Какая аппаратура относится к аппаратуре ручного управления?

Электротехника.ур№44.

Тема программы: Электрические и электронные аппараты.

Тема урока: Аппаратура управления и защиты.

Цель и задачи урока: Дать понятие аппаратуры управления и защиты.

Развитие стремления познавать новое для успешного освоения выбранной специальности.

Воспитание трудолюбия.

План урока.

Аппаратура ручного управления.

Аппаратура автоматического управления.

Устройство пакетного выключателя.

Устройство и назначение рубильника.

Командоаппараты и контакторы.

Магнитные пускатели.

Содержание урока.

Составной частью электропривода является аппаратура управ­ления и защиты электродвигателей, предназначенная для пуска и остановки двигателя, изменения частоты и направления вращения вала двигателя, а также обеспечения работы электродвигате­ля в заданных режимах в соответствии с требованиями техноло­гического процесса и защиты его при отклонении режима рабо­ты от заданного.

Аппаратуру управления классифицируют по следующим при­знакам: по способу управления — с ручным, автоматическим и дистанционным управлением; роду тока —для постоянного и переменного тока; исполнению — открытое, защищенное пыле-брызгонепроницаемое, тропическое и т. п.

Аппаратура ручного управления приводится в действие обслу­живающим персоналом. К ней относятся выключатели и пере­ключатели, рубильники, пусковые резисторы, кнопочные стан­ции, магнитные пускатели, автоматические выключатели. Ручное управление электроприводами применяют только в редко вклю­чаемых установках небольшой мощности, не требующих дистан­ционного управления.

Для автоматического управления электроприводом широко применяют релейно-контакторную аппаратуру, в состав которой входят контакторы, магнитные пускатели с кнопочными станци­ями, конечные и путевые выключатели, различные реле и т. п. Существуют бесконтактные способы управления электроприво­дами, основанные на применении тиристоров и симисторов.

Для управления электроустановками производственного на­значения используют пакетные выключатели и переключатели. Их выпускают общего исполнения для открытой и скрытой уста­новки в помещениях с нормальной средой и герметическими (полугерметическими) — для сырых помещений. Контакты у выключателей скользящие или рубящие. По исполнению выклю­чатели и переключатели бывают перекидные, поворотные, кно­почные, клавишные и др.

Пакетные выключатели и переключатели предназначены для нечастых включений в цепях небольшой мощности (токи до 100 А при напряжении 220 В, 60 А —при 380 В). Их изготовляют открытого исполнения или с защитным кожухом. Они рассчита­ны для установки на щитах, в распределительных ящиках, сухих помещениях.

Пакетный выключатель состоит из отдельных сложенных вместе пакетов 3 (рис. 28.2) и приводного механизма. Пакет яв­ляется одним полюсом выключателя, в котором имеются два раз­рыва. Неподвижные контакты 5 выполнены в виде массивных пластин из латуни, подвижные б—в виде двух пружинящих гу­бок, которые насажены на квадратный изолированный вал 4 выключателя с рукояткой и могут поворачиваться вместе с ним.

Движение подвижных контактов осуществляется с помощью приводного механизма 1. При вращении рукоятки 2 сначала за­водится пружина, которая сообщает необходимую скорость кон­тактам.

Пакетный выключатель:

1 — приводной механизм; 2— рукоятка выключателя;

3 — пакеты; 4— изолированный вал; 5— неподвижные

контакты; 6— подвижные контакты

Пакетные выключатели и переклю­чатели обладают большими преимуще­ствами по сравнению с другой аппара­турой управления: малыми габаритны­ми размерами, удобством монтажа, вибро- и удароустойчивостью. Приме­няют их в непыльных помещениях с относительной влажностью воздуха до 80 % при температуре 40 °С.

Для включения и отключения элек­трических цепей напряжением до 500 В применяют также простейшие аппараты управления — рубильники.

Р убильник состоит из неподвижных врубных контактов 2 (рис. 28.3), глав­ ных ножей 6, закрепленных шарнирно в неподвижных контактах 7, дугогасительного устройства и при­вода. Рубильники монтируют на изоляционных плитах 7, вклю­чают центральной 5 и боковой 9 рукоятками или через систему рычагов. Важнейшая часть рубильника — контакты. Нажатие на них в рубильниках, рассчитанных на токи до 100 А, обеспечивают пружинящие губки, а на токи больше 100 А — стальные пружины. Рубильники имеют устройства, предохраняющие ножи и кон­такты от обгорания и быстро отключающие ^контакты. Одно из наиболее простых устройств — моментный нож 3, соединенный с главным ножом 6 и пружиной 4. Во включенном положении ток в основном протекает по главному ножу. При выключении из губок неподвижных контактов 2 сначала выходит главный нож, а моментный остается в контактах, и по нему протекает ток. Так как цепь не разрывается в момент выхода из контактов главного ножа, то дуга при этом не возникает.

При достаточно отведенном главном ноже пружина разжима­ется и благодаря упругости вытягивает с большой скоростью мо­ментный нож из неподвижного врубного контакта. Возникаю­щая при этом дуга быстро гасится и не вызывает обгорания кон­тактов и ножа. Рубильники и переключатели выпускают на токи 100...500 А при напряжениях до 500 В постоянного тока и пере­менного частотой 50 Гц.

К омандоаппараты служат для ручного переключения конт­рольных цепей катушек магнитных пускателей, контакторов, реле и т. д. Замыканием или размыканием электрической цепи оператор может дистанционно подать команду на пуск или оста­новку электрической машины. Наиболее простые командоаппараты —кнопки управления (рис. 28.4), применяемые для дистан­ционного управления электромагнитными аппаратами постоян­ного и переменного тока напряжением до 500 В. Несколько кно­пок, установленных в общем кожухе, состоящем из основания и крышки, образуют кнопочный мост управления.

Контакторы дистанционного действия служат для частых вклю­чений и отключений силовых электрических цепей при нормаль­ных режимах работы. В силовых цепях животноводческих электроустановок в основном используют контакторы переменного тока.

Контакторы состоят из главных и вспомогательных контак­тов, электромагнитного и дугогасительного устройств. Главные контакты рассчитаны на большое число включений и отключе­ний силовой цепи в единицу времени (большая частота). Они бывают рычажные и мостовые. Электромагнитное устройство обеспечивает дистанционное управление контактором. Оно со­стоит из катушки и двух сердечников Ш- или Т-образной фор­мы. Сердечники набирают из изолированных одна от другой пла­стин толщиной 0,35; 0,5; 1 мм. Для гашения дуги, возникающей при размыкании контактов, предусмотрено дугогасительное уст­ройство. Вспомогательные контакты необходимы для переклю­чения в цепях управления контактора, блокировки и сигнализа­ции.

Контакторы чаще всего выполняют по прямоходовой схеме, в которой контакты связаны с якорем через бесшарнирную ры­чажную систему (рис. 28.5, а) или непосредственно (рис. 28.5, б). Прямоходовая схема из-за отсутствия шарнирных соединений характеризуется высокой износостойкостью. Для устранения вза­имного влияния ударов в системе и повышения износостойкости деталей контакторов применяют поворотные схемы (рис. 28.5, в), в которых движение от электромагнита к контактам передается шарнирными рычагами.

Э лектромагнитный контактор переменного тока (рис. 28.6) со­стоит из закрепленных на изоляционной плите неподвижных главных контактов, блокировочных контактов, сердечника с об­моткой электромагнита. Магнитная система поворотная Ш-об-разная. Якорь 8 жестко связан с подвижной системой. Продол­жение боковых пластин якоря образует рычаг, закрепленный на валу 2. На этом же валу установлены подвижные главные контак­ты 5 и траверса 3 для блокировочных контактов. Сердечник электромагнита установлен на амортизирующих пружинах.

Для пуска электродвигателя необходимо нажатием кнопки «Пуск» замкнуть контакты в цепи управления. Тогда электричес­кий ток пойдет от одного фазного провода через контакты кно­пок управления «Пуск» и «Стоп», обмотку электромагнита к дру­гому фазному проводу. При прохождении тока по обмотке 7 сердечник намагничивается и притягивает якорь 8, вместе с кото­рым поворачиваются вал 2 и подвижные главные контакты 5. При этом главные контакты замыкаются и к обмоткам статора электродвигателя поступает ток. Одновременно с замыканием главных контактов замыкаются верхние блокировочные контак­ты /, которые замыкают цепь обмотки электромагнита, минуя контакты кнопки управления «Пуск», что позволяет ее после включения отпускать.

Для отключения электродвигателя достаточно нажать кнопку «Стоп». При этом электрическая цепь размыкается, катушка электромагнита обесточивается, контакты размыкаются под дей­ствием собственной силы тяжести или пружин, обесточивается и обмотка статора электродвигателя.

Магнитный пускатель управляет асинхронными короткозамк-нутыми электродвигателями и защищает их от перегрева. Он со­стоит из контактора со встроенной тепловой защитой (тепловое реле) и кнопок управления. В магнитных пускателях применяют трехполюсные контакторы с контактной мостовой системой. Об­легченный, коробчатый, самоустанавливающийся мост крепят в металлической обойме пластмассовой направляющей колодкой, что обеспечивает его высокую износостойкость.

Магнитные пускатели защищают электрическую установку от самопроизвольного повторного включения при восстановлении напряжения после аварийного снижения его до нуля или недопу­стимо низких значений. При отключении пускателя вследствие перебоев в электроснабжении размыкаются все его контакты, в том числе и вспомогательные. При появлении напряжения в сети пускатель не включается до тех пор, пока не будет нажата кнопка «Пуск». То же происходит, когда напряжение в сети снижается до 50...60 % номинального. Если же электродвигатель включают рубильником, пакетным выключателем или контроллером, то при перерыве в электроснаб­жении и остановке двигателя схема не нарушается. При восстановлении напряжения двигатель самопроизвольно включается в сеть. Такой самопроизвольный пуск двигателя может послужить причиной ава­рии или несчастного случая.

Основные источники:

1. Китаев В.Е. Электротехника с основами промышленной электроники. Издание второе, переработанное и дополненное. Москва «Высшая школа», 1985

2. Гольгин А.Ф., Ильяшенко Л.А. Устройство и обслуживание электрооборудования промышленных предприятий, Москва «Высшая школа», 1986

3. Новиков П.Н., Толчеев О.В. Задачник по электротехнике, Москва, издательский центр «Академия», 2008

4. Ломоносов В.Ю., Поливанов К.М., Михайлов О.П. Электротехника, Москва, «Энергоатомиздат», 1990

5. Касаткин А.С. Основы электротехники, Москва «Высшая школа», 1986

Д.З. Изучите конспект и ответьте на вопросы:

Какая аппаратура относится к аппаратуре ручного управления?