Контакторы и магнитные пускатели 
Контакторы и магнитные пускатели
Министерство образования и науки РФ
Федеральное агентство по образованию
Департамент образования Кировской области
ГОУ НПО профессиональное училище № 5
Письменная экзаменационная работа
Тема: «Магнитные пускатели, контакторы».
Выпускник: Касимов Андрей Игоревич
Группа № 21
Руководитель работы
Бакулин Николай Анатольевич
г. Киров 2010 год
ВВЕДЕНИЕ
В промышленности и мелкомоторном секторе, гражданском и коммерческом строительстве, задачи связанные с пуском и остановкой электродвигателей, а также с дистанционным управлением электрическими цепями возложены на контакторы и магнитные пускатели. Данные устройства применяются там, где необходимы частые пуски либо коммутация электрических устройств с большими токами нагрузки.
Для начала установим: чем это оборудование отличается друг от друга:
Контактор - это дистанционно управляемый коммутационный аппарат, позволяющий коммутировать мощные (в том числе индуктивные) нагрузки как переменного, так и постоянного тока.
Отличительной особенностью электромагнитных контакторов, по сравнению с близкими к ним электромагнитными реле является то, что контакторы разрывают электрическую цепь в нескольких точках одновременно, в то время как электромагнитные реле обычно разрывают цепь только в одной точке.
Контакторы - это аппараты дистанционного действия, предназначенные для частых включений и отключений силовых электрических цепей при нормальных режимах работы.
Электромагнитный контактор представляет собой электрический аппарат, предназначенный для коммутации силовых электрических цепей. Замыкание или размыкание контактов контактора осуществляется чаще всего с помощью электромагнитного привода.
Общепромышленные контакторы классифицируются:
· по роду тока главной цепи и цепи управления (включающей катушки) - постоянного, переменного, постоянного и переменного тока;
· по числу главных полюсов - от 1 до 5;
· по номинальному току главной цепи - от 1,5 до 4800 А;
· по номинальному напряжению главной цепи: от 27 до 2000 В постоянного тока; от 110 до 1600 В переменного тока частотой 50, 60, 500, 1000, 2400, 8000, 10 000 Гц;
· по номинальному напряжению включающей катушки: от 12 до 440 В постоянного тока, от 12 до 660 В переменного тока частотой 50 Гц, от 24 до 660 В переменного тока частотой 60 Гц;
· по наличию вспомогательных контактов - с контактами, без контактов.
Контакторы также различаются по роду присоединения проводников главной цепи и цепи управления, способу монтажа, виду присоединения внешних проводников и т.п.
На сегодняшний день существует огромный выбор контакторов и пускателей всех типов для всех возможных видов электроустановок.
Контакторы КМ - модульные контакторы, применяемые в основном в системах управления и автоматизации жилых, офисных, промышленных и прочих помещениях для управления и коммутации осветительных, обогревательных и вентиляционных и прочих инженерных систем. Применяются в сетях с напряжением до 380В переменного тока частотой 50Гц. Главные достоинства контактора КМ - малошумная коммутация, высокая коммутационная мощность и долговечность, свободный от фона переменного тока магнитный привод.
Контакторы серии КМЭ - малогабаритные контакторы, предназначенные для дистанционного пуска, остановки и реверсирования трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором в сетях переменного тока частотой 50/60Гц с напряжением до 660В (категория применения АС-3) и для дистанционного управления электрическими цепями в которых ток включения равен номинальному току нагрузки (категория АС-1).
Контакторы этой серии отличают: компактные размеры, широкий ассортимент исполнений и катушек управления, большой выбор дополнительных устройств и возможность реализации реверсивного варианта управления, простота в обслуживании и эффективность работы.
Контакторы серии КТЭ - также используются для использования в схемах управления трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором в сетях с напряжением до 660В. Могут использоваться для включения и отключения таких систем как: нагревательных установок, освещения, насосных систем, печей, вентиляции и т.д. В ассортименте компании как одиночные нереверсивные контакторы, так и блочные реверсивные контакторы.
реверсивный контактор нереверсивный контактор
Контакторы КТ-6000
Применяются для включения и отключения приемников электрической энергии с номинальным напряжением до 660В переменного тока частотой 50Гц. Сфера применения - включение мощных электрических машин в аппаратуре автоматического включения резерва (АВР). Изготавливаются только в открытом исполнении с естественным воздушным охлаждением. Выпускаются в трехполюсном исполнении на номинальные токи от 100 до 630А, категория применения АС3.
НАЗНАЧЕНИЕ контактора
Контакторы бывают трех видов: постоянного тока, контакторы переменного тока и контакторы постоянно-переменного тока.
Контакторы постоянного тока предназначены для коммутации цепей постоянного тока и, как правило, приводятся в действие электромагнитом постоянного тока.
Контакторы постоянного тока применяются для включения и отключения приемников электрической энергии в цепях постоянного тока; в электромагнитных приводах высоковольтных выключателей; в устройствах автоматического повторного включения.
Контакторы постоянного тока выпускаются в основном на напряжение 22 и 440 В., токи до 630 А., однополюсные и двухполюсные.
Контакторы переменного тока применяются для управления асинхронными трехфазными двигателями с короткозамкнутым ротором, для выведения пусковых резисторов, включения трехфазных трансформаторов, нагревательных устройств, тормозных электромагнитов и других электротехнических устройств.
Контакторы переменного тока предназначены для коммутации цепей переменного тока. Электромагниты этих цепей могут быть как переменного, так и постоянного тока.
КОНСТРУКЦИЯ контактора
Схема контактора постоянного тока представлена на рис. 330.
Контактор состоит из следующих основных узлов: главных контактов, дугогасительной системы, электромагнитной системы, вспомогательных контактов.
Конструктивно контакторы состоят из электромагнитной системы, состоящей из сердечника? (электромагнита, магнитопровода) (7), якоря (8), катушки (3) и крепежных деталей (1,2); системы главных контактов (4,5); дугогасительной системы (токоведущая связь (6).
Дугогасительная система обеспечивает гашение электрической дуги, возникающей при размыкании главных контактов.
Главные контакты осуществляют замыкание и размыкание силовой цепи. Они должны быть рассчитаны на длительное проведение номинального тока и на производство большого числа включений и отключений при большой их частоте. Нормальным считают положение контактов, когда втягивающая катушка контактора не обтекается током и освобождены все имеющиеся механические защелки. Главные контакты могут выполняться рычажного и мостикового типа. Рычажные контакты предполагают поворотную подвижную систему, мостиковые - прямоходовую.
Дугогасительные камеры контакторов постоянного тока построены на принципе гашения электрической дуги поперечным магнитным полем в камерах с продольными щелями. Магнитное поле в подавляющем большинстве конструкций возбуждается последовательно включенной с контактами дугогасительной катушкой.
Дугогасительная система обеспечивает гашение электрической дуги, которая возникает при размыкании главных контактов. Способы гашения дуги и конструкции дугогасительных систем определяются родом тока главной цепи и режимом работы контактора.
Электромагнитная система контактора обеспечивает дистанционное управление контактором, т. е. включение и отключение. Конструкция системы определяется родом тока и цепи управления контактора и его кинематической схемой.
Электромагнитная система контактора может рассчитываться на включение якоря и удержание его в замкнутом положении или только на включение якоря. Удержание же его в замкнутом положении в этом случае осуществляется защелкой.
Отключение контактора происходит после обесточивания катушки под действием отключающей пружины, или собственного веса подвижной системы, но чаще пружины.
Вспомогательные контакты. Производят переключения в цепях управления контактора, а также в цепях блокировки и сигнализации. Они рассчитаны на длительное проведение тока не более 20 А, и отключение тока не более 5 А. Контакты выполняются как замыкающие, так и размыкающие, в подавляющем большинстве случаев мостикового типа.
Контакторы переменного тока выполняются с дугогасительными камерами с деионной решеткой. При возникновении дуга движется на решетку, разбивается на ряд мелких дуг и в момент перехода тока через ноль гаснет.
Электрические схемы контакторов, состоящие из функциональных токопроводящих элементов (катушки управления, главных и вспомогательных контактов), в большинстве случаев имеют стандартный вид и отличаются лишь количеством и видом контактов и катушек.
Важными параметрами контактора являются номинальные рабочие ток и напряжения.
Номинальный ток контактора - это ток, который определяется условиями нагрева главной цепи при отсутствии включения или отключения контактора. Причем, контактор способен выдержать этот ток три замкнутых главных контактах в течение 8 часов, а превышение температуры различных его частей не должно быть больше допустимой величины.
При повторно-кратковременном режиме работы аппарата часто пользуются понятием допустимого эквивалентного тока длительного режима.
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ контактора
Принцип работы контактора: на катушку управления подается напряжение, якорь притягивается к сердечнику и контактная группа замыкается или размыкается в зависимости от исходного состояния каждого из контактов. При отключении происходят обратные действия.
Магнитный пускатель - это модифицированный контактор. В отличие от контактора, магнитный пускатель комплектуется дополнительным оборудованием: тепловым реле, дополнительной контактной группой или автоматом для пуска электродвигателя.
Пускатель электромагнитный (магнитный пускатель) -- это низковольтное электромагнитное (электромеханическое) комбинированное устройство распределения и управления для пуска и разгона электродвигателя до номинальной скорости, обеспечения его непрерывной работы, отключения питания и защиты электродвигателя и подключенных цепей от рабочих перегрузок.
КОНСТРУКЦИЯ МП
Пускатель представляет собой контактор, комплектованный дополнительным оборудованием: тепловым реле, дополнительной контактной группой или автоматом для пуска электродвигателя, плавкими предохранителями.
Помимо простого включения, в случае управления электродвигателем пускатель может выполнять функцию переключения направления вращения его ротора (т. н. реверсивная схема), путем изменения порядка следования фаз для чего в пускатель встраивается второй контактор.переключения обмоток трехфазного двигателя со «звезды» на «треугольник» производится для уменьшения пускового тока двигателя.
Исполнение магнитных пускателей может быть открытым и защищенным (в корпусе); реверсивным и нереверсивным; с встроенной тепловой защитой электродвигателя от перегрузки и без нее.
Реверсивный магнитный пускатель представляет собой два трёхполюсных контактора, укреплённых на общем основании и сблокированных механической или электрической блокировкой, исключающей возможность одновременного включения контакторов.
НАЗНАЧЕНИЕ МП
Магнитные пускатели предназначены для применения в стационарных установках для дистанционного пуска непосредственным подключением к сети, остановки и реверсирования трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором при напряжении до 660В и номинальном токе частотой 50 и 60 Гц. При наличии тепловых реле пускатели осуществляют защиту управляемых электродвигателей от перегрузки недопустимой продолжительности и от токов, возникающих при обрыве одной из фаз. Пускатели, комплектуемые ограничителями перенапряжений, пригодны для работы в системах управления с применением микропроцессорной техники.
Наиболее распространенные серии пускателей с контактной системой и электромагнитным приводом: ПМЕ, ПМА, ПА, ПВН, ПМЛ, ПВ, ПАЕ, ПМ12.
ПРИНЦИП РАБОТЫ МП
Принцип действия нереверсивного магнитного пускателя (рис. 1) 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.
Рис. 1. Схема включения нереверсивного магнитного пускателя: а - монтажная схема включения пускателя, электрическая принципиальная схема включения пускателя
Принцип действия схем включения реверсивного магнитного пускателя: (рис. 2)
Для изменения направления вращения асинхронного электродвигателя необходимо изменить порядок чередования фаз статорной обмотки.
В реверсивном магнитном пускателе используют два контактора: КМ1 и КМ2. Из схемы видно, что при случайном одновременном включении обоих контакторов в цепи главного тока произойдет короткое замыкание. Для исключения этого схема снабжена блокировкой.
Рис. 2. Схемы включения реверсивного магнитного пускателя
Если после нажатия кнопки SB3 «Вперед» к включения контактора КМ1 нажать кнопку SB2 «Назад», то размыкающий контакт этой кнопки отключит катушку контактора КМ1, а замыкающий контакт подаст питание в катушку контактора КМ2. Произойдет реверсирование электродвигателя.
Электрическая схема цепи управления реверсивного пускателя с блокировкой на вспомогательных размыкающих контактах изображена на рис. 2, б.
В этой схеме включение одного из контакторов, например КМ1, приводит к размыканию цепи питания катушки другого контактора КМ2. Для реверса необходимо предварительно нажать кнопку SB1 «Стоп» и отключить контактор КМ1. Для надежной работы схемы необходимо, чтобы главные контакты контактора КМ1 разомкнулись раньше, чем произойдет замыкание размыкающих вспомогательных контактов в цепи контактора КМ2.
Это достигается соответствующей регулировкой положения вспомогательных контактов по ходу якоря.
Возможные неисправности и способы их устранения
Разновременность замыкания и состояние главных контактов
Разновременность замыкания главных контактов можно устранить затяжкой хомутика, держащего главные контакты на валу. При наличии на контактах следов окисления, наплывов или застывших капель металла, контакты надо зачистить.
Сильное гудение магнитной системы электромагнитного пускателя
Сильное гудение магнитной системы может привести к выходу из строя катушек пускателя. При нормальной работе пускатель издает лишь слабый шум. Сильное гудение пускателя свидетельствует о его неисправности.
Для устранения гудения пускатель надо отключить и проверить:
а) затяжку винтов, крепящих якорь и сердечник,
б) не поврежден ли короткозамкнутый виток, уложенный в прорезы сердечника. Так как через катушку протекает переменный ток, то и магнитный поток изменяет свое направление и в какие то моменты времени становится равным нулю. В этом случае противодействующая пружина будет отрывать якорь от сердечника и возникнет дребезг якоря. Короткозамкнутый виток устраняет это явление.
в) гладкость поверхности соприкосновения обеих половин электромагнитной системы пускателя и точность пригонки их, так как в электромагнитных пускателях ток в обмотке сильно зависит от положения якоря. При наличии зазора между якорем и сердечником ток, проходящий через катушку больше номинального.
Для проверки точности соприкосновения между якорем и сердечником электромагнитного пускателя между ними можно подложить листок копировальной бумаги и листок тонкой белой бумаги и замкнуть пускатель от руки. Поверхность соприкосновения должна быть не менее 70% сечения магнитопровода. При меньшей поверхности соприкосновения этот дефект можно устранить правильной установкой сердечника электромагнитной системы пускателя. Если же образовался общий зазор, то необходимо шабровать поверхность вдоль слоев листовой стали магнитной системы.
Страницы: 1, 2
|
