Гашение дуги в контакторах переменного тока

Для гашения дуги переменного тока используются следующие системы:

1. Магнитное гашение дуги с помощью катушки тока и дугогаси­тельной камеры с продольнойили лабиринтной щелью.

2. Дугогасительная камера с деионной решеткой из стальных пластин.

В первом случае как и в контакторах постоянного тока, гашение дуги происходит из-за растягивания дуги, увеличения ее сопротивле­ния, охлаждения ее воздухом. Недостатками этого метода гашения ду­ги являются: увеличение потерь в контакторе из-за потерь в стали магнитной системы дугогашения, что ведет к повышению температуры контактов, расположенных вблизи дугогасительного устройства, и возникновению больших перенапряжений из-за принудительного обрыва тока. Система гашения дуги магнитным дутьем получила распростране­ние в контакторах, работающих в тяжелых режимах (при большой час­тоте включений).

Широкое распространение получила дугогасительная камера с деионной решеткой из стальных пластин. Дуга, возникающая после расхождения контактов, втягивается в клиновидный паз параллельно расположенных стальных пластин. В верхней части дуга пересекается пластинами и разбивается на ряд коротких дуг. При вхождении дуги в решетку возникают силы, тормозящие движение дуги. Для уменьше­ния этих сил дуга, смещенная относительно середины решетки, вна­чале пересекает пластины с нечетными номерами, а потом уже с чет­ными. После того как дуга втянется в решетку и разобьется на ряд коротких дуг, в цепи возникает дополнительное падение напряжения на каждой паре электродов. Это падение напряжения составляет 20…30В, что приводит к уменьшению восстанавливающегося напряжения. Для того, чтобы пластины решетки не подвергались коррозии, они покрываются тонким слоем меди или цинка. При частых включениях и отключениях пластины сильно нагреваются и возможно даже их прогорание. Поэтому число включений и отключений для таких контакторов ограничивается до 600 в час.

В новых контакторах для повышенияих отключающей способности наряду с магнитным дутьем и деионной решеткой применяется двух­кратный (иногда больше) разрыв на фазу. Такие способы дают возмож­ность обеспечить надежную работу контакторов переменного тока на напряжении 660В.

План выполнения работы

1. Внимательно прочитать инструкцию по работе, изучить назначение и принцип действия контакторов постоянного и переменного тока.

2. Ознакомиться с устройством и конструкцией контакторов постоян­ного и переменного тока, представленных на лабораторном стенде. Записать их типы и основные технические характеристики.

3. Собрать схему рис.1 и определить следующие параметры контак­тора постоянного тока:

U­_ср – напряжение срабатывания контактора, т.е. то минималь­ное напряжение, которое будучи подано на втягивающую катушку контактора, вызывает его срабатывание;

I­_ср – ток срабатывания контактора;

I­_ср.н – номинальный ток срабатывания контактора при номиналь­ном напряжении;

I­_н – номинальный ток втягивающей катушки;

S­_н – мощность, потребляемую катушкой при номинальном на­пряжении;

U­_в – напряжение возврата, то максимальное напряжение, при котором контактор размыкает свои силовые контакты, т.е. возвращается в исходное положение;

К­_в = U­_в / U­_ср – коэффициент возврата.

 

Рис. 1. Схема для исследования контактора постоянного тока.

 

4. Установить разницу между I­_н и I­_ср.н, найти их кратность К = I­_ср.н / I­_н.

5. Собрать схему рис.2 и определить параметры контактора переменного тока:

U­_ср – напряжение срабатывания;

I­_ср – ток срабатывания;

I­_ср.н – номинальный ток срабатывания при номинальном напряже­нии;

I­_н – номинальный ток втягивающей катушки;

U­_в – напряжение возврата;

К­_в – коэффициент возврата;

Р­_н – номинальная активная мощность, потребляемая катушкой

Р_н = I_н² × R.

Активная мощность при I­_ср.н

Р_ср.н = I_ср.н² × R.

Номинальная вольтамперная мощность катушки

S_н = I_н × U_н.

Вольтамперная мощность катушки при

S_ср.н = I_ср.н × U_н.

Р_н, Р_ср.н, S_н, S_ср.н – после измерения активного сопротивления катушки определить расчетным путем.

Рис. 2. Схема для исследования контактора переменного тока.

 

6. Установить разницу между I­_н и I­_ср.н, найти их кратность К = I­_ср.н / I­_н.

Примечание: I­_ср.н определять при неподвижных контактах.

Содержание отчета

1. Назначение и принцип действия контакторов постоянного и пере­менного тока.

2. Основные способы гашения дуги в контакторах.

3. Схемы включения контакторов.

4. Результаты измерений и расчетов.

Литература

1. Родштейн Л.А. Электрические аппараты. – Л.: Энергия, 1971.

2. Чунихин А.А. Электрические аппараты. – М.-Л.: Энергия, 1975.

3. Бабиков М.А. Электрические аппараты. – М.-Л.: Госэнергоиздат, 1956.

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

Кафедра «Электроснабжение»

 

Лабораторная работа №2

по курсу

«Электрические аппараты»

 

 

Изучение и исследование работы

магнитных пускателей

 

 

Минск

Инструкция

по технике безопасности

при выполнении лабораторной работы №2

«Изучение и исследование работы магнитных пускателей»

 

При выполнении данной работы необходимо пользоваться всеми положениями инструкции по технике безопасности при работе в лаборатории «Электрические аппараты», а также следующими тре­бованиями, обусловленными особенностями данной лабораторной работы:

1. Подключение фазы С к электродвигателю отдельным проводом от силового щитка (кл. 3) выполнять при отключенном автомате питания. Отключение автомата питания согласовывать с бригадой, работающей на лабораторной работе №3, т.к. от одного автомата запитываются два лабораторных стола.

2. Проводане должны перекручиваться,свиватьсякольцами.При появлении дыма илизапаха гари немедленно отключитьавтомати обратиться к преподавателю.

3. Не допускается вставлять посторонние предметы между контактами пускателей во время их включения.

Цель работы

Изучить конструкцию, принцип действия, схемувключе­ния нереверсивных и реверсивных магнитных пускателей и исследовать тепловое реле.

Общие сведения

Магнитные пускатели предназначены главнымобразом для дис­танционного пуска непосредственным подключением сети,останова(отключения) и реверсирования трехфазных асинхронных электродви­гателей с короткозамкнутым ротором мощностью до 75кВт при на­пряжении до 660В, частотой 50 и 60Гц.

Пускатели представляют собой сочетание контакторов и тепловых реле. Контакторы и тепловые реле могут устанавливаться неза­висимо один от другого или совместно на отдельной плате открыто или в общей оболочке.

При наличии тепловых реле пускатели также осуществляют защи­ту управляемых ими электродвигателей от перегрузок. Бесперебой­ная работа асинхронных двигателей в значительной степени зависит от надежности пускателей. Поэтому к ним предъявляются высокие требования в отношении износостойкости, коммутационной способнос­ти, четкости срабатывания, надежности защиты двигателей от пе­регрузок минимального потребления мощности.

Контакторы магнитных пускателей состоятиз корпуса, в кото­ром размещены магнитная система, служащая для дистанционного уп­равления пускателями, контактные система – силовая и блок-контакты, включаемые в цепи управления.

Магнитная система пускателей переменноготокашихтованная. На стоповых поверхностях ярма магнитной системыустанавливаютсяодин или два короткозамкнутых витка для уменьшения пульсации электромагнитных сил.

Величина пускового тока катушек контакторов в 5…15 раз боль­ше, чем во включенном состоянии. Контакты пускателей изготавливаютсяиз серебра или металлокерамических композиций: серебро – окись кадмия, серебро – никель.

Контакты и блок-контакты выполняются мостикового типа, с двукратным разрывом в каждой фазе.

В малых контакторах применяется пластмассовые междуфазовые перегородки, отделяющие одну фазу от другой, в больших – дугогасительные камеры закрытого или открытого типа с металлическими накладками или деионными решетками.

Нормальная последовательность работыконтактов при включе­нии следующая размыкание размыкающихся блок-контактов, замыкание главных контактов и далее замыкающихся блок-контактов; при отклю­чении процесс происходит в обратной последовательности, сначала размыкаются размыкающихся блок-контакты.

Реверсивные магнитные пускатели представляют собой два кон­тактора, укрепленных на общем основании и сблокированных механи­чески какпо силовой цепи, так и цепи управления для предотвраще­ния одновременного включения контакторов.

Реверсивные пускатели должны всегда иметь электрическую блокировку (через размыкающиеся блок-контакты). Электрическая блокировка предназначена для устранения возможности одновремен­ной подачи напряжения на втягивающие катушки, для предотвращения возможного короткого замыкания в главных цепях реверсивных кон­такторов. Механическая блокировка не должна исключать применения электрической блокировки.