Практическое занятие 6. Тема: Исследование устройства, характеристик и работы магнитного пускателя.. Содержание работы и методика ее выполнения.

Практическое занятие 6

Тема: Исследование устройства, характеристик и работы магнитного пускателя.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:Выработать практические навыки монтажа электрической схемой реверсивного управления с блокировкой контактами магнитного пускателя;научиться читать, собирать схему, осуществлять проверку действия схемы.

Для выполнения работы необходимо

знать:

· физические принципы работы, конструкцию, технические характеристики электрической схемы реверсивного управления с блокировкой контактами магнитного пускателя;

· области применения, условия эксплуатации схемы реверсивного управления с блокировкой контактами магнитного пускателя;

уметь:

· работать с нормативными документами, справочной литературой и другими информационными источниками;

· читать и анализировать электрическую схему реверсивного управления с блокировкой контактами магнитного пускателя;

· собирать электрическую схему реверсивного управления с блокировкой контактами магнитного пускателя.

ОБОРУДОВАНИЕ:

Инструменты: индикаторная отвертка, отвертка 3,0 мм, отвертка 5,0 мм, пассатижи, бокарезы, монтерский нож, зачистка изоляции провода.

Расходный материал: провод ПВ, изолента, электролампочки.

Оборудование: стенд для промышленной схемы (автоматический выключатель 1 штука, предохранители 3 штуки, магнитный пускатель 2 штуки, тепловое реле 1 штука, электродвигатель 1 штука, кнопочная станция 1 штука).

Содержание работы и методика ее выполнения.

Магнитный пускатель – это устройство, состоящее, как правило, из трехполюсного контактора, встроенных тепловых реле и вспомогательных контактов.

Они предназначены для управления электродвигателями трехфазного тока мощностью до 75 кВт. Магнитные пускатели могут быть нереверсивными (рисунок 20) или реверсивными (рисунок 21).

Главными составляющими любого магнитного пускателя является его электромагнитная система и система контактов, состоящая из групп подвижных и неподвижных контактов (главные контакты) и блок-контактов. Открутив винты и сняв крышку кожуха магнитного пускателя, можно увидеть его подвижные и неподвижные контакты. Подвижные контакты закреплены на одной изоляционной траверсе, с нейже связаны дополнительные контакты (блок-контакты), что обеспечивает одновременное замыкание или размыкание всех полюсов. Пускатели, предназначенные для коммутирования электрических цепей с большими токами, как правило, оснащены дугогасителями, располагаемыми в специальных дугогасительных камерах над главными контактами.

Принцип действия пускателя заключается в следующем: при включении пускателя по катушке проходит электрический ток, сердечник намагничивается и притягивает якорь, при

этом главные контакты замыкаются, по главной цепи протекает ток. При отключении пускателя катушка обесточивается, под действием возвратной пружины якорь возвращается в исходное положение, главные контакты размыкаются.

При отключении магнитного 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, если напряжение в сети снижается до 50-60% номинального.

Если электродвигатель включается рубильником, пакетным выключателем или контроллером, то при перебое в электроснабжении и остановке двигателя схема не нарушится, при восстановлении напряжения двигатель самопроизвольно включится в сеть. Такой самопроизвольный пуск двигателя может явиться причиной аварии или несчастного случая.

При выборе магнитных пускателей прежде всего необходимо обращать внимание на наибольшую допустимую мощность электродвигателя, работой которого будет управлять пускатель. Если магнитный пускатель управляет работой двигателя большей мощности, чем указано в паспорте пускателя, то контактная система пускателя быстро выйдет из строя. Кроме того, необходимо обращать внимание на напряжение, указанное на втягивающей катушке. Если подать напряжение большее, чем номинальное напряжение катушки, то последняя сгорит при первом же включении магнитного пускателя.

Магнитные пускатели переменного тока предназначены в основном для дистанционного управления асинхронными электродвигателями. Осуществляют также нулевую защиту, т.е. при исчезновении напряжения или его снижении на 40-60% от номинального магнитная система отпадает и силовые контакты размыкаются. В комплекте с тепловым реле пускатели выполняют также защиту электродвигателей от перегрузок и от токов, возникающих при обрыве одной из фаз.

Конструктивная и электрическая схемы пускателя ПА показаны на рисунке 4. При нажатии кнопки Пуск подается питание в катушку контактора К (5) через размыкающиеся контакты тепловых реле ТРП₁, ТРП₂ и кнопку Стоп. Пускатели выпускаются в открытом, защищенном и пылебрызгонепроницаемом исполнениях, с тепловыми реле и без них, бывают реверсивными и нереверсивными.

Якорь электромагнита 6 притягивается к сердечнику 4, вращаясь вокруг оси О₁. При этом неподвижные контакты 2 замыкаются подвижным контактным мостиком 8. Нажатие в контактах обеспечивается пружиной 9. Одновременно замыкаются вспомогательные контакты БК (рисунок 20, а), которые шунтируют кнопку Пуск.

Рисунок 20 – Магнитный пускатель серии ПА: а) электрическая схема;

б) конструктивная схема

При перегрузке электродвигателя срабатывают оба или одно тепловое реле 11, цепь катушки размыкается контактами ТРП₁ и ТРП₂. При этом якорь 6 больше не удерживается сердечником и под действием собственной массы и пружины 7 подвижная система переходит в отключенное положение, размыкая контакты. Двукратный разрыв в каждой фазе и закрытая камера 10 обеспечивают гашение дуги без специальных устройств.

Точно так же происходит отключение пускателя при нажатии кнопки Стоп.

Амортизирующая пружина 3 предохраняет подвижную часть от резких ударов при включении. Все детали пускателя крепятся на металлическом основании 1.

Для защиты двигателя от КЗ в цепь включены предохранители П.

Реверсивный магнитный пускатель предназначен для пуска, остановки и изменения направления вращения (реверс) асинхронного электродвигателя Реверсивный пускатель имеет сдвоенный контактор. Для включения реверсивного пускателя применяют трехкнопочную станцию с кнопками SB1, SB2, SB3. Схемой предусмотрена электрическая блокировка, которая не допускает одновременного включения двух контакторов, что равносильно короткому замыканию. Магнитный пускатель обеспечивает электрическую блокировку отключенного реверсивного пускателя тем, что питание катушки пускателя осуществляется через нормально замкнутые контакты и при включении одного из пускателей второй блокируется ими.

Реверсивный пускатель снабжен также механической рычажной блокировкой, исключающей одновременно включение контакторов. Таким образом, в целях надежной работы реверсивный магнитный пускатель имеет двойную блокировку – электрическую и механическую.

Обмотку катушки контактора реверсивного пускателя подключают к источнику питания через трехкнопочную станцию.

Для защиты электродвигателя от перегрузки в реверсивный магнитный пускатель встраивают тепловые реле нагреватели которых включают последовательно в главную цепь, а контакты включают в цепь катушки пускателя,

Схема реверсивного магнитного пускателя показана на рисунке 21.

Рисунок 21 – Схема реверсивного магнитного пускателя

Кнопка управленияВперед имеет замыкающие контакты 1-2 и размыкающие контакты 4-6. Аналогичные контакты имеет кнопка пуска двигателя в обратном направленииНазад. Соответственно индекс «в» отнесен к элементам, участвующим при работе вперед, и индекс «н» - при работе назад. При пускеВперед замыкаются контакты 1-2 этой кнопки и процесс протекает так же, как и у нереверсивного пускателя, с той лишь разницей, что цепь катушки К_В замыкается через размыкающие контакты 1-6 кнопки Назад. Одновременно размыкаются размыкающие контакты 4-6 кнопкиВперед, при этом разрывается цепь катушки К_Н. При нажатии кнопки Назад вначале размыкаются контакты 1-6, обесточивается катушка К_В и отключается пускатель Вперед. Затем контактами 4-3 запускается электромагнит пускателяНазад. При одновременном нажатии кнопки Вперед и Назад ни один из пускателей не будет включен.

Блок-контакты в настоящее время выпускаются в виде унифицированных блоков, которые могут устанавливаться в различных пускателях.

Корпус магнитного пускателя состоит из двух половин, соединенных винтами. Выкрутив эти винты, можно увидеть магнитопровод, состоящий из неподвижной его части - сердечника, закрепленного в основании нижней половины пускателя и подвижной - якоря, соединенный механически с контактной системой.Как видно из фото, на среднем стержне неподвижного сердечника расположена электромагнитная катушка, с помощью которой и осуществляется управление магнитным пускателем. При прохождении в ней электрического тока, возникает электромагнитное поле, притягивающее якорь к неподвижному сердечнику и осуществляющее замыкание главных и замыкание (размыкание) вспомогательных контактов.

Рисунок 22 – Конструктивные элементы магнитного пускателя

При размыкании цепи катушки управления, отсутствие электромагнитной силы и действие возвратной пружины вызовет возврат якоря в исходное положение, что приведет к размыканию контактов магнитного пускателя. Рабочее напряжения катушки управления магнитного пускателя, обычно указывается на корпусе. Так стандартный ряд значений U_кат: 12, 24, 110, 220 и 380 В.

Рисунок 23 - Конструктивные элементы магнитного пускателя

Блок-контакты. Очень важная часть устройства магнитного пускателя. В отличие от главных силовых контактов, блок-контакты предназначены для коммутации цепи управления. Их замыкание и размыкание происходит одновременно с замыканием и размыканием главных контактов, т .к. они расположенына одной изоляционной траверсе.

При срабатывании магнитного пускателя эти дополнительные контакты замыкают либо размыкают цепь катушки управления В зависимости от состояния контактов в нормальном положении (когда пускатель отключен, т. е., его катушка находится не под напряжением) различают блок-контакты NC и NO.

Рисунок 24 – Блок-контакты магнитного пускателя

Первые (NC - NormalClose) - нормально закрытые, в нормальном положении пускателя замкнуты, вторые (NO - NormalClose) - наоборот, разомкнуты в нормальном положении и замыкаются при срабатывании магнитного пускателя. На фото справа показаны блок-контакты NC и NO, находящиеся в одном корпусе.

Тепловое реле. Наличие этого устройства в магнитном пускателе, позволяет реализовать защиту электродвигателей от перегрузок по току недопустимой длительности. Они состоят из биметаллических пластин, отдельных для каждого полюса ("фазы"), системы рычагов, спусковой механизм и NC-контакта.

Принцип действия теплового реле, вкратце можно описать следующим образом: ток, превышающий номинальный, проходя через биметаллические пластины вызывает их нагревание, отчего пластины деформируются и выгибаясь, воздействуют на систему рычагов реле, приводя в свою очередь, в действие систему рычагов, которая и размыкает NC-контакт.

Размыкаемый нормально закрытый контакт включается в цепь электромагнитной катушки последовательно и при его размыкании размыкается цепь управления. Происходит возврат якоря с силовыми контактами в исходное положение, таким образом, двигатель обесточивается, что и убережет от преждевременного выхода его из строя.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ И ФОРМА ОТЧЕТНОСТИ:

Задание 1. Изучить электрическую схему реверсивного управления с блокировкой контактами магнитного пускателя

Задание 2. Прочитать электрическую схему реверсивного управления с блокировкой контактами магнитного пускателя. Собрать схему.

Задание 3. Продемонстрировать преподавателю работоспособность схемы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Что такое реверс?

2. Что такое блокировка?

3. Какие способы и устройства применяют для гашения дуги в магнитных пускателях?

4. От каких ненормальных режимов работы электрической цепи защищает магнитный пускатель?

12 Следующая ⇒