Понятие и функциональные особенности магнитных пускателей переменного тока, их цели и значение. Конструкция и принцип работы пускателей, их разновидности: реверсивные и нереверсивные. Основные серии магнитных пускателей, характеристики: ПМЕ, ПМА, ПМ12.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Реферат

Исследование пускателей переменного тока

Введение

Магнитные пускатели переменного тока предназначены в основном для дистанционного управления асинхронными электродвигателями. Осуществляют также нулевую защиту, т.е. при исчезновении напряжения или его снижении на 40-60% от номинального магнитная система отпадает и силовые контакты размыкаются. В комплекте с тепловым реле пускатели выполняют также защиту электродвигателей от перегрузок и от токов, возникающих при обрыве одной из фаз.

Наиболее распространенные серии пускателей с контактной системой и электромагнитным приводом: ПМЕ, ПМА, ПА*, ПВН, ПВ, ПАЕ*, ПМ12.

Пускатели (магнитные пускатели, далее МП) главным образом предназначены для применения в стационарных установках дистанционного пуска непосредственным подключением к сети, остановки и реверсирования трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором при напряжении до 380 и 660В переменного тока частотой 50 Гц.

Классификация:

Пускатели классифицируются по:

- виду схемы включения нагрузки (как правило электродвигателя): нереверсивный или реверсивный

- номинальному напряжению главной цепи.

Категории размещения:

· степень защиты IР00 (открытые): для установки в отапливаемых помещениях на панелях, в закрытых шкафах и других местах, защищенных от попадания воды, пыли и посторонних предметов.

· степень защиты IP40 (в оболочке): для установки внутри не отапливаемых помещений, в которых окружающая среда не содержит значительного количества пыли и исключено попадание воды на оболочку пускателя.

· степень защиты IP54 (в оболочке): для внутренних и наружных установок в местах, защищенных от непосредственного воздействия солнечного излучения и атмосферных осадков.

МП осуществляет следующие виды защиты электродвигателя:

1) тепловая - электротепловым реле;

2) от глубокого понижения напряжения (ниже 0,6 Uн) - выполняет приводной электромагнит контактора;

3) нулевая, т.е. исключение повторного включения МП при появлении в сети ранее исчезнувшего напряжения, - замыкающим вспомогательным контактом МП.

Основными параметрами МП являются:

1) номинальный ток;

2) номинальный рабочий ток;

3) номинальное рабочее напряжение;

4) номинальное напряжение главной цепи.

1. Конструкция пускателя

Магнитный пускатель-аппарат комплектный; его основными частями являются контактор и тепловые реле (в некоторых исполнениях пускатели поставляются без реле).

Контактор представляет собой трехфазный электромагнитный аппарат. На рис. 1 для примера показан контактор пускателя типа П-112. Контактор имеет следующие основные части: неподвижный магнитопровод / с катушкой 2 и короткозамкнутыми витками И, необходимыми для устранения вибрации притянутого подвижного магнитопровода; подвижной магнитопровод - якорь 3, связанный через траверсу 4 с подвижными контактами 5; неподвижные контакты 6, которые размещены в отдельных для каждой фазы ячейках изоляционной камеры 7 и соединены с зажимами 8, служащими для. подключения внешних токоподводящих проводов; блок - контакты, включаемые в маломощные цепи управления; основание 9, на котором монтируются все узлы контактора.

Перечисленные основные части имеются у всех контакторов, хотя конструктивно они могут отличаться от показанных на рис. 1. В частности, движение якоря может быть прямоходовым (как у контактора на рис. 1) или поворотным, когда якорь при движении поворачивается вокруг оси. Кром того, связь между якорем и подвижными контактами в ряде конструкций бывает весьма сложной и осуществляется через рычаги и шарниры.

Когда на катушку контактора подается соответствующее напряжение, якорь притягивается к неподвижному сердечнику и контакты, замыкаясь, подсоединяют обмотку электродвигателя к сети. Отключение катушки ведет к размыканию контактов под воздействием возвратной пружины и прекращению электропитания обмоток двигателя. Одновременно с главными

Контактами контактора меняют свое коммутационное положение и его блок - контакты.



Рисунок 1. Магнитный пускатель типа П-112.

1-неподвижный магнитопровод; 2 - катушка; 3-Якорь; 4-траверса; 5 - подвижные контакты; б-неподвижные контакты; 7-изоляционная камера; 8 - зажимы, для подсоединения внешних проводов; 9 - основание; 10 - возвратная пружина; // -короткозамкнутый виток.

Таким образом, при замыканиях и размываниях цепи электропитания катушки контактора, осуществляемых при помощи кнопок, которые обычно размещаются на некотором расстоянии от пускателя (иногда кнопки встраиваются в пускатель), производятся пуск, остановка и изменение направления вращения (в случае реверсивного пускателя) электродвигателя. Следует отметить, что в комплектных устройствах автоматики (панелях, магнитных станциях и др.) замыкание и размыкание цепей катушек контакторов производятся при помощи контактов электромагнитных реле или бесконтактных выходных элементов.

Тепловое реле представляет собой аппарат, срабатывающий под воздействием тепла. Срабатывание реле (размыкание или замыкание его контактов) происходит в результате изменения положения специального элемента, с которым связаны подвижные контакты реле. Обычно указанный элемент изготавливается из биметалла, представляющего собой жесткое соединение (при помощи сварки и в дальнейшем прокатки) двух металлов с различными температурными коэффициентами линейного расширения.

При нагреве такого элемента каждый из двух металлов будет удлиняться на определенную величину, пропорциональную температуре коэффициенту линейного расширения. Так как эти коэффициенты неодинаковы, а металлы жестко связаны друг с другом, биметаллический элемент будет изгибаться в сторону металла 2, имеющего меньший коэффициент линейного расширения (рис. 2). В качестве металла с низким коэффициентом линейного расширения (термопассивного) обычно используются железоникелевые сплавы (36-40% - никеля). Вторым металлом (термоактивным) могут быть медь, сталь, латунь и др.

Рисунок2. Биметаллическая пластина

магнитный пускатель реверсивный

В тепловых реле, устанавливаемых в магнитные пускатели, нагревание биметаллического элемента происходит в результате прохождения электрического тока обмотки электродвигателя или по биметаллическому элементу (реле с непосредственным нагревом), или по расположенному рядом с элементом нихромовому нагревателю (реле с косвенным нагревом), или по тому и другому (реле со смешанным нагревом).

При увеличении тока нагрев элемента усиливается и когда ток возрастет выше допустимого значения, температура элемента становится такой (причем тем быстрее, чем больше ток), что усилие, которое препятствует изгибу биметалла (это усилие создается или за счет трения - у реле с защелкой, или специальной пружиной-у реле с «прыгающим» контактом), оказывается недостаточным. Биметаллический элемент изгибается, и его движение передается, как отмечалось, подвижным контактам реле, вызывая их размыкание. Так как контакты реле включены в цепи катушки контактора, то их размыкание вызывает отключение контактора и прекращение электропитания обмоток двигателя. На рис. 3 показана для (примера схема конструкции одной фазы теплового двухфазного реле типа РТ.

Рисунок3. Схема конструкции одной фазы теплового двухфазного реле типа РТ

Здесь ток проходит через нагреватель. а биметаллическая пластина 2 упирается в винт 3 защелки 4, препятствующей повороту рычага 5 под действием пружины 6. С рычагом связан подвижной контакт 7. Размыкание контактов происходит тогда, когда изгиб биметаллической пластины выводит защелку из зацепления с рычагом. После остывания биметаллической пластины нажимом на кнопку 8 возвращают рычаг и защелку в нормально зацепленное положение.

2. Тиристорные пускатели

Тиристорные пускатели являются бесконтактными аппаратами и служат для включения и выключения электромеханических систем. В каждой фазе пускателя (рис. 1) включены незапирающиеся тиристоры VS1 - VS3 и диоды VD1 - VD3.

Тиристоры открываются один раз в течение периода последовательно через промежутки времени Т/3, в моменты времени, когда подается импульс на открывание тиристора, при прохождении напряжения через нуль в сторону увеличения его в проводящем направлении.

После того как напряжение достигнет нулевого значения, тиристор становится непроводящим и напряжение данной фазы подается через параллельный диод. По истечении одной трети периода включается следующий тиристор и т.д. Этим обеспечивается непрерывная подача энергии приемнику, например асинхронному двигателю МА (рис. 1). Отметим, что в приводе отсутствуют контактные устройства, имеются только кнопки «Пуск» и «Стоп».

Рис. 1. Тиристорный пускатель

Импульсы на открывание тиристоров подаются на зажимы 1, 2, 3, 4, 5, 6 формиров...