8. Расчёт и выбор коммутационно-защитной аппаратуры

8.1. Основные сведения

Электрическими аппаратами называют устройства, предназначенные для непосред

ственного управления электроприводами.

Различают следующие виды электрических аппаратов:

1. контроллеры, для коммутации силових цепей;

2. командоконтроллеры, для коммутации цепей управления, контроля и сигнализации;

3. пусковые реостаты, для пуска электродвигателей постоянного и переменного тока;

4. контакторы, для коммутации силовых цепей и цепей управления;

5. электромагнитные реле тока и напряжения, для защиты электрических цепей при отклонении тока или напряжения от заданных значений;

6. электротепловые реле ( токовые с биметаллической пластиной и температурные с терморезисторами );

7. автоматические выключатели;

8. плавкие предохранители.

8.2. Общие требования при расчёте и выборе аппаратов:

1. номинальное напряжение аппарата и напряжение питающей сети должны быть одинаковыми;

2. номинальный ток главных контактов апарата должен быть равным или большим расчётного тока;

3.номинальная продолжительность включения ПВ% аппарата должна быть равной или большей расчётной;

4. частота включения апарата должна быть равной или большей расчётной;

должна быть равной или большей расчётной.

В дальнейшем, в зависимости от типа аппарата, эти требования могут быть дополнены или изменены..

В курсовом проекте надо рассчитать и выбрать такие коммутационно-защитные аппараты:

1. автоматический выключатель силовой части схемы;

2. предохранители силовой части схемы;

3. контакторы для каждой обмотки статора;

5. реверсивные контакторы;

6. тормозной контактор;

7. тепловые реле ( по два для каждой скорости );

8. конечные выключатели.

8.3 Расчёт и выбор автоматического выключателя силовой части схемы

8.3.1. Основные сведения

Автоматические выключатели предназначены:

1. для автоматического отключения электрических цепей в аварийных случаях;

2. для нечастых включений и отключений электрических цепей при нормальних

условиях работы.

К аварийным случаям относят:

1.короткое замыкание в электрической цепи;

2. перегрузку ( по току ) электрической цепи.

В зависимости от времени срабатывания при коротком замыкании, автоматические выключатели делят на два вида:

1. неселективные, срабатывающие без видержки времени;

2. селективные, срабатывающие с выдержкой времени.

Неселективные автоматические выключатели применяют для защиты приёмников

электроэнергии – электродвигателей, нагревательных и осветительных приборов.

Неселективные автоматические выключатели в пластмассовом защитном корпусе

называют установочными.

Селективные автоматические выключатели применяют для защиты генераторов постоянного и переменного тока. Задержка отключения выключателя генератора ( не бо-

лее 1 с ) необходима для того, чтобы генератор не отключался пусковыми токами мощ-

ных электродвигателей.

Одной из основных частей автомата является так называемый расцепитель.

Расцепитель – часть автомата, воздействующая непосредственно на механизм его отключения при критических значениях тока или другой физической величины, напри-

мер, напряжения.

Автоматические выключатели имеют три вида токовых расцепителей:

1. электромагнитные, срабатывающие мгновенно при токах короткого замыкания в 2...20 раз больше номинального;

2. тепловые, срабатывающие с выдержкой 2...4 мин при токах перегрузки в 1,25...1,8 раз больше номинального;

3. комбинированные, имеющие в одном корпусе оба вида расцепителей.

Электромагнитный расцепитель представляет собой миниатюрное реле максималь-

ного тока, смонтированное непосредственно в корпусе автомата. При коротком замыка-

нии подвижная часть расцепителя – якорь, мгновенно втягивается в катушку реле, воздей-

ствуя на механиз свободного расцепления, автомат отключается.

Тепловой расцепитель представляет собой миниатюрное тепловое реле с биметалличе-

ской пластиной. При перегрузке по току пластина изгибается и воздействует на механизм свободного расцепления, автомат отключается.

Условия выбора автомата такие:

1. номинальное напряжение аппарата и напряжение питающей сети должны быть одинаковыми;

2. номинальный ток главных контактов апарата должен быть равным или большим расчётного тока;

3. ток срабатывания электромагнитного расцепителя должен быть равен расчётно

му току срабатывания расцепителя.

Значения последнего рассчитываются по-разному, в зависимости от вида приёмника электроэнергии.

При расчёте автоматическрго выключателя для защиты 3-фазных асинхрон

ных двигателей ток срабатывания электромагнитного расцепителя

I = ( 1,25…1,8 I ),

где: I - пусковой ток двигателя.

Такое превышение, в 1,25…1,8 раза, тока срабатывания автомата по сравне-

нию с пусковым током двигателя, необходимо для того, чтобы автомат не отключался пусковым током двигателя.

4. ток срабатывания теплового расцепителя должен быть равен номинальному

току двигателя;

5. число и тип главных и вспомогательных контактов автомата должно соответст-

вовать схеме управления электроприводом.

Примечание. В данном курсовом проекте для защиты двигателя от токов перегрузки служат отдельные тепловые реле, по два на каждую из 3-х обмоток статора.

Поэтому выбор автомата надо выполнить в соответствии с требованиями пп.. 1, 2, 3 и 5 .