Магнитные пускатели лабораторная работа по ЭГП скачать

ссылка для скачивания файла

Федеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО
Уральский Государственный
Горный Университет
 
 
 
 
Кафедра электрификации горных предприятий
 
 
 
 
Отчет по лабораторной работе
по теме: «Магнитные пускатели»
 
 
 
Выполнили: Лапушкин С.С.
                Ощепков М.А.
                Хуторной Д.А.
                Ольков М.А.
Студенты группы ЭГП-04-1
 
                                                             Проверил: Горячих Ю.А.
 
 
 
 
 
 
Екатеринбург, 2008
Цель работы: Изучить назначение, конструкции и электрические схемы магнитных пускателей серии П, ПА, ПМЕ.
 
5.1 Общие сведения
Магнитным пускателем называется электромагнитный аппарат, предназначенный для дистанционного и автоматического управления асинхронными короткозамкнутыми электродвигателями переменного тока. Они также могут использоваться для включения и выключения цепей переменного и постоянного тока различного назначения.
Наиболее широкое применение нашли пускатели серии ПА, ПМЕ (серия П устарела и снята с производства). В этих пускателях за счет совершенствования конструкции достигнута большая частота включений (600 включений в час) по сравнений с пускателями се­рии П (150 включений в час). Пускатели этих серий не разрешается использовать во взрывоопасной среде – на шахтах и фабриках, опасных по газу и пыли (газ метан на шахте, угольная пыль на угольных шахтах и фабриках).
Пускатели серии ПА, ПМЕ выпускаются на токи до 150 А, т.е. этот ток ограничивается коммутационными способностями главных или силовых контактов. По этому свойству пускатели выпускаются шести величин (с 1 по 6), контакты которых рассчитаны на токи 15,20,50,75,100,150 ампер. Кроме буквенного обозначения пускатель имеет цифровое (три цифры). Первая цифра указывает на величину (габарит, типоразмер) пускателя в соответствии с вышеуказанным. Вторая цифра означает исполнение пускателя. Пускатели выпускаются в трех исполнениях: I – открытое (устанавливаются в шкафах уп­равления в незапыленной среде); 2— защитное, затрудняющее случайное прикосновение к токоведущим частям; 3 – пылеводозащищенное (для установки в пыльных помещениях – дробильных цехах фаб­рик, а также во влажных и водообильных цехах).
Третья цифра указывает на функцию пускателя: 1-2 – не ревер­сивные пускатели, 3-4 – реверсивные; кроме того, в пускателях могут устанавливаться тепловые реле для защиты электрических дви­гателей - цифры 2-4 указывают на наличие установленных тепловых реле; 1-3 – отсутствие тепловых реле.
 
5.2 Устройство магнитных пускателей
Магнитный пускатель – это электромагнитное устройство, рис. 5.1, состоит из электромагнитной системы и системы  электрических контактов. Электромагнитная система включает в себя магнитопровод и катушку. Магнитопровод (обычно прямоугольного сечения) набирается спрессованным пакетом из пластин электротех­нической стали определенного профиля (например, 0-образного). Магнитопровод состоит из неподвижной части, называемой сердечни­ком и подвижной – якоря. Якорь механически связан

 
 



изоляционным материалом с подвижными электрическими контактами.

 
На сердечнике пускатели устанавливается катушка (обмотка) – это большое количестве витков тонкого эмалевого провода.
Система электрических контактов состоит из главных или силовых контактов, включаемых а цепь питания двигателя и вспомогатель­ных или блокировочных контактов для блокирования  каких-либо устройств от включения (выключения) и других целей (например сигнализация).
Для управления магнитным пускателем обычно используют кнопочный пост, содержавши две или три кнопки с пружинным возвратом. Кнопочный пост может быть расположен на значительном расстояния от пускателя и электрического двигателя.
Одна кнопка должна быть с размыкающими контактами (кнопка "стоп") и одна или две с замыкающими контактами (кнопке "пуск" – " вперед" и "назад").
Кроме того, как указывалось выше, пускатели могут комплек­товаться тепловыми реле. Магнитная система, контакты, тепловые реле смонтированы на одном общем основании и заключены в метал­лический корпус.
 
5.3 Принцип действия магнитного пускателя
Для включения в работу электродвигателя АД, рис. 5.1, необ­ходимо нажать на кнопку SВ2. Обмотка пускателя получает питание. Ток, протекавши по обмотке, наводит в магнитопроводе магнитное поле Ф. Под действием магнитного поля возникает намагничивания сила Fф, которая преодолевает силу натяжения пружины Fп и якорь втягивается, совершив определенное перемещение. Поскольку якорь связан с подвижными электрическими контактами, то они переходят в другое состояние; разомкнутые – размыкаются; замкнутые – размыкаются. После срабатывания у пускателя главные (силовые) контакты замы­каются и на двигатель подается напряжение переменного тока, двигатель запускается. Срабатывают также вспомогательные контакты. Пусковая кнопка SВ2 замыкает свои контакты только на пе­риод ее нажатия. При отпускании кнопки контакты под действием пружины размыкаются. Для того, чтобы цепь питания катушки на время работы двигателя не размыкалась, контакты кнопки блокируются вспо­могательными контактами 2„ которые замыкаются при втягивании яко­ря. Для остановки двигателя необходимо нажать на стоповую кнопку SВ3, разорвать день питания обмотки. В этом случае исчезнет магнитное поле. Якорь под действием пружины возвращается в исходное состояние. Силовые контакты размыкаются, двигатель отключается.
 
5.4 Принцип управления электрическим двигателем с помощью реверсивного пускателя
Реверсирование асинхронных трехфазных двигателей переменного тока достигается изменением направления вращения магнитного поля в обмотке статора двигателя. Для этого необходимо изменить следования фаз переменного тока, например, если обмотки статора были к фазам А,В,С, то для реверса необходимо поменять местами две фазы, т.е. А,С,В или В,А,С или С,В,А.
         Реверс двигателя легко осуществим автоматически с помощью реверсивного магнитного пускателя. Для этого в магнитном пускателе устанавливается две электромагнитные системы с контактами и катушками КМ1- вперед» и КМ2 – назад, рис. 5.2.
 
 
 



Для включения двигателя на направление вращения вперед необходимо  нажать на пусковую кнопку SВ1 . Катушка КМ1 получает питание по цепи: фаза А, стоповая кнопка SВ3, пусковая кнопка SВ1, катушка КМ1, замкнутые контакты КМ2:3, замкнутые контакты тепловых реле ТР2 и ТР1 и фаза С. Катушка КМ1 втягивает якорь, замыкаются главные контакты КМ:1 в цепи питания двигателя, двигателя запускается. При этом замыкаются контакты КМ1:2, блокирующие пусковую кнопку SB1 и размыкаются контакты КМ1:3 в цепи питания катушки КМ2, исключая одновременное включение катушек КМ1 и КМ2, предотвращая 2-х фазное короткое замыкание на главных контактах. Для остановки двигателя необходимо нажать на стоповую кнопку SВЗ, что приводит к размыканию главных контактов и отключению двигателя.

Для реверсирования работающего двигателя необходимо сначала нажать на стоповую кнопку SВЗ затем на кнопку SВ2. При этом замкнутся главные контакты КМ2:1 и сменится следование фаз на об­мотки статора двигателя. Двигатель включится в обратном направлении.
 
5.5. Виды электрических защит и блокировок в магнитных пускателях
В магнитных пускателях может быть две электрических защиты (при наличии теплового реле):
1. Тепловая защита предназначена для защиты электрического двигателя от перегрузки, т.е. от тока в обмотках двигателя превы­шающего номинальное значение. Увеличение тока вызывает нагрев двигателя, который может привести к разрушению изоляции и выходу двигателя из строя. Тепловая защита осуществляется с помощью двух тепловых реле ТР1, ТР2. установленных в двух фазах питания двигателя. Принцип действия теплового реле основан на свойстве биметаллической пластинки, рис. 5.3, которая реагирует на протекание тока по проводнику наделением   тепла. Биметаллическая пластинка I представляет собой пластинку из двух слоев различных металлов, обладающих различными коэффициентами линейного расшире­ния при нагревании. При нагревании биметаллическая пластинка де­формируется, прогибается. Один конец ее зафиксирован, второй конец, при определенной температуре освобождает отключающее устройство – электрические контакты теплового реле ТР1, ТР2. Эти контакты размыкают цепь питания катушки КМ1 или КМ2 и отключа­ют двигатель.
Рис. 5.3. Принцип действия теплового реле
 
При 20 % перегрузке тепловое реле срабатывает за время до 20 мин. При срабатывании биметаллическая пластинка встает на защелку и для возврата ее висходное состояние необходимо нажать на кнопку возврата по истечении времени, необходимого для остыва­ния биметаллической пластинки.
Промышленностью выпускается тепловые реле типов ТРН-10, 25,40; ТРП-25,60,150, РТ-20, Цифры указывают на номинальный ток теплового реле. Ток срабатывания теплового реле может регулировать­ся в пределах 25 % от номинального значения.
2. Нулевая и минимальная защиты
По правилам устройства электроустановок (ПУЭ) колебание, напряжения на зажимах электродвигателей допускается в пределах ±5%Uн. При эксплуатации электрооборудования напряжение в сети колеблется в более широких пределах. Возможно также внезапное появление напряжения после его исчезновения.
Снижение напряжения на зажимах асинхронных электродвигате­лей ведет к значительному снижению момента двигателя, так как он пропорционален квадрату напряжения, и увеличению тока в обмотках, перегреву обмоток двигателя. Внезапное появление напряжения после его исчезновения может вызвать самозапуск двигателя и привести к аварии или несчастному случаю, Для предотвращения этих последствий служит минимальная и нулевая защиты.
Защита, отключающая установку при изменении напряжения до ±5%Uн называется минимальной.
Нулевая защита отключает установку при полном исчезновении напряжения и при снижении его до 15 % Uн.
В магнитных пускателях оба вида защит реализуются с помощью электромагнитной системы. При снижении напряжения ниже допустимого значения или при его исчезновения якорь пускателя отпускается и происходит отключение двигателя. При появлении напряжения самозапуск двигателя не произойдет из-за разомкнутой цепи пи­тания катушки контактами пусковой кнопки SВ2 и блокировочных контактов 2, рис.5.1
5.5.3. Блокировки а магнитных пускателях
В магнитных пускателях используют электрические и механические виды блокировок. Электрические осуществляются с помощью блокировочных контактов.
Механическая блокировка осуществлена в реверсивном магнитном пускателе. Она дублирует электрическую блокировку одновременного включения двух катушек. При подгорании замкнутых электрических контактов КМ1:3 и КМ2:3 возможно их прилипание и включение второй катушки. Механическая блокировка выполнена на рычагах 1,2. При втягивании якоря одной катушкой одновременно поворачивается рычаг 1 не позволяющий рычагом второй катушки втянуться второму якорю. На рисунке 5.4 показана механическая блокировка от одновременного включения катушек.
 
 
 
 
 
 
 
 
Рисунок 5.4 Механическая блокировка

 

5.6. Контакторы
     Контактор - это электромагнитное устройство, предназначенное для дистанционного включения и отключения цепей переменного и постоянного тока. Контактор, так же как и магнитный пускатель, состоит из электромагнитной системы и системы контактов. Принцип действия такой же, как и у магнитных пускателей. Существенным отличием контакторов является большая мощность и
значительно большие токи через главные контакты.
     Контакторы переменного тока выпускаются на напряжением от 110 до 380 В и номинальные токи до 1000 А. Контакторы постоянного тока выпускаются напряжением до 600 В и номинальные токи до 2500 А. Для гашения дуги при размыкании контактов используют дугогасительные камеры. Контакторы используют для управления мощными приводами, в том числе, асинхронными двигателями с фазным ротором при реостатном пуске. С помощью, так называемых, «контактов ускорения» переключаются секции пускового реостата в цепи ротора при разгоне двигателя.
 

27.10.2011   Рубрики: УГГУ