Исследование контакторов постоянного и переменного
ТОКА
1.2. Цель работы.
1.1.1. Ознакомиться с техническими данными и изучить конструкцию контакторов и магнитных пускателей переменного тока.
1.1.2. Исследовать магнитные пускатели переменного тока.
1.2. Основные теоретические сведения
Контакторы - это коммутационные аппараты, предназначенные для
частых включений и отключений электрических цепей при нормальных
режимах работы. Контакторы применяются в цепях напряжения до 500В
переменного тока и 600В постоянного тока.
Контакторы подразделяют на:
а) электромагнитные, которые срабатывают при помощи электромагнита;
б) постоянного тока - линейные и ускорения;
в) переменного тока промышленной частоты;
г) переменного тока повышенной частоты (до 10 кГц ).
Контакторы, служащие для замыкания или размыкания электрических цепей, называют линейными, а контакторы, служащие для закорачивания отдельных ступеней пускового реостата, - ускорения.
Основные узлы любого электромагнитного контактора:
· электромагнитный механизм,
· главные контакты,
· дугогасительное устройство,
· блок-контакты.
Принцип действия контакторов заключается в следующем: при
подаче напряжения на обмотку электромагнита якорь притягивается. Подвижный контакт, связанный с якорем, замыкает или размыкает главную цепь. Дугогасительная система обеспечивает быстрое гашение дуги. Вспомогательный блок-контакт используется для согласования работы контактора с другими аппаратами.
Тяговая характеристика электромагнита переменного тока близко подходит к противодействующей характеристике, в результате, контакторы переменного тока обладают высоким коэффициентом возврата (0,6...0,7), что дает возможность осуществить защиту объекта от падения напряжения.
Промышленностью выпускаются следующие основные серии контакторов переменного тока:
а) контакторы серии КТ на номинальные токи 75, 150, 300 и 600А и номинальные напряжения 380В и 500В.
б) контакторы серии КИ - предназначены в основном для установки в магнитных пускателях на токи 60, 100 и 150А и напряжением
380В.
Контакторы выполняют свои функции удовлетворительно, если
напряжение на зажимах катушки:
U = (0,85...1,1)Uном.
Снижение напряжения ниже 0,85 Uном. уменьшает силу, удерживающую якорь, в результате чего при некотором напряжении отпадания
Uотп., происходит отрыв якоря от полюсов. Наименьшее напряжение Uср., при котором происходит включение контактора, называют напряжением срабатывания.
Отношение:
К = Uотп./Uср.
называют коэффициентом возврата.
Механической характеристикой контактора называют зависимость механических противодействующих сил от величины рабочего зазора Fмех. = f(d).
Противодействующие силы в электромагнитных контакторах создаются с помощью пружин.
Магнитный пускатель - это контактор переменного тока, предназначенный для дистанционного управления и защиты от понижения напряжения питающей сети и токов перегрузки асинхронных двигателей малой и средней мощности.
Основным узлом магнитного пускателя, как контактора, является
электромагнит переменного тока, приводящий в действие систему с
контактами.
Обычно в магнитных пускателях применяют трех полюсный контактор переменного тока, имеющий три главных замыкающих контакта и
от одного до четырех вспомогательных, блокировочных, или блок-кон-
тактов.
В кожух магнитного пускателя, кроме контактора, часто встраивается тепловое реле, выполняющее токовую защиту с выдержкой времени, зависящей от величины тока.
Выбор магнитного пускателя и контакторов производится:
а) по номинальному напряжению сети:
Uном. = Uсети,
где Uном. - номинальное напряжение катушки магнитного пускателя;
б )по номинальному току нагрузки:
Iном. ³ Iном.нагр.,
где Iном. - номинальный ток магнитного пускателя, контактора
для конкретного режима работы;
в) по мощности двигателя исполнительного механизма;
г) по режиму работы;
д) по числу включений в час;
е) по номинальному напряжению контактов аппарата:
Uном.конт. ³ Uсети.
ж) по времени включения и отключения.
1.3. План работы.
1.3.1. Изучить устройство, назначение контакторов и магнитных
пускателей и их систем.
1.3.2. Для исследования свойств магнитного пускателя переменного тока ПМЛ-110 с номинальным напряжением катушки 110В, 50Гц
необходимо собрать схему согласно рис. 2.1.
Рис. 2.1.
Включить стенд, затем включить источник питания 24В и далее ЛАТР. Увеличивая величину подаваемого напряжения контролировать показания приборов и зафиксировать их в момент, когда якорь втянется в катушку. Зафиксировать величину резко изменившегося тока. Затем довести напряжение до номинальной величины 110В и вновь замерить ток в катушке. Затем уменьшать напряжение до момента отпускания якоря. Зафиксировать величину тока и напряжения в этот момент (в моменты переключения ЛАТРа придерживать пальцем кнопку якоря пускателя, обеспечивая его притянутое положение на момент кратковременного обесточивания катушки). Данные занести в табл. 2.1. Повторить опыт несколько раз. Во избежание перегрева катушки пускателя не допускать длительной работы катушки с невтянутым якорем, а также необходимо делать паузу между опытами.
Результаты опыта
Таблица 1.1.
Напряжения срабатывания Uср., В | |||||
Ток при невтянутом якоре в опыте на включение Iср., А | |||||
Ток при втянутом якоре в опыте на включение Iвкл.,А | |||||
Напряжение возврата, В |
1.3.3. Произвести расчет параметров пускателя по следующим
формулам:
Коэффициент возврата:
Кв = Uв/Uср.
Кратность пускового тока к номинальному:
К = Iср/Iном.
Номинальная активная мощность :
Рном. = I R, Вт.
Номинальная полная мощность катушки:
Sном. = Iном.Uном., ВА.
Пусковая полная мощность катушки:
Sп = Iср.ном.Uном.,ВА.
1.3.4. Для исследования свойств магнитного пускателя переменного тока ПМЛ с номинальным напряжением катушки 220В,50Гц
необходимо собрать схему согласно рис. 2.2.
Рис. 2.2.
Далее работа выполняется аналогично приведеной выше. Включить стенд, затем включить источник питания 24В и далее ЛАТР. Увеличивая величину подаваемого напряжения контролировать показания приборов и зафиксировать их в момент, когда якорь втянется в катушку. Зафиксировать величину резко изменившегося тока. Затем довести напряжение до номинальной величины 220В и вновь замерить ток в катушке. Затем уменьшать напряжение до момента отпускания якоря (в моменты переключения ЛАТРа придерживать пальцем кнопку якоря пускателя, обеспечивая его притянутое положение на момент кратковременного обесточивания катушки). Зафиксировать величину тока и напряжения в этот момент. Данные занести в табл. 2.1. Повторить опыт несколько раз. Во избежание перегрева катушки пускателя не допускать длительной работы катушки с невтянутым якорем, а также необходимо делать паузу между опытами.Результаты опыта занести в табл. 2.2. и произвести расчеты, как и в предыдущем опыте.
Результаты опыта
Таблица 1.2
Напряжения срабатывания Uср., В | |||||
Ток при невтянутом якоре в опыте на включение Iср., А | |||||
Ток при втянутом якоре в опыте на включение Iвкл.,А | |||||
Напряжение возврата, В |
1.3.5. Для исследования свойств промежуточных реле постоянного тока с номинальным напряжением катушки 24В необходимо собрать схему согласно рис. 2.3.
Рис. 2.3.
Далее работа выполняется аналогично приведенной выше (напряжение, подаваемое на катушку реле изменяется ЛАТРом). Результаты измерений занести в табл. 2.3 и произвести расчеты как и в предыдущем опыте (кроме номинальной и пусковой полной мощности).
Результаты опыта
Таблица 2.3
Напряжения срабатывания Uср., В | |||||
Ток при невтянутом якоре в опыте на включение Iср., А | |||||
Ток при втянутом якоре в опыте на включение Iвкл.,А | |||||
Напряжение возврата, В |
1.4. Контрольные вопросы
1.4.1. Каково назначение контакторов и магнитных пускателей?
1.4.2. Опишите конструкции контакторов и магнитных пускателей.
1.4.3. Расскажите о назначении теплового реле в магнитном пускателе.
1.4.4. Нарисуйте схему управления пуском асинхронного двигателя с помощью магнитного пускателя.
4. Лабораторная работа