Алгоритм режимов работы схемы пускателя ПВИ-63Б, ПВИ-125Б 8 страница

⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 16Следующая ⇒

Такие контакты (КМК) отличаются большой надежностью, требуют малых усилий нажатия, обладают низким и устойчивым переходным сопротивлением.

1.3.8. Электрическая дуга и способы ее гашения. Бездуговая и бесконтактная коммутация.

При замыкании и размыкании контактов между ними образуется электрическая дуга с высокой температурой, что приводит к преждевременному износу контактов. Для продления срока службы аппарата применяются дугогасительные устройства.

Дугогасительные устройствапредназначены для создания условий, способствующих быстрому гашению электрической дуги. В дугогасительных устройствах различными способами добиваются уменьшения напряжения на единицу длины дуги и уменьшения (или устранения) ионизации промежутка между размыкающимися контактами.

Основные способы гашения электрической дуги следующие:

1) Интенсивное охлаждение электрической дуги с уменьшением величины удельного напряжения на единицу длины дуги за счет искусственного удлинения ее и непосредственного контакта ее по всей длине с изоляционным материалом, обладающим высокой теплопроводностью. Удлинение дуги достигается применением воздушного, масляного или магнитного дутья. При применении воздушного или масляного дутья струя воздуха или трансформаторного масла под давлением направляется перпендикулярно к дуге. За счет интенсивной замены окружающей среды дуга охлаждается, уменьшается напряжение на единицу длины дуги — она быстро гаснет. Магнитное дутье создается катушкой, включенной последовательно с контактами и размещенной на магнитопроводе, полюса которого охватывают с боков пространство, где образуется дуга. Магнитное поле катушки выдувает дугу внутрь асбоцементной дугогасительной камеры (рис. 3.10).

Магнитное дутье в комбинации с дугогасительной камерой применяют в коммутационных аппаратах постоянного и переменного тока КТ7113У, КТ7123У.

2) Рассечение электрической дуги на отдельные дуги, интенсивное охлаждение их. Этот способ осуществляется за счет многократного размыкания электрической цепи силовыми контактами и применения дугогасительных камер с деионными решетками. Такое устройство состоит из асбоцементной дугогасительной камеры (рис. 3.11), внутри которой закреплено большое количество стальных, омедненных изолированных друг от друга пластин 1. Дугогасительную камеру закрепляют над контактами аппарата переменного тока. При размыкании контактов 2 и 3 возникает дуга, которая под действием силы F, создающейся в результате взаимодействия проводника с током (электрической дуги) с магнитным потоком Ф, смещенным в сторону стальных пластин, затягивается внутрь дугогасительной (деионной) решетки, рассекается на отдельные короткие горящие дуги с малыми потенциалами на концах, интенсивно охлаждаются и, при первом же переходе тока через нулевое значение, гаснут. Деионные решетки широко применяются в контакторах КТУ пускателей переменного тока, выключателях А3700, выключателях ВЭ-6 комплектных устройств управления КРУВ-6.

3) Создание условий, исключающих ионизацию пространства между размыкающимися силовыми контактами. Конструктивно этот способ осуществляется путем размещения силовых контактов в камерах с высокой степенью вакуума. Данный способ гашения дуги применяется в контакторах КТ12Р35, КТ12Р37, КМ17Р33, КМ17Р35, КМ17Р37.

Рисунок 3.10 – Схематическое изображение Рисунок 3.11 – Схематическое изображение

процесса гашения дуги в дугогасительной принципа действия деионной решётки

камере с применением магнитного дутья

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Какие электрические аппараты относятся к аппаратам ручного управления?

2. Каково назначение рудничных автоматических выключателей?

3. Какие типы рудничных автоматических выключателей выпускаются в настоящее время?

4. Каковы особенности конструкции автоматических выключателей АВ-315Р?

5. Каким элементом схемы осуществляется защита от токов короткого замыкания в автоматическом выключателе АВ-315Р?

6. Каковы особенности конструкции автоматических выключателей АВ-400ДО?

7. Какие виды защит и блокировок обеспечивает электрическая схема автоматического выключателя АВ-400ДО?

8. Что называется электрическим контактом?

9. Как разделяются контакты по форме контактирования?

10. Из каких материалов могут выполняться контакты? Их достоинства и недостатки.

11. Какие материалы применяются для контактов в электрических аппаратах?

12. Для чего предназначены дугогасительные устройства?

13. С какой целью осуществляется гашение электрической дуги в электрических аппаратах?

14. Какие известны способы гашения дуги в коммутационных контактных аппаратах?

15. Каков принцип работы устройств гашения дуги с помощью дугогасительной катушки?

16. Каков принцип работы устройств гашения дуги с помощью деионной решётки?

17. Как осуществляется бездуговая коммутация в электрических аппаратах?

Список рекомендуемой литературы

1. Л.С. Бородино с. 148 – 151.

2. Г.Д. Медведев с. 47 – 50.

3. Е.Ф. Цапенко, М.И, Мирский, О.В. Сухарев с.192 – 197.

Занятие 13

Узловые вопросы лекции:

1.3.9. Элементы дистанционного управления. Назначение, типы, конструкция, схемы электрических соединений кнопочных постов, блоков и пультов управления, контакторов.

Краткий конспект лекции.

1.3.9.1. Кнопочные посты управления предназначены для дистанционного управления электромагнитными аппаратами (контакторами, пускателями) переменного и постоянного тока, а также для коммутирования цепей управления, сигнализации и электрических блокировок в шахтах, опасных по газу и пыли. В настоящее время промышленностью выпускаются кнопочные посты управления: КУ-91-РВ (однопостовые), КУ-92-РВ (двухпостовые), КУ-93-РВ (трёхпостовые). Кнопочные посты управления рассчитаны на номинальное напряжение 62 В и номинальный ток 10 А. Схемы кнопочных постов управления приведены на рисунке 3.12.

а) б) в)

Рисунок 3.12 - Схемы кнопочных постов управления: а) трёхпостового; б) двухпостового; в) однопостового.

1.3.9.2. Контакторы. Контакторомназывают двухпозиционный аппарат релейного действия с самовозвратом, предназначенный для частых коммутаций в силовых цепях. Существуют две конструкции контакторов: с поворотной подвижной системой и рычажными контактами; с прямоходовой подвижной системой и мостиковыми контактами. Для управления трехфазными электродвигателями применяют трехполюсные контакторы, имеющие три главных контакта. Число вспомогательных контактов у контакторов различных типов неодинаково. Контакторы имеют открытое исполнение, поэтому при использовании их в шахтах, опасных по газу или пыли, они встраиваются во взрывонепроницаемые оболочки. Номинальное напряжение главной цепи этих контакторов - 660 В, а номинальное напряжение включающей катушки определяется принятым напряжением цепи управления. По заказу потребителя катушки могут выполняться на 127, 220, 380, 500 и 660 В переменного тока.

Для встраивания во взрывонепроницаемые оболочки рудничного электрооборудования используются контакторы: с поворотной подвижной системой - КТ7113У на 63 А и КТ7123У на 125 А; с прямоходовой подвижной системой - КТУ-2А на 63 А, КТУ-4А и КТУ-4Б на 250 А. Включающая катушка контактора КТУ-4Б питается выпрямленным напряжением.

В контакторах КТ7113У, КТ7123У гашение дуги осуществляется за счёт магнитного дутья, создаваемого катушками, конструктивно выполненными с неподвижными контактами контактора. Катушки создают силу, перемещающую дугу в дугогасительные камеры. На выводе из камер установлены пламегасители в виде витых пружин.

В контакторе КТУ-4А (рис. 3.13 а) базовой деталью, на которой собираются все его узлы и детали, служит основание 1. В ячейках основания располагаются подвижная система 5, сердечник 14 с включающими катушками 12, закрываемый крышкой 13.

Контактная система состоит из неподвижных контактов 2 с дугогасительными рогами 3, закрепленных на пластмассовой колодке 16, и подвижных мостиков с дугогасительными рогами 4, установленных на траверсе подвижной системы (по два мостика на каждый полюс). Электрическая дуга, возникающая при отключении электродвигателя (или другой нагрузки), выталкивается электродинамическими усилиями на дугогасительные рога, втягивается в деионную решетку дугогасительных камер 7 и там гаснет. Дугогасительные камеры (по две на каждый полюс) располагаются в ячейках основания 1 и крышке 15 дугогасительных камер, которая крепится к основанию винтами. Якорь 11 электромагнита укреплен в траверсе подвижной системы. Специальная форма оси 10 якоря и конструкция подвески обеспечивают самоустановку якоря. Воздушный зазор между якорем и полюсами сердечника регулируют установкой текстолитовых подкладок 9 под ось якоря.

Провода, подходящие к главным контактам и отходящие от них, крепятся болтами 17. Гибкие выводы включающих катушек присоединяют винтами 8 к зажимам. Контактор имеет замыкающие и размыкающие вспомогательные контакты 6.

В контакторе КТУ-4Б для питания включающей катушки выпрямленным напряжением установлен мостовой выпрямитель UZ , собранный на кремниевых диодах VD 1- VD 4 (рис. 3.13б). При включении контакта К.1 промежуточного реле управления замыкается цепь включающих катушек КМ контактора через резистор R 1. Проходящий по катушкам ток недостаточен для притягивания якоря. Но одновременно замыкается цепь питания реле напряжения KV через размыкающий вспомогательный контакт КМ. 1 контактора и резистор R 2. Реле KV включается и своим контактом KV . 1 шунтирует резистор R 1. Ток в катушке контактора КМ при этом увеличивается, и контактор включается. При трогании подвижной системы контактора его контакт КМ.1 в цепи катушки реле KV размыкается. Если реле отключится мгновенно, то его контакт KV .1 дешунтирует резистор R 1 прежде, чем магнитная система контактора замкнется полностью. При этом ток в катушках контактора уменьшится, и якорь начнет отпадать, в результате чего замкнется контакт КМ.1, включится реле KV , замкнется контакт KV .1, ток в катушках контактора возрастет, и якорь снова начнет притягиваться, размыкая контакт КМ.1, и т.д. Таким образом, контактор будет включаться с так называемым "пулеметным эффектом", при котором ток в катушках превышает номинальный, в результате чего они быстро могут выйти из строя. Во избежание этого явления катушку реле KV шунтируют диодом VD 5, через который проходит ток под действием э.д.с. самоиндукции, возникающей при размыкании цепи катушки KV контактом КМ.1. Этот ток создает небольшую задержку на отключение реле KV , во время которой якорь контактора успевает дойти до конечного положения и замкнуть магнитную цепь. Размыкание контакта KV .1 и уменьшение тока в катушках контактора уже не приводят к отпаданию якоря, так как для его удержания при полностью замкнутой магнитной цепи требуется значительно меньший ток, чем для включения.

Резистор R 3 служит для ограничения тока при коротком замыкании в выпрямителе.

В настоящее время находят применение контакторы КТ12Р33 на напряжение 1140 (660) В и номинальный ток 160 А; КТ12Р37 на напряжение 1140 (660) В и номинальный ток 400 А. Основная особенность этих контакторов – применение вакуумных дугогасительных камер с высокой электрической износостойкостью. Силовые контакты контакторов расположены в цилиндрических камерах, из которых откачан воздух. Выводы контактов сделаны в противоположных торцах камеры. Подвижный контакт встроен в металлический сильфон, что обеспечивает герметичность камеры и возможность перемещения контакта. Между ярмом электромагнита, выполненного в виде двух кернов, на которых размещены каркасы с обмотками, и якорем из массивной стальной пластины установлена возвратная пластина.

Гашение дуги между контактами за счёт электрической прочности вакуумного зазора происходит гораздо быстрее, чем в воздушном зазоре.

Катушки электромагнитов контакторов рассчитаны на питание постоянным или выпрямленным током.

Для устранения вибрации якоря при питании катушки контактора переменным током на полюсе сердечника электромагнитной системы устанавливается короткозамкнутый виток, охватывающий примерно 2/3 сечения сердечника. Магнитный поток, образованный намагничивающей силой катушки контактора, наводит э.д.с., под действием которой в короткозамкнутом витке протекает ток, вызывающий дополнительный магнитный поток. Когда основной магнитный поток равен нулю, дополнительный магнитный поток препятствует отпускания якоря.

Рисунок 3.13 – Устройство контактора КТУ-4А (а) и схема включения контактора КТУ-4Б.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Каково назначение кнопочных постов управления?

2. Каковы типы кнопочных постов выпускаются промышленностью?

3. Какой тип кнопочного поста управления необходим при управлении электродвигателем с возможным его реверсированием?

4. Каково назначение контактора?

5. Из каких основных частей состоит контактор?

6. Каковы особенности конструкции контакторов КТ7113У, КТ7123У? Как осуществляется гашение электрической дуги в этих контакторах?

7. Каковы особенности конструкции контакторов КТУ-4А, КТУ-4Б? Как осуществляется гашение электрической дуги в этих контакторах?

8. Каковы особенности конструкции контакторов КТ12Р33, КТ12Р37? Как осуществляется гашение электрической дуги в этих контакторах?

9. Как осуществляется устранение вибрации якоря контактора при питании катушки контактора переменным током?

Список рекомендуемой литературы

1. Электрооборудование и электроснабжение участка шахты. Справочник. Р.Г. Беккер, В.В. Дегтярёв, Л.В. Седаков. М., Недра, 1983, с. 280-283.

2. Е.Ф. Цапенко, М.И, Мирский, О.В. Сухарев, с.171 – 173.

3. Г.Д. Медведев, с. 61 – 67.

Занятие 14

Узловые вопросы лекции:

1.3.10. Основные виды и принципиальные схемы защит электрических аппаратов: минимальной, нулевой, самопроизвольного включения при замыкании внешних цепей управления, контроль заземления корпуса машины.

Краткий конспект лекции.

1.3.10.1. Минимальная защита осуществляет защиту двигателей от работы при пониженном напряжении, так как при номинальном статическом моменте и пониженном напряжении электродвигатель потребляет ток, превышающий номинальный. Не исключено также опрокидывание (остановка) электродвигателя, потребляющего при этом пусковой ток. Всё это может привести к выходу из строя электродвигателя. В качестве аппарата защиты применяются минимальные реле.

Минимальные реле могут быть первичными (для двигателей с напряжением <1000В) и вторичными (для сетей с напряжением > 1000 В), с мгновенным срабатыванием и с выдержкой времени при срабатывании.

В магнитных контакторах роль минимального реле выполняют катушки контакторов, которые рассчитываются таким образом, что при снижении напряжения до (0,6 – 0,7)U_ном они не могут удерживать контакты во включенным положении и контактор отключается.

1.3.10.2. Нулевая защита предназначена для отключения потребителей при исчезновении напряжения или при снижении его до 15% от U_ном, а также предотвращения самовключения их при появлении напряжения в сети. Нулевая защита предотвращает травматизм.

Нулевая защита в магнитных рудничных пускателях обеспечивается кнопкой «Пуск» с самовозвратом и контактом контактора, шунтирующим кнопку «Пуск» или кнопкой «Пуск» с самовозвратом и резистором, шунтирующим кнопку «Пуск», в зависимости от схемы управления магнитным пускателем (трёхпроводной, двухпроводной).

При включении пускателя кнопкой «Пуск» (рис. 3.14) происходит включение промежуточного реле К, которое своим замыкающим контактом замкнёт цепь питания контакторной катушки КМ. Катушка контактора КМ, получив питание, замкнёт силовые контакты контактора (на схеме не показаны) а контактом КМ1, зашунтирует кнопку «Пуск», после чего можно отпустить кнопку. Пускатель при этом остаётся в работе. При отключении напряжения сети все элементы схемы возвращаются в исходное отключённое состояние. При подаче напряжения включение электродвигателя не произойдёт – разомкнуты контакты кнопки «Пуск».

1.3.10.3. Защита от потери управляемости (самопроизвольного включения).

Защита предназначена для предотвращения аварий, связанных с невозможностью отключения электродвигателя машины или механизма, при коротком замыкании в цепях дистанционного управления. Защита от потери управляемости в магнитных пускателях осуществляется с помощью схемы управления и диода, встроенного в дистанционный пульт управления (кнопочный пост). При замыкании внешних цепей управления диод шунтируется и промежуточное реле перестает обтекаться постоянным током и цепь контактора размыкается. Принцип работы защиты от потери управляемости приведен ниже.

Дистанционное управление может осуществляться по трехпроводной (рис. 3.14 а) или по двухпроводной (рис. 3.14 б) схеме.

Заземляющая жила (провод 3) используется как токоведущая в цепи управления. При обрыве ее диод VDперестает шунтировать реле Кв течение одного полупериода, оно отключается и отключает пускатель. Оперативное отключение пускателя производится нажатием кнопки "Стоп".

Защита от потери управляемости происходит следующим образом. При обрыве провода 1пускатель не включается, а при обрыве проводов 2 или 3включенный пускатель отключается. В случае замыкания проводов 1и 2трехпроводная схема превращается, по существу, в двухпроводную. При замыкании проводов 2и 3или 1и 3катушка реле Коказывается зашунтированной накоротко в течение обоих полупериодов, в результате чего включенный пускатель отключается, а включение пускателя становится невозможным.

В двухпроводной схеме (рис. 1б) кнопка "Пуск" зашунтирована резистором Rс таким сопротивлением, чтобы постоянная составляющая выпрямленного тока была недостаточна для включения реле, но достаточна для его удержания во включенном положении. Эта схема также обеспечивает контроль целостности цепи заземления и защиту от потери управляемости. Недостаток двухпроводной схемы, состоящий в возможности самовключения пускателя при значительном повышении напряжения в сети, может быть устранен использованием для питания цепи управления стабилизированного трансформатора Т2.

Дата добавления: 2021-11-30; просмотров: 35; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 3 4 5 6 789 10 11 12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!