1. Классификация пускозащитной аппаратуры
Аппараты управления электродвигателями предназначены для включения и отключения электрических двигателей, для их защиты, а также для изменения, регулирования и контроля различных параметров двигателя.
По принципу включения различают аппараты неавтоматического включения (рубильники, пакетные выключатели, барабанные, кулачковые, универсальные переключатели, реостаты, конечные выключатели и т. п.) и аппараты автоматического включения и отключения (автоматические выключатели, магнитные пускатели, реле, тиристорные пускатели и т. п.).
По исполнению аппараты делят на открытие, «защищенные, пылеводозащищенные, взрывозащищенные. Открытые аппараты устанавливают в шкафах или электротехнических помещениях — распределительных пунктах (РП).
Шкафы и РП должны запираться замками. Защищенные аппараты устанавливают в сухих и влажных отапливаемых помещениях; пылеводозащищенные аппараты монтируют в пыльных, сырых или особо сырых помещениях и наружных установках. Взрывозащищенные аппараты применяют во взрывоопасных помещениях.
Для управления асинхронными двигателями мощностью до 75 кВт используют магнитные пускатели. Магнитные пускатели обладают рядом достоинств по сравнению с другими пусковыми аппаратами. Пускатели обеспечивают дистанционное или автоматическое управление электроприводом, осуществляют защиту от длительных перегрузок, от глубоких снижений напряжения или исчезновения напряжения. Они допускают кратковременное включение 10-кратного тока и отключение 8-кратного тока. Частота включений— 600 циклов в час, общее число включений превышает 1 млн. Обеспечивается безопасность оперативного персонала, который выполняет переключения лишь в цепи управления магнитного пускателя.
В настоящее время разработаны и применяются бесконтактные пускатели, использующие управляемые диоды (тиристоры).
Тиристорные пускатели применяют там, где необходимо плавно изменять параметры, когда велика частота включений (более 600 циклов в час), когда требуется обеспечить быстродействие или передать сигналы, несущие малую энергию. Однако на современном уровне развития техники бесконтактные аппараты не могут полностью заменить контактную аппаратуру. Замена многополюсных контактных аппаратов бесконтактными нецелесообразна по следующим причинам. Стоимость и габариты тиристорных пускателей много выше, чем магнитных. Для двигателя напряжением 380 В и мощностью 17 кВт стоимость тиристориого пускателя выше в 50 раз, а объем — в 7 раз по сравнению с магнитным. Тиристорные пускатели не допускают перегрузок по току и напряжению, не могут коммутировать постоянный ток, создают радиопомехи. Известны и другие недостатки бесконтактной аппаратуры. К настоящему времени бесконтактные пусковые аппараты не нашли заметного распространения в сельском хозяйстве [4].
Аппаратура защиты и управления до 1000 В
... МАРКИРОВКА И ВЫБОР АППАРАТУРЫ ЗАЩИТЫ И УПРАВЛЕНИЯ ДО 1000 В Электрические аппараты управления и защиты до 1000 В служат для ручного или автоматического включения и отключения электрических цепей и их автоматической защиты при различных аномальных режимах ...
2. Устройство и типы автоматических выключателей, магнитных пускателей. Схемы , Магнитные пускатели
В сельскохозяйственных электроустановках, нашли широкое применение пускатели серии ПМЕ, ПА, П6, ПАЕ. Используются также пускатели Польши и ГДР серии BSt и MDSt. Заводы-изготовители не дают пояснений отдельных букв в серии пускателей. После серии в обозначении пускателя ставится трехзначная цифра. Первая цифра слева обозначает величину пускателя, средняя, как правило, — исполнение оболочки, цифра справа — дополнительные признаки.
На рисунке 1 показана принципиальная электрическая схема включения асинхронного двигателя при помощи магнитного пускателя. Такие схемы используют, когда необходимо уяснить принцип, действия установки.
Рис. 1. Схема управления нереверсивным электродвигателем.
Последовательность работы схемы следующая. При включении автоматического выключателя напряжение из сети подается на верхние неподвижные контакты силовой цепи пускателя, а через кнопку «Стоп» КнС подводится к контакту кнопки «Пуск» КнП. При замыкании кнопки «Пуск» образуется цепь тока: фаза С, кнопка «Стоп», кнопка «Пуск», катушка пускателя, размыкающий контакт теплового реле и нулевой провод сети. При протекании тока по этой цепи в соединительных проводах, контактах теплового реле, кнопках «Пуск» и «Стоп» и винтовых клеммах происходит незначительная потеря напряжения, а следовательно, рассеивается минимальная мощность. Наибольшая мощность выделяется в катушке, совершается необходимая полезная работа по втягиванию и удержанию втянутым якоря магнитопровода пускателя. Вместе с ним перемещаются подвижные главные и вспомогательные контакты, замыкаются силовые и блокировочные цепи. В результате замыкания главных контактов образуется цепь тока на двигатель, ротор двигателя начинает вращаться [4].
Автоматические воздушные выключатели
Основные элементы автомата — это контакты с дугогаситель-ной системой, привод с механизмом свободного расцепления, расцепители. Автомат обычно снабжают также вспомогательными контактами, все элементы его помещены в корпус из изоляционной пластмассы.
На рисунке 2 показана схема воздушного автомата (в Отключенном положении) с основными элементами. При включении автомата вручную поворачивают рукоятку 5 по часовой стрелке. При этом усилие через рычаги 7 и 8 механизма свободного расцепления передается контактному рычагу 15, который, перемещаясь, взводит отключающую пружину 9 и замыкает контакты 13. Когда автомат включен, система ломающихся рычагов 7 и 8 находится в «мертвом» положении, так как центр О 3 лежит ниже прямой, соединяющей другие концы рычагов 7 и 8, а опора не позволяет нм перемещаться вниз. При этом совместно с рычагом ручного включения они прочно удерживают рычаг 15 в положении с замкнутыми контактами [1].
Преобразователи напряжение-ток
... каскада с последовательной отрицательной обратной связью по току в эмиттерной цепи (рис. 2а). а) б) Рис. 2. Преобразователь напряжение-ток а) и его проходная характеристика б) Для ... ) Рис. 1. Простейший преобразователь напряжение-ток на одиночном транзисторе Предположим, что напряжение смещения UC транзистору обеспечивает источник сигнала UС. Тогда для тока эмиттера IЭ транзистора может быть записано ...
Рис. 2. Схема и основные элементы автомата: 1 — максимальный расцепитель; 2 —минимальный расцепитель; 3 — независимый разделитель; 4 — механическая связь с расцепителем; 5 — рукоятка ручного включения; 6 — электромагнитный привод; 7,8 — рычаги механизма свободного расцепления; 9 — отключающая пружина; 10 —дугогасательная камера; 11 — шинки; 12 — защищаемая цепь; 13 — контакт, 14 — гибкая связь; 15 — контактный рычаг; 16 — биметаллический расцепитель, 17 — добавочное сопротивление, 18 — нагреватель.
3. Принцип защиты двигателей от коротких замыканий и перегрузок. Устройство предохранителей и расцепителей автоматов. , Расцепителями
В автоматах могут быть использованы несколько типов электромагнитных расцепителей, работа которых, как и любого электромагнитного механизма, основана на воздействии магнитного поля обтекаемой током обмотки на ферромагнитный якорь (сердечник).
Широко применяются максимальные токовые расцепители 1 (см. рис. 2), которые обеспечивают быстрое (примерно за 0,02 с) отключение автомата при увеличении тока вследствие к. з. в защищаемой цепи. Максимальный расцепитель может быть снабжен механизмом выдержки времени для избирательной защиты. Некоторые автоматы содержат также независимый расцепитель или расцепитель минимального напряжения. Независимый электромагнитный расцепитель 3 (см. рис. 2) предназначен для дистанционного отключения автомата, его обмотка обычно рассчитана на номинальное напряжение 220 В переменного тока. Расцепитель минимального напряжения 2 (минимальный или нулевой расцепитель) предназначен для отключения автомата при исчезновении напряжения или снижении его ниже установленного предела (напряжения срабатывания).
Минимальный расцепитель можно использовать также в качестве независимого для дистанционного отключения автомата.
Широко применяются тепловые (биметаллические) расцепители, предназначенные для отключения автоматов при перегрузках. Основной элемент теплового расцепителя — биметаллическая пластина 16, состоящая из двух металлических пластин с разными коэффициентами линейного расширения, жестко скрепленных между собой сваркой или горячим прокатом. При нагревании биметаллическая пластина 16, один конец которой закреплен, изгибается и воздействует другим концом через тягу 4 на механизм свободного расцепления. Нагревает пластину нагреватель 18, присоединенный к сети через шунт 17, или теплота, выделяемая током нагрузки, протекающим по пластине (см. рис.2).
Для улучшения защиты
В автоматах на небольшие токи устанавливают одну пару контактов на фазу. При значительных отключаемых токах предусматривают две пары контактов — главные и дугогасительные.
Для улучшения условий и ускорения гашения дуги используют дугогасительные камеры. Камеры со стальными пластинами, расположенными перпендикулярно дуге, обеспечивают деление длинной дуги на короткие. Втягивание дуги в стальную решетку происходит под действием магнитного поля, возбуждаемого током самой дуги.
Плавкие предохранители
Основной элемент предохранителя — плавкая вставка, ее изготовляют в большинстве случаев из меди, цинка, свинца и его сплавов, серебра. Свинец и цинк имеют низкую температуру плавления (соответственно 327 и 419 °С) и значительную удельную теплоемкость. Предохранители со вставками из свинца и цинка, благодаря своей тепловой инерции имеют большие выдержки времени срабатывания при перегрузках и соответственно легче выдерживают кратковременные перегрузки.
Применение и типы предохранителей
... Номинальное напряжение предохранителя - максимальное напряжение электрической цепи (действующее значение), при котором обеспечивается надежное отключение предохранителей этой цепи. Номинальное напряжение предохранителя представляет ... до высоких напряжений. Автоматический выключатель тоже выполняет функцию, аналогичную функции предохранителя. Но, в отличие от выключателя, предохранитель, прерывая ...
В сельских сетях напряжением 0,38 кВ наибольшее распространение получили предохранители типов ПР-2, ПН-2 и НПН-2. Предохранители типа ПР-2 (разборные, с закрытыми патронами без наполнителя) изготовляются на напряжение 220 и 500 В и токи патронов 15…1000 А. Патрон предохранителя (рис. 3) состоит из фибровой цилиндрической трубки с напрессованными на концах латунными обоймами 4 с резьбой. Латунные колпачки 5, навинчиваемые на эти обоймы, зажимают контактные ножи 1, к которым болтами присоединяют плавкую вставку 3. У предохранителей на токи до 60А колпачки одновременно являются контактами. Патрон вставляют в неподвижные контактные стойки, укрепленные на изоляционной плите.
Рис. 3. Разрез патрона предохранителя типа PR: 1 – контактный нож; 2 – фибровый патрон; 3 – плавкая вставка; 4 – обойма; 5 – колпачок.
В сельских электроустановках на напряжение выше 1 кВ применяются предохранители типа ПКТ и ПВТ (прежние названия соответственно ПК и ПСН).
Предохранители типа ПКТ (с кварцевым наполнителем) изготовляют на напряжения 6…35 кВ и номинальные токи 40…400 А. Наиболее широкое распространение получили предохранители ПКТ-10 на 10 кВ, устанавливаемые на стороне высшего напряжения сельских трансформаторных подстанций 10/0,38 кВ. Патрон предохранителя (рис. 4) состоит из фарфоровой трубки 3, заполненной кварцевым песком, которая армирована латунными колпачками 2 с крышками 1. Плавкие вставки изготавливают из посеребренной медной проволоки. При номинальном токе до 7,5 А используют несколько параллельных вставок 5, намотанных на ребристый керамический сердечник (рис.4, а).
При больших токах устанавливают несколько спиральных вставок (рис. 4, б).
Такая конструкция обеспечивает хорошие условия гашения дуги, так как вставки имеют значительную длину и малое сечение [1].
Рис. 4. Патроны предохранителей типа ПКТ: а — на номинальные токи до 7,5 А; б — на номинальные токи 10 … 400 А; 1 — крышка; 2 — латунный колпачок; 3 — фарфоровая трубка; 4 — кварцевый песок; 5 и 5′ —плавкие вставки; 6 — указатель срабатывания; 7 — пружина.
4. Требования ПУЭ при монтаже аппаратов
Аппараты защиты следует располагать по возможности в доступных для обслуживания местах таким образом, чтобы была исключена возможность их механических повреждений. Установка их должна быть выполнена так, чтобы при оперировании с ними или при их действии были исключены опасность для обслуживающего персонала и возможность повреждения окружающих предметов.
Аппараты защиты с открытыми токоведущими частями должны быть доступны для обслуживания только квалифицированному персоналу.
При защите сетей предохранителями последние должны устанавливаться на всех нормально незаземленных полюсах или фазах. Установка предохранителей в нулевых рабочих проводниках запрещается.
При защите сетей с глухозаземленной нейтралью автоматическими выключателями расцепители их должны устанавливаться во всех нормально незаземленных проводниках.
Эффектом холла называется появление в провод нике с током плотностью ...
... магнитное поле, которое можно измерить. На основе Холла ЭДС датчика созданы амперметры на токи до 100 кА. Кроме того Холла ЭДС датчики применяются в измерителях линейных и угловых перемещений, ... InSb, InAs), имеет четыре электрода для подвода тока и съёма ЭДС Холла. Чтобы избежать механических повреждений, пластинки Холла ЭДС датчика монтируют (а пленку напыляют в вакууме) на ...
Рубильники с непосредственным ручным управлением (без привода), предназначенные для включения и отключения тока нагрузки и имеющие контакты, обращенные к оператору, должны быть защищены несгораемыми кожухами без отверстий и щелей. Указанные рубильники, предназначенные лишь для снятия напряжения, допускается устанавливать открыто при условии, что они будут недоступны для неквалифицированного персонала.
Корпуса панелей должны быть выполнены из несгораемых материалов, а конструкции кожухов и других частей устройств из несгораемых или трудносгораемых материалов. Это требование не распространяется на диспетчерские и им подобные пульты управления [2].
5. Монтаж магнитных пускателей. Способы крепления. Допустимые отклонения от вертикали
Перед монтажом пусковые аппараты осматривают, проверяют комплектность, чистоту контактов, регулировку, легкость включения и отключения. Пусковую аппаратуру устанавливают на капитальных стенах, колоннах или специальных сварных конструкциях. Ее размещают по возможности ближе к электродвигателям, при этом учитывают удобство обслуживания, ревизии, ремонта или замены.
Высота установки аппаратов должна быть 1,3…1,8 м. Пускатели монтируют вертикально. Надежная работа пускателя обеспечивается при отклонении от вертикали не более 5°. Рукоятки включения и отключения, кнопочные станции управления пускателями должны быть на высоте 1,5… 1,7 м от пела. При этом стремятся, чтобы магнитные пускатели находились в равных температурных условиях с электродвигателями, чем обеспечивается лучшая тепловая защита двигателей.
Кнопочную станцию можно устанавливать в любом месте. Один ко удобно, если оператор при пуске и остановке видит двигатель и приводимый в движение механизм. Правила технической эксплуатации рекомендуют при установке электродвигателя на расстоянии более 5 м от приводимого им механизма или при размещении электродвигателя и механизма в разных помещениях для остановки электродвигателя устанавливать возле механизма дистанционную кнопку «Стоп» или выключатель. В отличие от осветительных силовые проводки выполняют в нижней части помещения [3].
6. Сборка схемы пускателей, присоединение проводов
Присоединение проводов электрооборудования проще и удобнее
— выполнять по монтажным схемам. На рисунке 5 показана монтажная схема пускателя ПМЕ-312 с адресным способом маркировки проводов. Кнопочная станция присоединена между катушкой пускателя и фазным проводом. Не допускается присоединять кнопочную станцию со стороны нулевого провода, так как в этом случае невозможно кнопкой «Стоп» выключить пускатель при случайном соединении клеммы катушки с нулевым проводом или заземленным корпусом пускателя, которое может произойти при попадании в пускатель проводящих предметов или по другим причинам.
Рис. 5. Монтажная схема пускателя
Для монтажа схем управления реверсивным пускателем по рисунку 6 требуется присоединить шесть соединительных проводов между пускателем и кнопочной станцией. Известна схема, в которой без нарушения функциональной связи достаточно иметь пять соединительных проводов. По остальным признакам — типу кнопочной станции, наличию блокированных связей, возможности реверсирования без предварительной остановки — схема идентична предыдущей. Следовательно, во всех случаях серийных присоединений реверсивных пускателей и в случаях удаления кнопочной станции от пускателя следует провода соединять по схеме, показанной на рисунке 7.
Модернизация электрооборудования и схемы управления токарно-винторезного станка
... и устанавливать новые. В дипломном проекте произведена модернизация электрооборудования и схемы управления токарно-винторезного станка модели 16 Б 16 П. Целью модернизации является: увеличение надежности; увеличение быстродействия; увеличение экономичности; ...
Рис. 6. Схема управления реверсивным электродвигателем с использованием блокировочных связей
Рис. 7. Схема управления реверсивным двигателем с сокращением числа проводов.
Жилы к клеммам аппаратов присоединяют винтовыми зажимами. У аппаратов с номинальными токами до 25 А применяют втычные контактные соединения. Для этого жилу провода оголяют, зачищают, излишки оголенного провода отрезают, оформленную «пестиком» жилу зажимают под ограничивающую шайбу винтовой клеммы пускателя.
Сопротивление переходных контактов клеммных соединений не должно превышать сопротивления жилы на целом участке провода. Если это условие не соблюдается, то нагрев контакта ускоряет его окисление и старение, сопротивление лавинно возрастает, препятствуя прохождению тока, что приводит к работе двигателя на двух фазах и выходу его из строя.
Провода в пускателе не должны испытывать механических нагрузок, провода в трубах не следует натягивать. Нужно следить, чтобы концы труб были защищены втулками, а проход проводов через оболочку пускателя выполнялся при помощи пластмассовых оконцевателей или резиновых трубок. После окончания сборки схемы заземляют или зануляют все металлические части электроустановки — оболочку пускателя, кнопочной станции, стальные трубы.
В таблице 1 приведены мощности электрических двигателей, рекомендуемые к ним магнитные пускатели и сечения жил алюминиевых проводов для выполнения силовой проводки при напряжении сети 380 В [4].
Таблица 1
7. Зануление и заземление металлических корпусов
Для устранения опасности поражения людей и животных электрическим током корпуса электродвигателей и металлические конструкции, па которых они установлены, заземляют. В чётырехпроводных сетях, имеющих глухозаземленную нейтраль, все нетоковедущие металлические части соединяют с нулевым проводом, зануляют. В этом случае повреждение изоляции обмоток двигателя приводит к пробою на корпус и появлению короткого замыкания в цепи фаза — нуль. Поврежденная установка автоматически отключается защитой от сети. Если двигатель защищен плавкими предохранителями, то ток плавкой вставки должен быть в три раза меньше токи петли фаза— нуль, а но взрывоопасных помещениях в четыре раза. Для защиты автоматическими выключателями ток срабатывания защиты должен быть в три раза меньше тока петли фаза — нуль, а во взрывоопасных помещениях — в шесть раз.
Для зануления или заземления заземляющие проводники присоединяют к специально предусмотренным болтам на корпусе электродвигателя. Контактная поверхность проводника и место присоединения сто на корпусе двигателя должны быть зачищены до блеска и смазаны техническим вазелином. При ревизиях и ремонтах не следует окрашивать места присоединения заземляющих проводников. Заземление оборудования, подвергающееся вибрации, выполняют при помощи стального троса с наконечниками, закрепленными сваркой [4].
8. Эксплуатация пускозащитных аппаратов. Испытания и наладка
Техническое обслуживание средств и систем управления, защиты и автоматики включает в себя повседневное обслуживание, профилактические осмотры, проверку контрольно-измерительных приборов и аппаратуры, ремонт их и наладку. При этом нужно иметь в виду, что наряду с профилактическим обслуживанием, ремонтом и наладкой контрольно-измерительные приборы требуют проверки как после ремонта, так и в установленные сроки.
Техническое обслуживание и ремонт генератора автомобиля ВАЗ
... в эрозионном изнашивании поверхностей деталей в результате воздействия разрядов при прохождении электронного тока, например, между электродами свечей зажигания или контактами прерывателя. Абразивная эрозия возникает при ...
Много общих операций выполняют при испытаниях, наладке и обслуживании магнитных пускателей, контакторов постоянного и переменного тока, реле. Эти аппараты прежде всего осматривают, проверяют соответствие аппарата проекту, состояние главных и блокировочных контактов и их пружин, подшипников и гибких соединений, деталей магнитной системы, дугогасительных камер, крепежных болтов, гаек, шайб. Сопротивление изоляции катушек и контактов не нормируется, но практически считают допустимой изоляцию с сопротивлением не ниже 1 МОм. Электрическую прочность аппаратов испытывают синусоидальным напряжением в 1 кВ в течение 1 мин. В процессе испытаний измеряют сопротивление катушек постоянному току. Катушку следует считать пригодной, если ее сопротивление отличается от номинального не более чем на —10… +15%. Аппараты подвергают механической регулировке, которая заключается в проверке нажатий контактов, их растворов И провалов, в затяжке болтов, гаек и винтов. Поврежденные детали обычно заменяют новыми.
Техническое обслуживание различных устройств неодинаково по объему. Обслуживание простейшего элемента различных схем — диодов начинается с проверки, причем такую проверку осуществляют перед монтажом и после ремонта при наладке, поскольку в каждой партии даже новых диодов могут оказаться дефектные, с перегоревшими р-n переходами, внутренними обрывами, коротким замыканием, непостоянным (плывущим) обратным сопротивлением.
Диоды проверяют при помощи омметра или других приборов с омической шкалой, например приборов Ц-315, Ц-20 с классом точности не ниже 1,5.
При проверке диодов измеряют их прямое и обратное сопротивление. У плоскостных диодов значение прямого сопротивления составляет 20…50 Ом, однако необходимо учесть, что из-за нелинейности вольт-амперной характеристики диодов результаты измерения зависят от способа измерения.
Диоды, применяемые в цепях переменного тока 220 В и выше, дополнительно испытывают на пробой в запирающем слое р-n наибольшим нормируемым техническими условиями обратным напряжением пои рекомендуемой нагрузке [4].
Литература
[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/montaj-magnitnyih-puskateley/
1. Будзко И. А. Электроснабжение сельского хозяйства. – М: Колос, 2000. – 536 с.
2. Правила устройства электроустановок. – М.: Энергоатомиздат, 2000. – 648 с.
3. Прищеп Л. Г. Учебник сельского электрика. – М.: Крорс, 1981. – 512 с.
4. Пястолов А. А. Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования. – М: Колос,1981. – 335 с.
