ЛАБ-2 Задание-2012(по_контакторам)
.docЗадание и методические указания по выполнению лабораторной работы №2 «Изучение контакторов и магнитных пускателей» (для 2012г.)
(в дополнение к п.4 ЗАДАНИЯ, стр.18 методических указаний «Изучение магнитных пускателей и тепловых реле», лабораторная работа №1, 1990г.)
Исходные данные
Задан контактор переменного тока типа КМИ из Каталога электротехнической продукции компании IEK, Коммутационное оборудование, 2008г., Интернет-сайт - www.iek.ru
Параметры главной (силовой) цепи контактора |
Технические характеристики полюсов (контактов силовой цепи) для номера соответствующего первой цифре заданного варианта |
||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
||||||
Типоисполнение контактора |
1 09 10 |
1 12 10 |
1 18 10 |
2 25 10 |
2 32 10 |
3 40 12 |
3 50 12 |
4 65 12 |
4 8012 |
4 9512 |
|||||
Номинальное рабочее напряжение переменного тока, В |
400 |
||||||||||||||
Номинальное напряжение изоляции, В |
660 |
||||||||||||||
Номинальный рабочий ток в категории применения АС-3, А |
9 |
12 |
18 |
25 |
32 |
40 |
50 |
65 |
80 |
95 |
|||||
Номинальная мощность по АС-3 для напряжения 400В, кВт |
4 |
5,5 |
7,5 |
11 |
15 |
18,5 |
22 |
30 |
37 |
45 |
|||||
Параметры цепи катушки управления |
Технические характеристики цепи управления для номера соответствующего второй цифре заданного варианта |
||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
||||||
Номинальное напряжение катушки управления, В |
24 |
42 |
110 |
230 |
400 |
24 |
42 |
110 |
230 |
400 |
|||||
Мощность рассеяния, Вт |
3 |
3 |
3 |
3,5 |
3,5 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
|||||
Диапазоны напряжения управления, В |
срабатыв. |
(0,8 -1,0) от номинального напряжения катушки |
|||||||||||||
отпускание |
(0,3 -0,6) от номинального напряжения катушки |
||||||||||||||
Мощность потребления катушки, ВА |
срабатыв. коэф. мощн 0,75 |
60 |
60 |
60 |
90 |
90 |
200 |
200 |
200 |
200 |
200 |
||||
удержание коэф. мощн 0,3 |
7 |
7 |
7 |
7,5 |
7,5 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
|||||
Время срабатывания, мС |
замыкание* |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
||||
размыкание |
4 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
14 |
16 |
*время искусственно увеличено в 5 раз в учебных целях, фактическое время срабатывания не превышает 22-35 мС. Время от момента включения цепи втягивающей катушки до момента первоначального касания силовых (главных) контактов называется собственным временем включения контактора. Время от момента снятия напряжения с втягивающей катушки до момента появления зазора между главными контактами называется собственным временем отключения магнитного пускателя.
Пояснения
Расшифровка маркировки (типоисполнения) контактора КМИ 1 09 1 0 (1- габарит, 09 - номинальный рабочий ток в категории применения АС-3 составляет 9А, 1 – нереверсивный, 0 – имеется один замыкающий вспомогательный контакт.
Вспомогательный контакт обладает следующими техническими характеристиками: номинальное напряжение - до 660В, номинальное напряжение изоляции – 660В, ток термической стойкости (номинальный ток контакта) – 10А, Минимальная включающая способность - 24В, 10мА, максимальная кратковременная нагрузка (менее 1С) -100А.
Задание
На основе паспортных данных контактора записать его технические характеристики (ток, напряжение, мощность) для электрической цепи: а) главных контактов, б) катушки управления, в) вспомогательных контактов.
Дать техническое описание контактора.
Нарисовать принципиальную электрическую схему контактора.
Определить характеристики электрической цепи катушки управления в режиме срабатывания и в режиме удержания якоря (полное сопротивление, ток, активное сопротивление, индуктивное сопротивление, коэфф. мощности, угол сдвига фаз между током и напряжением, тангенс угла сдвига фаз между током и напряжением).
По заданному времени срабатывания электромагнитного механизма (ЭММ) контактора изобразить в масштабе осциллограмму тока в электрической цепи катушки управления.
Определить характеристики контактора как релейного элемента: коэффициент возврата ЭММ, коэффициент усиления контактора, коэффициент запаса, коэффициент защиты минимального напряжения.
Дата выдачи задания – 04.10.2012г.(ЭС-2)
Методические указания
К п.1 Задания. Использовать данные, приведенные на стр.3-9 Каталога, или данные с Интернет-сайта - www.iek.ru , рассчитать недостающие и дополнительные характеристики, занести их в таблицу
Узел контактора
Номинальные величины
Дополнительные характеристики
Ток, А
Напряжение, В
Главная цепь
Максимальная мощность электродвигателя при коэф. мощности – 0,7071
Катушка в режиме
срабатывания
Мощность потребления в режимах
удержания якоря
Вспомогательные контакты
Рабочая мощность при напряжении 220В, Максимальная кратковременная нагрузка
К п.2 Задания. Использовать информацию на стр.4 Каталога, или данные с Интернет-сайта - www.iek.ru
К п.3 Задания. Использовать информацию на стр. 5, 6 Каталога, или данные с Интернет- сайта.
К п.4 Задания
4.1. Изобразить схему замещения электрической цепи катушки управления.
4.2. Определить полное сопротивление электрической цепи катушки управления в режиме срабатывания и в режиме удержания якоря по выражению полной мощности электрической цепи при номинальном напряжении катушки управления.
4.3. По закону Ома определить токи в режиме срабатывания и в режиме удержания якоря при номинальном напряжении катушки управления.
4.4. Определить активное сопротивление электрической цепи катушки управления, используя значение полного сопротивления электрической цепи катушки управления в режиме срабатывания полученное в п.4.2 и условие равенства активного и индуктивного сопротивления в режиме срабатывания. По закону Джоуля-Ленца рассчитать значение активной мощности в режиме удержания якоря и проверить, чтобы эта величина не превосходила паспортного значения мощности рассеяния.
4.5. По теореме Пифагора определить индуктивное сопротивление электрической цепи катушки управления в режиме срабатывания и в режиме удержания якоря.
Построить треугольник сопротивлений и, используя тригонометрические функции, определить: коэфф. мощности, угол сдвига фаз между током и напряжением, тангенс угла сдвига фаз между током и напряжением.
4.6. Занести полученные результаты в таблицу.
Наименование величин
Значение величин
Примечание
при срабатывании
при удержании
Напряжение, В
Ток, А
Мощность, ВА
Сопротивление:
полное/активное/индуктивное, Ом
Коэф. мощности/угол/тангенс угла
К п.5 Задания
Нарисовать оси координат тока и времени. По оси тока нанести значения тока, полученные в п.4.3. По оси времени нанести заданное время срабатывания электромагнитного механизма (ЭММ) контактора увеличенное на время равное одному периоду частоты 50 Гц.
Нарисовать вспомогательные тонкие линии (огибающие амплитуды тока) и изобразить в масштабе осциллограмму тока.
К п.6 Задания. Определить характеристики по формулам:
для определения коэффициента возврата - КВ= Uотп / Uсраб , используя крайние левые значения из диапазона напряжения управления (срабатывания и отпускания).
для определения коэффициента усиления - КУ=РВЫХ / РВХ, отношение мощности силовой цепи (максимальная мощность в нагрузке управляемой цепи) к значению мощности катушки в режиме удержания якоря. Катушка мощностью в несколько Вт управляет двигателем мощностью несколько десятков кВт.
для определения коэффициента запаса - (Кзап=Uном / Uсраб). Чем выше коэффициент запаса, тем быстрее и надежнее будет работать ЭММ контактора.
для определения коэффициента защиты минимального напряжения - Кзащ=Uотп / Uном.
Результаты расчета оформить в виде таблицы с головкой: «Наименование коэффициента», «расчетная формула», «величина».