учёба / Электропривод / Электропривод. Часть 1

Принципиальная электрическая схема включения БСЗД в цепь управления реверсивного магнитного пускателя приведены на рисунке 4.7.

Сравнение защитных характеристик БСЗД и РЗД-ЗМ позволяет заключить, что РЗД-ЗМ имеют лучшие защитные характеристики

(срабатывание при 1,2IУСТ), чем БСЗД (срабатывание при 1,5 IУСТ). Кроме этого, РЗД-ЗМ охватывает больший диапазон мощностей, начиная с 1,3кВт; а

БСЗД – c 4кВт.

Устройство БСЗД выпускает научно-производственное предприятие “БИНОМ”, г. Витебск.

Устройство защиты электродвигателей типа УЗ предназначено для защиты асинхронных электродвигателей в сети переменного тока 50 и 60 Гц по напряжению до 440В, а по току – от 4 до 160А в следующих аварийных режимах:

-при перегрузке по току;

-при коротком замыкании в контролируемой цепи;

-при обрыве фазы и перекосе фаз;

-при снижении сопротивления изоляции.

Одновременно осуществляется индикация включенного состояния и срабатывания защиты каждого вида.

Структура условного обозначения УЗ:

УЗ – Х1Х2 – 44 У3

Климатическое исполнение и категория размещения Степень защиты IP44 по ГОСТ 14254-96 Номинальный ток уставки, А

Устройство защиты

Например. При токе электродвигателя 8А в сети 380В выбираем устройство защиты “УЗ-10-44У3, ТУ 16-95 ИЖТП.648300.00ТТУ ”.

Технические данные УЗ:

Конструкция и принцип действия УЗ следующие.

Устройство состоит из платы управления, датчиков тока (по числу фаз) и трансформатора питания. Все элементы встроены в корпус исполнения IP44.

111

В устройствах защиты на токи 40,63,100,160А датчики тока вынесены за корпус.

Схема устройства защиты состоит из следующих функциональных узлов: реле максимального тока; время-токовой защиты; обрыва фаз; перекоса фаз; перегрева; контроля изоляции.

Устройство защиты способно работать в комплекте с магнитными пускателями, автоматическими выключателями с независимым расцепителем; с бесконтактными пускателями типов ПБР и ПБН.

В результате срабатывания защиты от короткого замыкания в защищаемой цепи вырабатывается быстродействующий импульсный сигнал (12В, 10мА); при срабатывании других защит включается реле (“сухой контакт”).

Устройство защиты УЗ включается по схеме рисунка 4.8. Устройство защиты выпускается ГПО “УМЗ” г. Ульяновск (Россия).

Устройство температурной защиты УВТ3-5 состоит из усовершенствованной схемы температурной защиты УВТ3–1М. Оно имеет

узел контроля напряжения нулевой последовательности и узел контроля сопротивления позисторов, заложенных в обмотке электродвигателя.

Схема температурной защиты УВТЗ–5 имеет значительно более высокую помехоустойчивость, чем применяемое ранее устройство УВТ3–1М.

Схема работает следующим образом. При температуре обмоток электродвигателя, не превышающей допустимую, и при симметричной системе напряжений трехфазной сети герконовое выходное реле включено. Сопротивление позисторов мало (до 150 Ом), а узел контроля напряжения нулевой последовательности выдает малый сигнал напряжения.

При аварийном увеличении температуры обмоток увеличивается сопротивление позисторов, тиристор выходного каскада открывается и шунтирует обмотку выходного реле, от чего оно отключается. Контакт реле размыкается, что приводит к отключению электромагнитного пускателя и электродвигателя от сети.

При возникновении обрыва фазы увеличивается напряжение нулевой последовательности, тиристор открывается и шунтирует катушку выходного реле. Это приводит к отключению электродвигателя.

Таким образом, УВТ3–5 моментально реагирует на обрыв фазы, не

допуская опасной работы электродвигателя в неполнофазном режиме или его перегрева при незапуске на двух фазах, а так же предотвращает перегрев обмоток при перегрузке, при стопорном режиме, при нарушении охлаждения.

Более подробные данные об устройстве температурной защиты типа УВТ3–5 изложены в [21].

Принципиальная схема включения УВТ3–5 с электромагнитным пускателем изображена на рисунке 4.9.

112

Т

a

Т

б

Рисунок 4.8 Принципиальная электрическая схема включения устройства защиты УЗ с электромагнитным пускателем в двух вариантах изображения схем:

a – совмещенный; б – разнесенный; А- устройство защиты

113

Рисунок 4.9 Принципиальная электрическая схема включения реле УВТЗ–5 для защиты асинхронного электродвигателя; А – реле УВТЗ–5

Универсальное трехфазное устройство защиты “ЗАЩИТА–3” (усройство защитного отклонения трехфазное универсальное УЗО. 25. 010/030. П.У2)

предназначено:

а) для высокочувствительной защиты людей от поражения электрическим

током при случайном прикосновении к токоведущим частям электрооборудования, находящимся под напряжением; б) для температурной (позисторной) защиты электродвигателей;

в) для использования в качестве силового коммутационного аппарата.

Устройство одновременно осуществляет контроль состояния изоляции токоведущих частей электроустановок и участка электрической сети в зоне защиты.

Устройство рассчитано на работу в трехфазных электрических сетях с глухо-заземленной нейтралью. Нулевой провод некоммутируемый.

Устройство изготовлено в климатическом исполнении У2, степень защиты оболочки не хуже IP43 по ГОСТ 14254-80.

Технические характеристики устройства.

Устройство предназначено для работы в условиях:

–температура окружающего воздуха от –40 0C до +50 0C ;

–относительная влажность воздуха не более 90% при 20 0C;

–окружающая среда невзрывоопасная, не содержит значительного количества пыли, агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию;

–отсутствует непосредственное воздействие солнечной радиации;

–рабочее положение в пространстве – вертикальное, допустимое отклонение до 150 в любую сторону;

–место установки – жесткая вертикальная плоскость, защищенная от попадания осадков, масла, эмульсии и т.д.

Основные технические параметры устройства:

114

Устройство и принцип работы устройства “ ЗАЩИТА-3” следующий.

Устройство содержит печатную плату электронного блока, силовой коммутационный аппарат – пускатель типа ПМЛ–2100, дифференциальный трансформатор тока утечки, 3 кнопки управления, сигнальные лампы, тумблер переключения уставки срабатывания по току утечки, клеммы для внешних подключений. Все элементы скомпонованы внутри пластмассового корпуса, имеющего ушки для крепления на стену. Ввод и вывод кабелей осуществляется через стандартные сальниковые уплотнения; ввод проводов от датчика температурной защиты осуществляется через резиновую втулку.

Шасси закрывается пластмассовой крышкой и притягивается пятью винтами.

Рисунок 4.10 Принципиальная электрическая схема включения устройства “ЗАЩИТА-3” с указанием элементов управления электромагнитным пускателем и сигнализацией, размещенных внутри корпуса устройства защиты; А – устройство ”Защита-3”

115

Устройство работает следующим образом. При нажатии на кнопку “Пуск”, размещенную на лицевой стороне крышки аппарата, электромагнитный пускатель, размещенный внутри корпуса, включается.

При появлении тока утечки в защищаемой цепи моментально электромагнитный пускатель отключается и установка обесточивается.

При повышении температуры обмотки электродвигателя выше нормы увеличивается сопротивление позисторов, размещенных в обмотке, и при сопротивлении их около 2 кОм электромагнитный пускатель отключается.

Принципиальная электрическая схема включения устройства “ЗАЩИТА-3” приведена на рисунке 4.10.

Обратите внимание, что устройство “ЗАЩИТА–3”содержит внутри пускатель 2-ой величины и кнопки управления, поэтому пригодно только для ручного управления. Кроме этого, степень защиты IP43 устройства позволяет использовать его без дополнительного защитного кожуха.

4.4Выбор аппаратов управления электроприводом

Аппараты управления – это кнопки, переключатели, контакторы или магнитные пускатели, реле промежуточные, реле времени и т.п.

Ассортимент кнопок управления разнообразный. В данном пособии

рекомендуется использовать в качестве кнопок выключатели кнопочные серии ВК43, а в качестве простых переключателей – переключатели кнопочные серии ВК44.

По электрическим параметрам выключатели кнопочные серии ВК43

удовлетворяют работе в сети до 660В переменного тока при токе 10А. Имеют высокую степень защиты – IP54, хорошее климатическое исполнение и категорию размещения (УХЛ2, Т2).

Число размыкающих или замыкающих пар контактов до трех. Остальные возможности вытекают из структуры условного обозначения:

ВК- 4321- Х1 Х2 Х3 Х4Х5-Х6Х7-Х8Х9Х10 Х11

Климатическое исполнение:УХЛ2; Т2. Условное обозначение степени защиты:54 – значит IP54. Условное обозначение наличия фиксации: 0- фиксация отсутствует (с самовозвратом); 1-фиксация имеется (без самовозврата).

Управляющий элемент: 11- толкатель цилиндрический; 13- толкатель грибовидный.

Число размыкающих контактов: 0- контакт отсутствует; 1- контакт один; 2- контактов два; 3- контактов три.

Число замыкающих контактов: 0- контакт отсутствует; 1- контакт один; 2- контактов два; 3- контактов три.

Условное обозначение номинального тока: если 21, то ток 10А. Номер серии.

Выключатель кнопочный.

Например, “ВК43–21–11110–54УХЛ2, красный, ТУ3428-002-05758144- 95” означает выключатель кнопочный 43 серии, на токе 10А, 1 замыкающий,

116

1 размыкающий контакты, толкатель цилиндрический, без фиксации, степень защиты – IP54, климатическое исполнение УХЛ2.

Цвет толкателей может быть черный (“Пуск”) или серый, зеленый, желтый, белый, синий, а также красный (“Стоп”). Толкатель может быть грибовидный красный. Применяется для аварийной кнопки “Стоп”.

Переключатели кнопочные серии ВК–44 имеют рукоятку с фиксацией на два (0–I) и три (I–0–II) положения и без фиксации на 2 положения. Контакты – двухполюсные (с 1 замыкающим и 1 размыкающим контактами), их количество 1, 2 или 3.

Особенности переключателей зашифрованы в структуре условного обозначения:

ВК 4421- Х1 Х2 16 Х3 - Х4Х5 Х6Х7Х8Х9

Климатическое исполнение: УХЛ2; Т2. Степень защиты: 54 - значит IP54.

Фиксация: 0 - фиксация отсутствует (с самовозвратом); 1- фиксация имеется (без самовозврата).

Условное обозначение привода по виду основной детали 16- рукоятка короткая.

Размыкающие контакты: 0 - контакт отсутствует; 1- контакт 1; 2- контактов 2; 3- контактов 3.

Замыкающие контакты: 0- контакт отсутствует; 1- контакт 1; 2- контактов 2; 3- контактов 3.

Номинальный ток 10А. Номер серии 44. Обозначение вида аппарата.

Например, переключатель кнопочный, рукоятка короткая, с фиксацией на 3 положения, белого цвета, с тремя замыкающими и тремя размыкающими контактами, для умеренного климата:

“ВК 44 -21-33161-54УХЛ2 ТУ3428-023-05758144-99”.

Выпускается серия ВК Кашинским заводом электроаппаратуры, (Россия).

В курсовом проектировании рекомендуется использовать пускатели электромагнитные серии ПМ12, подробные сведения о которых изложены в пособии к курсовому проектированию по дисциплине “Проектирование электрооборудования” [ 2 ].

Электромагнитные пускатели выбираются по всем параметрам, зашифрованы в условном обозначении. В проекте выбираете пускатель и приводите расшифровку его обозначения.

Структура условного обозначения пускателей:

117

0 – степень защиты IP00; 1 – IP54 без кнопок; 2 – IP54 с кнопками “Пуск”, “Стоп”; 3 – IP54 с кнопками “Пуск”, “Стоп” и сигнальной лампой; 4 – IP40 без кнопок; 5 – IP20; 6 -IP40 с кнопками “Пуск”, “Стоп”; 7 – IP40 с кнопками “Пуск”, “Стоп” и сигнальной лампой.

Х6 – Число и исполнение контактов вспомогательной цепи:

0 – значит 1 замыкающий (з) контакт на токи 10; 25; 40А; 1 – значит 1 размыкающий (р) контактна токи 10; 25; 40А; 2“з”+2“р” для пускателя на ток 63А.

Х7 – Климатическое исполнение: У3, УХЛ4, У2, Т2, Т3.

Х8 – Категория размещения: 4 для IP00, IP20; 3 для IP40; 2 для IP54. Х9 – Исполнение по износостойкости: А,Б,В (А- наибольшая).

Пример условного обозначения для пускателя на ток 10А,

износостойкости В, нереверсивного, без теплового реле, степень защиты IP20,с катушкой на 220В частоты 50Гц, с 2 замыкающими и 2 размыкающими контактами вспомогательной цепи, для поставок внутри страны:

“Пускатель ПМ12–010150УХЛ4В, 220В, 50Гц, (2з+2р), ТУ 16-89ИГФР. 644236.033ТУ”.

В проекте можно использовать электромагнитные пускатели серии ПМЛ, а также пневмоприставку типа ПВЛ. Ее можно использовать как реле времени.

Пускатели электромагнитные серии ПМЛ (ТУ16-523.549-82, ГОСТ

12434-73 и ГОСТ 11206-77) предназначены для дистанционного управления трехфазными асинхронными двигателями.

Структура условного обозначения:

Х6 – Исполнение креплением на стандартные рейки (если стоит буква Р).

Х7Х8 – Климатическое исполнение: (О- для работы в умеренном, холодном, сухом тропическом климате; ТВ- тропическом влажном) и категории размещения (4- в исполнении IP00. Это исполнение допускает использование и в категории

118

размещения 3 по ГОСТУ15543-70; при отсутствии вредных отложений пыли, песка, воздействия атмосферных осадков; 2- для исполнения IP54).

Х9 – Исполнение по износостойкости: А – высокое; Б – среднее; В – низкое. Отличаются количеством серебра в контактах ( в А – наибольшее). Рекомендуется при применении в категории АС-3 выбирать: если более 400 циклов в сутки – исполнение А; если 120...400 циклов в сутки- исполнение Б; менее 120 циклов в сутки – исполнение В.

Контакторы пускателей серии ПМЛ на токи 10...63А допускают крепление на их дугогасительных камерах приставок с блок – контактами типа ПКЛ и пневмоприставок типа ПВЛ.

Число контактов в приставках ПКЛ и применение приставок в пускателях приведены в таблице 4.12

Таблица 4.12 Характеристика контактной приставки ПКЛ

Пневмоприставки типа ПВЛ имеют 1 замыкающий и 1 размыкающий контакты. Пневмоприставка ПВЛ-II имеют выдержку 0,1...30с при включении, ПВЛ-I2 – 10..180с при включении, ПВЛ-2I – 0,1...30с при отключении, ПВЛ-22 – 10..180с при отключении. Схемы пневмоприставок приведены на рисунке 4.11.

Рисунок 4.11 Принципиальные электрические схемы пневмоуставок ПМЛ к контакторам серии ПМЛ.

Номинальное напряжение втягивающих катушек контакторов ПМЛ при частоте 50 и 60Гц: 24; 36; 42; 48; 110; 127; 220; 230; 240; 380; 400; 415; 500; 600В.

119

Пример расшифровки обозначения пускателя. Надо выбрать пускатель второй величины на ток 25А, реверсивный без теплового реле, исполнения IP20, число дополнительных контактов – 1 размыкающий (10...25А), не сейсмическое исполнение, крепление не на рейке, климатическое исполнение О, категория размещения 2 (под навесом), износостойкость Б (средняя), с катушкой на 380 В, с приставкой контактной на 1р+1з контакты. Шифруется обозначение следующим образом:

“ПМЛ 250102Б, катушка 380В, контактная приставка ПКЛ–1104, ТУ16- 523.549-82”.

Реле электромагнитные промежуточные серии РЭП34

Предназначены для применения в цепях переменного тока с номинальным напряжением до 660В частоты 50 и 60Гц и постоянного тока с номинальным напряжением до 220В. Реле выпускаются с креплением на стандартную DIN–рейку размером 35мм.

Реле, комплектуемые ограничителями перенапряжений, пригодны для работы в системах управления с применением микропроцессорной техники.

По классификационным признакам реле характеризуется:

по назначению – номинального режима работы; по роду тока в цепи включающей катушки

– переменного тока; по роду включающей катушки – с катушкой напряжения; по виду возврата – одностабильные; по способу крепления – с помощью винта или защелки;

по виду присоединения внешних проводников – с передним присоединением; по способу присоединения внешних проводников – с винтовыми зажимами; по защищенности -

открытого исполнения.

Климатическое исполнение и категория размещения реле – УХЛ4, Т3. Степень защиты реле – IP00, IP20.

По коммутационной износостойкости реле выпускаются классов А и Б. Номинальное напряжение втягивающей катушки:

переменного напряжения частоты 50Гц: 12; 24; 36; 40; 48; 110; 220; 230; 240; 380; 400; 415; 440; 500; 660В.

Реле допускают работу во всех следующих режимах: продолжительном, прерывисто- продолжительном (восьмичасовом), кратковременном, повторно- кратковременном при относительной продолжительности включения до 60 % и количество циклов коммутации не более 2400 в час.

Ограничители перенапряжений, подключаемые к катушке реле, ограничивают коммутационные перенапряжения: на катушках управления аппарата до двукратного амплитудного значения для напряжения 110; 220; 380В и четырехкратного амплитудного значения для напряжения 24 и 48В (с учетом допустимого увеличения напряжения до 110% номинального значения).

Винтовые зажимы выводов допускают присоединение двух медных или алюминиевых проводов сечением от 0,75 до 2,5 мм2.

120