Буравцов В.М.
СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ
Учебное пособие для ССУЗ
г.Краснотурьинск
1995г.
Рецензент: К.Т.Н., доцент кафедры "электропривод и автоматизация промышленных установок" Уральского государственного технического университета Е.Ф. Тетяев.
Буравцов В.М. Системы управления электроприводом. Учебное пособие для ССУЗ
Учебное пособие составлено в соответствии с программой, утверждённой ОК и УЗ ММ СССР для специальностей №1806, №2913.
В книге излагаются вопросы управления электроприводом, устройства и работы релейно-контакторной и бесконтактной аппаратуры по системам управления, применяемым в современном электроприводе в чёрной и цветной металлургии.
Введение.
Вы приступаете к изучению нового курса, который называется "Системы управления электроприводами". Он является непосредственным продолжением "Теории электрического привода" и тесно связан с материалом, который вы изучали в "Промышленной электронике" и "Автоматике".
Знания, которые вы приобретете, изучив этот предмет, позволят вам грамотно проектировать, эксплуатировать современные системы оперативных и силовых цепей электроустановок.
Оперативные цепи - цепи управления электроприводами, включающие в себя аппаратуру управления, защиты и сигнализации.
Силовые цепи - преобразователь (2) одного вида электрической энергии в другой, цепи обмоток возбуждения, якорей машин постоянного тока, обмоток статоров и роторов машин переменного тока.
Назначение аппаратуры управления - подключить электродвигатель к сети, произвести его запуск, осуществить регулирование скорости в процессе работы в соответствии с требованиями технологических машин, затормозить двигатель при изменении скорости или остановке.
Эти операции можно выполнять различными аппаратами автоматически или в ручную.
В простейших случаях неавтоматизированного электропривода применяют аппаратуру ручного управления, к которой относят различные рубильники, переключатели и контроллеры.
В более сложных случаях, когда требуется автоматизировать запуск и остановку электродвигателя, применяют релейно-контакторную или бесконтактную аппаратуру.
И, наконец, в тех случаях, когда в процессе работы технологических машин требуется поддерживать скорость двигателя неизменной или изменять её по определённому закону, применяют специальные системы автоматического управления, используя специальные системы автоматического управления, используя специальные приёмы, схемы и аппараты.
Для современного производства характерно широкое внедрение автоматизированного электропривода - основы механизации и комплексной автоматизации технологических процессов.
В чёрной и цветной металлургии применяют самые разнообразные электроприводы на постоянном и переменном токе, которые приводят в действие различной аппаратурой управления - от простейших электроприводов с АД сКЗ ротором с релейно-контакторной аппаратурой, до сложнейших тиристорных ЭП с микропроцессорным управлением.
Изучение этой аппаратуры, схем, принципов действия и работы автоматических систем и являются целью обучения.
После изучения курса вы должны будете уметь свободно читать электрические схемы, анализировать их работу.
Общая характеристика и классификация АСУ ЭП рабочих машин
Электропривод - электромеханическая система, преобразующая электрическую энергию в механическую.
Управление - организация процесса преобразования энергии, обеспечивающая требуемый режим работы технологических машин.
Управление без вмешательства человека - автоматическое управление. Электропривод в этом случае называется автоматизированным.
Электропривод состоит (Рисунок 1) из следующих звеньев:
Механическое звено (Р) - кинематические цепи технологической машины (РМ), связывающие её рабочие органы с валом двигателя (ЭМ).
Управляемый силовой преобразователь (П) - осуществляет воздействие на поток электрической энергии.
Режим работы ЭП определяется скоростью, ускорением, углом поворота, мощностью, моментом.
Управлять этими режимами можно различными способами: вручную, при помощи командоаппаратов (КА) и релейно-контакторной аппаратуры (РКА); автоматически, соизмеряя истинные значения величин с заданными.
Каждую АСУ ЭП, подобно любой АСУ, можно рассматривать как систему, воспринимающую и перерабатывающую информацию, которая передаётся по каналам связи. В зависимости от количества используемых в АСУ каналов информации и их структуры различают три вида автоматического управления:
1) Управление по разомкнутому циклу;
2) Управление по замкнутому циклу;
3) Управление по комбинированному циклу.
В разомкнутых системах отсутствует всякое измерение и контроль истинного значения регулируемой величины. Регулирующее воздействие от регулируемой величины не зависит. В них используется только один канал информации - задающий. Поэтому благодаря возмущающих воздействий точность заданного режима невелика.
Разомкнутые системы применяются для обеспечения требуемой последовательности работы различных элементов и узлов технологических машин, для управления пуском, торможением и регулирования угловой скорости двигателя в небольшом диапазоне.
В замкнутых системах АСУ используют два канала информации: задающий канал и канал информации о фактическом значении регулируемой величины - канал обратной связи.
Задающая информация сравнивается с информацией обратной связи и в зависимости от величины и знака разности значений определяется регулирующее воздействие, стремящееся свести ошибку к нулю.
В АСУ ЭП, управляемых по комбинированному принципу объединяются в одну, разомкнутая и замкнутая связи. К основной структуре - замкнутой - добавляют разомкнутую структуру по каналу информации об основном возмущающем воздействии.
По видам управления различают:
1) Системы, обеспечивающие простейшие операции пуска, остановки, иногда и реверсирования ЭД.
2) Системы, обеспечивающие кроме управления пуском, остановкой и реверсом ЭД, ступенчатое переключение резисторов, реакторов в силовых цепях двигателя. При этом ограничивается момент (ток) двигателя в определённых пределах, заданных максимальных и минимальных значений.
3) Системы, предназначенные для осуществления оптимальных процессов автоматического пуска, торможения или реверса ЭП. Эти задачи решаются в системах П-Д (преобразователь двигатель). Такие системы содержат преобразователь переменного тока в постоянный - тиристорный или мотор- генератор в двигатель постоянного тока. Ток двигателя измеряют датчиком тока и сравнивают с задающим сигналом во время переходного процесса.
4) Системы управления, обеспечивающие задание и автоматическую стабилизацию на заданном уровне скорости двигателя в установившемся режиме и при переходных процессах в ЭП. Такие системы выполняют замкнутыми.
5) Системы, осуществляющие следящее управление. Они предназначены для приводов технологических машин, которые требуют, чтобы при любом заранее не заданном движении одного из валов другой вал повторяет это движение.
Такие системы имеют замкнутую структуру с отрицательной обратной
связью по углу поворота выходного вала.
6) Системы управления, предназначенные для автоматического управления
электроприводами технологических машин по заранее заданной
программе.
7) Системы управления приспосабливающие программу управления под
изменяющиеся режимы работы ЭП и выбирающие наилучшие режимы их
работы.
Такие системы называют адаптивными.
Раздел 1
Релейно-контакторные системы управления электроприводами
Реле напряжения
Реле напряжения реагируют на изменение величины напряжения электрической цепи. Они применяются для целей защиты от перенапряжений или минимальных напряжений на потребителях и электроприводах, а также для автоматизации электроприводов.
Реле напряжения на постоянном токе устроены также как и токовые реле РЭ500, РЭ800 из стандартных деталей и магнитопровода. Только катушка их электромагнита рассчитана на напряжение, поэтому намотана из тонкого провода с большим числом витков. Сопротивление их постоянному току велико.
Реле напряжения на переменном токе также унифицированы. Применяют только реле аналогичные РТ40. Они имеют вместо токовых катушек катушки напряжения. Рисунок 1.1.9.
Промежуточные реле
Промежуточные реле предназначены для распределения электрических сигналов по электрическим цепям, когда у реле защит или автоматики, а также, а также контакторов недостаточно контактов.
Их выполняют как на постоянном, так и на переменном токе. Выпускают большое количество типов промежуточных реле - МКУ48, ЭП40, РП и т.п. Конструкция их самая разнообразная.
Такие реле имеют от 4 и более контактов, рассчитанных для замыкания и размыкания оперативных цепей постоянного и переменного тока.
Герконовые реле
Герконовые реле - реле, построенные на принципе магнитоуправляемых герметизированных контактах, широко применяются в настоящее время в качестве промежуточных реле управления, максимально токовых реле защит. На рисунке 1.1.10. показано промежуточное герконовое реле.
Рисунок 1.1.10.
В стеклянную колбу 6 впаяны две стальные пластины, на которых имеются две пары контактов (основные и дугогасительные). Дугогасительные контакты выполнены из тугоплавкого материала, образованы подвижным контактом 3, закреплённом на контактной пластине 4, и неподвижным контактом 2, установленным на магнитопроводе1. Пара основных контактов образована полюсными поверхностями якоря 5 и магнитопровода 1, покрытыми материалами с высокой электропропроводностью.
Если рядом с колбой поместить постоянный магнит,то силовые линии начинают замыкаться через обе пластины. Так как магнитные линии стремятся сократить свою длину, то пластины притягиваются друг к другу. Между контактами начинает протекать ток, если они включены в электрическую цепь.
Если поместить геркон внутрь катушки и пропустить через неё ток, то получим тот же эффект.
Герконы могут иметь размыкающий контакт. В этом случае возле него помещают постоянный магнит и помещают внутри катушки. Если не пропускать через катушку ток, то под действием постоянного магнитного поля контакты замкнуться. Это - их нормальное состояние. Если же теперь через катушку пропустись ток так, чтобы размагнитить систему, то контакты разомкнуться.
На этом же рисунке показан внешний вид промежуточного горконового реле типа РПГ - 4.
В качестве максимально - токового реле герконы применяют в установках сильного постоянного тока с номинальными токами более 1000 А.
В этом случае геркон под определённым углом, определяющим установку реле, наклеивают на шину магнитопровода. При токах, меньше тока уставки, контакты остаются разомкнутыми. Если же по шине пропустить ток равный или больше тока уставки, то контакт замкнётся и заставит сработать защищающий установку аппарат.
1.1.9. Реле времени
Часто в системах автоматизации и защиты электроприводов требуется создать выдержку времени между моментом срабатывания электромагнитного устройства и моментом поступления команды на срабатывание.
В этих случаях применяют реле времени, выдержка времени которых может создаваться путём электромагнитного замедления, путём часового механизма, путём применения полупроводникового реле или пневматического механизма замедления. Рассмотрим устройство некоторых типов реле времени.
Реле с электромагнитным замедлением.
Реле времени с электромагнитным замедлением - реле времени с гильзой - работают только на постоянном токе.
Его можно получить из реле напряжения типа РЭ500, РЭ800, если на свободный от катушки стержень магнитопровода поместить массивную латунную или алюминиевую гильзу. Принцип действия такого реле показан на рисунке 1.1.11.
Если на катушку 1 подать напряжение постоянного тока, то якорь 4 притянется к полюсам сердечника магнитопровода 2. При этом в момент увеличения магнитного потока от катушки Фкат. в гильзе наведётся ЭДС и по ней будет протекать ток. Этот ток создаст магнитный поток от гильзы Фг, размагничивающий сердечник магнитопровода. Однако это не вызовет замедления притягивания якоря, так как воздушный зазор между якорем и сердечником велик. Поэтому Фг<Фкат. Если снять напряжение с катушки 1, то Фкат начнёт уменьшатся, что приведёт к появлению не встречного магнитного потока Фг. Воздушный зазор мал, поэтому отпускание якоря задерживается до тех пор, пока не уравновесится сила электромагнитная и сила возвратной пружины. Таким образом реле срабатывает без выдержки времени, а отпускается с выдержкой. Реле времени типов РЭ100, РЭ180, РЭ500, РЭВ800 создают выдержки времени до 6 секунд. Их можно регулировать двумя способами: толщиной немагнитной прокладки между якорем и сердечником и возвратной пружиной.
Внешний вид реле типа РЭ580 показан на рисунке 1.1.12. Это реле выполнено из унифицированных деталей. Конструкция остальных типов реле аналогична изображённому на рисунке.
Защита от перенапряжения.
Выполняется при помощи реле максимального напряжения, катушка которого включается в измерительную электрическую цепь. Необходимость такой защиты возникает, если электропривод запитан от отдельного генератора или преобразователя. Реле обычно подаёт команду на ограничение напряжения.
При снятии напряжения с обмотки возбуждения ДПТ или СД в асинхронном режиме возникают перенапряжения, которые снимают при помощи разрядных сопротивлений Rр получаемых через вентиль или размыкающие контакты контактора поля мотора М (КМ). Величина разрядного резистора принимается в 6-8 раз больше сопротивления ОВ.
Буравцов В.М.
СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ
Учебное пособие для ССУЗ
г.Краснотурьинск
1995г.
Рецензент: К.Т.Н., доцент кафедры "электропривод и автоматизация промышленных установок" Уральского государственного технического университета Е.Ф. Тетяев.
Буравцов В.М. Системы управления электроприводом. Учебное пособие для ССУЗ
Учебное пособие составлено в соответствии с программой, утверждённой ОК и УЗ ММ СССР для специальностей №1806, №2913.
В книге излагаются вопросы управления электроприводом, устройства и работы релейно-контакторной и бесконтактной аппаратуры по системам управления, применяемым в современном электроприводе в чёрной и цветной металлургии.
Введение.
Вы приступаете к изучению нового курса, который называется "Системы управления электроприводами". Он является непосредственным продолжением "Теории электрического привода" и тесно связан с материалом, который вы изучали в "Промышленной электронике" и "Автоматике".
Знания, которые вы приобретете, изучив этот предмет, позволят вам грамотно проектировать, эксплуатировать современные системы оперативных и силовых цепей электроустановок.
Оперативные цепи - цепи управления электроприводами, включающие в себя аппаратуру управления, защиты и сигнализации.
Силовые цепи - преобразователь (2) одного вида электрической энергии в другой, цепи обмоток возбуждения, якорей машин постоянного тока, обмоток статоров и роторов машин переменного тока.
Назначение аппаратуры управления - подключить электродвигатель к сети, произвести его запуск, осуществить регулирование скорости в процессе работы в соответствии с требованиями технологических машин, затормозить двигатель при изменении скорости или остановке.
Эти операции можно выполнять различными аппаратами автоматически или в ручную.
В простейших случаях неавтоматизированного электропривода применяют аппаратуру ручного управления, к которой относят различные рубильники, переключатели и контроллеры.
В более сложных случаях, когда требуется автоматизировать запуск и остановку электродвигателя, применяют релейно-контакторную или бесконтактную аппаратуру.
И, наконец, в тех случаях, когда в процессе работы технологических машин требуется поддерживать скорость двигателя неизменной или изменять её по определённому закону, применяют специальные системы автоматического управления, используя специальные системы автоматического управления, используя специальные приёмы, схемы и аппараты.
Для современного производства характерно широкое внедрение автоматизированного электропривода - основы механизации и комплексной автоматизации технологических процессов.
В чёрной и цветной металлургии применяют самые разнообразные электроприводы на постоянном и переменном токе, которые приводят в действие различной аппаратурой управления - от простейших электроприводов с АД сКЗ ротором с релейно-контакторной аппаратурой, до сложнейших тиристорных ЭП с микропроцессорным управлением.
Изучение этой аппаратуры, схем, принципов действия и работы автоматических систем и являются целью обучения.
После изучения курса вы должны будете уметь свободно читать электрические схемы, анализировать их работу.
Общая характеристика и классификация АСУ ЭП рабочих машин
Электропривод - электромеханическая система, преобразующая электрическую энергию в механическую.
Управление - организация процесса преобразования энергии, обеспечивающая требуемый режим работы технологических машин.
Управление без вмешательства человека - автоматическое управление. Электропривод в этом случае называется автоматизированным.
Электропривод состоит (Рисунок 1) из следующих звеньев:
Механическое звено (Р) - кинематические цепи технологической машины (РМ), связывающие её рабочие органы с валом двигателя (ЭМ).
Управляемый силовой преобразователь (П) - осуществляет воздействие на поток электрической энергии.
Режим работы ЭП определяется скоростью, ускорением, углом поворота, мощностью, моментом.
Управлять этими режимами можно различными способами: вручную, при помощи командоаппаратов (КА) и релейно-контакторной аппаратуры (РКА); автоматически, соизмеряя истинные значения величин с заданными.
Каждую АСУ ЭП, подобно любой АСУ, можно рассматривать как систему, воспринимающую и перерабатывающую информацию, которая передаётся по каналам связи. В зависимости от количества используемых в АСУ каналов информации и их структуры различают три вида автоматического управления:
1) Управление по разомкнутому циклу;
2) Управление по замкнутому циклу;
3) Управление по комбинированному циклу.
В разомкнутых системах отсутствует всякое измерение и контроль истинного значения регулируемой величины. Регулирующее воздействие от регулируемой величины не зависит. В них используется только один канал информации - задающий. Поэтому благодаря возмущающих воздействий точность заданного режима невелика.
Разомкнутые системы применяются для обеспечения требуемой последовательности работы различных элементов и узлов технологических машин, для управления пуском, торможением и регулирования угловой скорости двигателя в небольшом диапазоне.
В замкнутых системах АСУ используют два канала информации: задающий канал и канал информации о фактическом значении регулируемой величины - канал обратной связи.
Задающая информация сравнивается с информацией обратной связи и в зависимости от величины и знака разности значений определяется регулирующее воздействие, стремящееся свести ошибку к нулю.
В АСУ ЭП, управляемых по комбинированному принципу объединяются в одну, разомкнутая и замкнутая связи. К основной структуре - замкнутой - добавляют разомкнутую структуру по каналу информации об основном возмущающем воздействии.
По видам управления различают:
1) Системы, обеспечивающие простейшие операции пуска, остановки, иногда и реверсирования ЭД.
2) Системы, обеспечивающие кроме управления пуском, остановкой и реверсом ЭД, ступенчатое переключение резисторов, реакторов в силовых цепях двигателя. При этом ограничивается момент (ток) двигателя в определённых пределах, заданных максимальных и минимальных значений.
3) Системы, предназначенные для осуществления оптимальных процессов автоматического пуска, торможения или реверса ЭП. Эти задачи решаются в системах П-Д (преобразователь двигатель). Такие системы содержат преобразователь переменного тока в постоянный - тиристорный или мотор- генератор в двигатель постоянного тока. Ток двигателя измеряют датчиком тока и сравнивают с задающим сигналом во время переходного процесса.
4) Системы управления, обеспечивающие задание и автоматическую стабилизацию на заданном уровне скорости двигателя в установившемся режиме и при переходных процессах в ЭП. Такие системы выполняют замкнутыми.
5) Системы, осуществляющие следящее управление. Они предназначены для приводов технологических машин, которые требуют, чтобы при любом заранее не заданном движении одного из валов другой вал повторяет это движение.
Такие системы имеют замкнутую структуру с отрицательной обратной
связью по углу поворота выходного вала.
6) Системы управления, предназначенные для автоматического управления
электроприводами технологических машин по заранее заданной
программе.
7) Системы управления приспосабливающие программу управления под
изменяющиеся режимы работы ЭП и выбирающие наилучшие режимы их
работы.
Такие системы называют адаптивными.
Раздел 1
Релейно-контакторные системы управления электроприводами
Тема 1.1. Электромеханические аппараты
1.1.1. Общие сведения. (Определение, назначение, классификация)
Определение. Электрические аппараты - электромеханические устройства, предназначенные для управления, регулирования, контроля и защиты электрических цепей.
Различают:
1. Аппарат по величине напряжения:
а) низкого напряжения - до 1000 Вольт;
б) высокого напряжения - свыше 1000 Вольт - изучаются в курсе "Электроснабжение ПП"
2. По способу воздействия:
а) аппараты ручного управления - приводятся в действие оператором, управляющим механизмом;
б) аппараты автоматического действия - управляются при помощи электрических сигналов (команд), подаваемых реле, датчиками и командоаппаратами.
3. По назначению - по выполняемым функциям:
а) аппараты управления электрическими цепями: рубильники, выключатели, кнопки, реле - они замыкают и размыкают электроцепи;
б) аппараты регулирования параметров эл. цепей: регуляторы напряжения, реостаты, резисторы;
в) аппараты контроля параметров: датчики скорости, давления, уровня, температуры и т.д.
г) аппараты защиты: предохранители, автоматические воздушные выключатели, реле;
4. По роду тока:
а) аппараты постоянного тока;
б) аппараты переменного тока;
1.1.2. Рубильники
Рубильник - аппарат ручного действия с рубящим типом контактов, предназначенный для замыкания и размыкания электрических цепей.
На изолирующем основании 1 (Рисунок 1.1.)
Рисю1.2. Рубильники
закреплена контактная 2 и шарнирная стойки 6. К ним присоединяются токоподводы 15 и13. Рукояткой 3 на траверсе 4 управляют ножами 5
Неподвижный контакт 2 выполняют из упругой латуни или снабжают пружинным кольцом 8.
Рубильники на большие токи снабжают дистанционным рычажным приводом, который устанавливают на ограждении 17 и соединяют с рубильником системы рычагов 16.
Рубильники бывают 1-2 и 3х полюсными. Их различают по габаритам (номинальным токам). Их выпускают на токи до 1000А.
Условное обозначение на электрических схемах:
Кроме рубильников промышленность выпускает переключатели - при положении ножей вверху замкнута одна цепь, а при положении вниз - другая.
Рубильники и переключатели могут быть с центральной рукояткой (рисунок 1.1.1.а), двух и трёх полюсные - Р21, Р22, Р23, П21, П22, П24, Р31, Р32, Р34, Р36, П31, П32 и т.д. на токи 100, 250, 400 и 600 А.
Рубильники и переключатели с боковой рукояткой:РБ21, РБ22, РБ24, РБ26, РБ31, РБ32, ПБ21, ПБ22, ПБ31, ПБ32, и т.д. на те же токи.
Рубильники и переключатели с рычажным приводом: РПБ21, РПБ22, РПБ31, ППБ21, ППБ22, РПЦ31, ППЦ36 и т.д. (Рисунок 1.1.1в)
Вопросы и упражнения.
1. Какие типы рубильников и переключателей вы знаете?
2. Как маркируются рубильники и переключатели?
3. Для подключения электрической цепи напряжением 380В выбрать трёхполюсный рубильник с рычажным приводом, если номинальный ток нагрузки составляет 80А, а предельный ток отключения не превышает 0.3Iн.
1.1.3. Пакетные выключатели и переключатели
Существуют более 50 типов различных выключателей и переключателей. Наиболее часто применяют пакетные, кулачковые и крестовые.
Пакетные выключатели и переключатели применяют в качестве вводных выключателей и переключателей цепей управления электроустановок, для распределения электроэнергии и ручного управления маломощными асинхронными двигателями.
Они состоят из неподвижных изолирующих колец (пакетов)-10, внутри которых находится контактная система, состоящая из неподвижных контактов - латунных мостиков 7, закреплённых на фибровых сегментах 9. Секции собираются на скобе 5 с помощью стяжных шпилек 4. Через центр фибровых сегментов проходит квадрат валика 11.Приводной валик 2 с рукояткой 1 приводит валик 11 через пружину моментного переключателя, расположенного под крышкой 3. (рис. 1.1.2)
Пакетные переключатели и выключатели выполняют на длительные токи от 10 до 400 А в сетях напряжением до 380В при частоте отключений не превышающей 300 включ. в час
Рис.1.1.2. Пакет контактной системы (а) и
общий вид пакетного выключателя.
1.1.4.Кулачковые выключатели и переключатели.
Кулачковые выключатели и переключатели - ключи управления - предназначены для измерения схемы включения электрических цепей управления, защиты и сигнализации различных электроприёмников. Чаще всего они применяются в схемах электроснабжения напряжением свыше 1000В в качестве вольт метровых
Рис. 1.1.3. Схема универсального переключателя серии УП-
5000 (а) и его внешний вид. переключателей, ключей
управления масляными
выключателями и т. п.( типа УП- 5000, КВФ и т. п.)
Ключи управления (рис. 1.1.3) состоят из пакета секций набранных из пластмассовых оснований 1, стянутых шпильками 13. Через центральное отверстие их проходит квадратный вал 10 с рукояткой 11. На вал насажены кулачковые щайбы 9, два рычага 7, на которых расположены подвижные контакты 6 с серебряными контактами 5. Сверху на текстолитовом основании 2 расположены неподвижные контакты 4.Токоподвод к контактам осуществляется через винтовые зажимы 3 и 8. Хвостовики рычагов пружинами прижимаются к текстолитовым шайбам. Если при повороте рукоятки 11 к хвостовику подходит выступ шайбы, то контакты 4-5 замыкаются, если же впадины, то размыкаются.
Ключи выпускают с механизмом мгновенного переключения 12 фиксирующим вал в нескольких положениях или самовозвратом. Механизм состоит из расположенного на валу фиксатора 14, рычага 16 с пружиной 15.
В зависимости от назначения применяют кулачковые переключатели с различным числом секций и схемами соединения. Число секций может достигать 16 у УП 5000.
Диаграмма замыкания контактов приводится или на электрической схеме или на диаграмме замыкания контактов в примечании к чертежу. Замкнутое состояние контакта изображают точкой или "Х".
1.1.5. Контроллеры.
Контроллеры - это много ступенчатые переключающие аппараты, предназначенные для ручного или ножного управления электродвигателями: пуском, регулированием скорости, реверсированием, остановкой.
По конструкции и назначению их делят на кулачковые магнитные и силовые.
Силовые контроллеры предназначены для непосредственного переключения в силовых цепях электродвигателей.
Магнитные контроллеры состоят из командоаппарата и магнитных станций, а магнитные аппараты переключают силовые цепи электрических машин.
Кулачковые контроллеры (рисунок 1.1.4.) состоят из элементов, которые монтируют на изоляционной планке, и вала с кулачковыми шайбами.
Рис.1.1.4. Контактный элемент кулачкового контроллера: а)-
выключенное положение; б)-промежуточное
положение; в) включенное положение.
На рисунке показан один контактный элемент в различных положениях вала. Подвижный контакт 2 закреплён на коленчатом рычаге 6, который под действием пружины 3 стремится замкнуть контакты 1 и 2, чему препятствует кулачковая шайба 4, если ролик рычага находится на выступе её.
Каждый контактный элемент управляется отдельной кулачковой шайбой, профиль которой определяет момент и продолжительность замыкания контактов.
Для уменьшения обгорания контактов сетевые контактные элементы помещают в дугогасительные камеры. У контролёров, управляющих двигателями постоянного тока, применяют магнитное дутьё (Рисунок 1.1.5.).
Катушка 1, включённая последовательно в цепь контактов, создаёт между стальными полюсами 3 магнитное поле, направление которого показано +. При разрыве контактов дуга, представляющая собой гибкий проводник с током, взаимодействует с этим полем. В результате этого возникает сила, вытягивающая дугу вверх. Дуга удлиняется и гаснет.
У контроллеров на переменном токе контактные группы помещают внутри асбоцементной камеры, снабжённой дугогасительной металлической решёткой. При размыкании контактов дуга нагревает воздух. Создаётся тепловое дутьё, выносящее дугу на эту решётку. Дуга удлиняется и гаснет.
Подвижный контакт 2 закрепляют на рычаге при помощи пружины 5 на стойке 6. Это позволяет выполнять электрический контакт с провалом, что улучшает качество контакта. Контакт 2 проскальзывает по неподвижному контакту 1 самозачищаясь. Рабочая поверхность удаляется от поверхности, где горит дуга.
На постоянном токе применяют контроллеры типа КВ, на переменном ККТ 60.
 |
Рис.1.1.6. Командоконтроллер.
Командоконтроллер магнитного контроллера - командоаппарат имеет облегчённые контакты с серебренными наплавками 7 (Рисунок1.1.6.)
1.1.6. Кнопки управления
Кнопки - аппараты ручного действия с поступательно движущейся головкой, предназначенные для управления электромагнитными аппаратами.
Устройство кнопки с самовозвратной головкой показано на рисунке 1.1.7.
При снятии пальца с головки контакты возвращаются в своё нормальное состояние. Для управления станками, лифтами выпускают кнопки с "залипанием". При нажатии на их головки они остаются утоплёнными при помощи защёлки или электромагнита.
Несколько кнопочных элементов, объединённых в один корпус, образуют кнопочный пост управления. Например двухкнопочный пост с замыкающими контактом "пуск" и размыкающим контактом "стоп" можно применить для нереверсивного управления асинхронным двигателем.
Кнопки применяют в цепях постоянного и переменного тока напряжением до 660В. Их отключающая способность не превышает 100Ватт на постоянном и 1500 ВА на переменном токе, что достаточно для размыкания и замыкания цепей катушек контакторов.
1.1.7 Реле. Общие сведения
Реле-слаботочный аппарат, применяемый для дистанционного и автоматического управления, в котором при плавном изменении входной величины выходная изменяется скачкообразно.
Различают:
а) По принципу действия: электромагнитные, магнитоэлектрические, индукционные, полупроводниковые, тепловые;
б) по типу входного сигнала: токовые, напряжения, мощности, скорости давления и т. п.
в) по способу воздействия на управляемую цепь: контактные и бесконтактные
г) по назначению: реле управления защиты и сигнализации.
1.1.8.Электромагнитные реле
Электромагнитные реле представляют собой электромеханические устройства состоящие из группы подвижных и неподвижных контактов, магнитопровода и
Рисунок1.1.8.
катушки.
Контактная группа состоит из размыкающих 6 и замыкающих контактов8, соединённых проводами с электрическими цепями. Неподвижные контакты перемыкаются контактным мостиком, расположенным на штоке 7. Пружина 9 обеспечивает их надёжное касание. Винтом 4 можно регулировать воздушный зазор между якорем 3 и сердечником 2 магнитопровода, когда нет напряжения на катушке электромагнита 1.Этим самым регулируют напряжение срабатывания реле. Гайкой 5 можно регулировать натяжение пружины 10 и тем самым напряжение срабатывания и возврата реле.
Важным показателем реле, как и другого электромагнитного
Аппарата, является провал контактов.
Провалом контактов называется смещение контактного мостика относительно неподвижного контакта, если убрать последний.
Провал измеряется зазором, который образует между буртиком штока 7 и контактным мостиком в замкнутом положении контакта.
Провал обеспечивает качество электрического контакта, усилие нажатия контактной пружины 9.
Другим важным показателем реле является величина напряжения (тока) срабатывания и величина напряжения (тока) возврата реле.
Напряжением срабатывания и возврата характеризуют реле напряжения, промежуточное реле, реле времени, а током срабатывания и возврата реле тока.
У реле напряжения (тока) эти параметры определяют уставку защиты и качество работы, а у промежуточных реле и реле времени только качество работы (надёжность срабатывания).
Напряжением (током) срабатывания называют величину напряжения (тока),при которой якорь 3 притягивается к сердечнику магнитопровода 2.
Напряжением (током) возврата называют значение напряжения (тока), при котором происходит отпускание якоря 3 под действием возвратной пружины 10.
Отношение величены отпускания к величине срабатывания, называют коэффициентом возврата.
Напряжение срабатывания у промежуточных реле и у реле времени меньше напряжения, на которое рассчитана катушка. Это напряжение называют номинальным напряжением сети. Эти реле выпускают для использования в электрических схемах с номинальными напряжениями 24, 48, 110, 220, 440 В постоянного и 36, 127, 220, 380 Вольт переменного тока.
У реле напряжения (тока), напряжение (ток) срабатывания можно регулировать в широких пределах, в которых позволяет шкала напряжений (токов).
У промежуточных реле и реле времени - нет.
Дата: 2019-04-23, просмотров: 203.
