2, что вызывает расцепление муфты. Ось 4 под
действием пружины 7 поворачивается в обратную сторону до тех пор, пока шпилька 12 не упрется в исходное положение 11 (примерно за 0,2 с).
Вращая шкалу 10 рукояткой 9, можно изменять положение упора 11. Угол
поворота оси 4 и уставка реле при этом также меняются. Кроме контактов 8, срабатывающих с выдержкой времени, реле имеет контакты 3 мгновенного действия.
Реле можно включать кратковременным замыканием управляющего
контакта (но не менее 0,05 с). В этом случае управляющий контакт шунтируют замыкающимся практически мгновенно действующим контактом 3.
Моторные реле времени типов В510 и Р54 обеспечивают выдержку времени до нескольких минут, реле времени типа РВ4 – от 2 с до 30 ч, реле времени типа ВС – от 2 с до 4 ч.
30