Материал: Конспект лекций по курсу Электрические и электронные аппараты. Гуляев А.А., Королев Н.И

46

при больших P резисторы соединяют параллельно; монтаж отводов

сварной; tдл 3000С; tкрат 8500С.

5) для очень больших двигателей применяют чугунные литые резисторы

– ЯС: tmax 4000С, их же применяют как пусковые. Блоки чугунных резисторов устанавливают в ящиках.

Выбор резисторов и схемы их соединения

Величина R пускового резистора выбирается с тем, чтобы не допустить толчков тока опасных для двигателя и вместе с тем обеспечить его разгон за

необходимое время, затем рассчитывают температуру tрезист с тем, чтобы она не превысила tдоп для данной конструкции. Т.к. во время пуска ток меняется,

то при малой длительности обтекания max током по сравнению с T резистора расчет ведут по эквивалентному току Iэ.т., тепловой эффект которого за время работы одинаков с реальным током. Тепловой расчет R громоздок, поэтому для типовых схем следует пользоваться таблицами (см. Л9-2, /1/). Для полного использования R по мощности необходимо максимально использовать теплоотводы ящиков. При последовательном соединении R должны иметь один и тот же ток. При параллельном соединении для полного использования по мощности необходимо, чтобы произведение длительного тока через резистор Iдл. на его R было одинаково для всех ветвей.

47

8 РЕОСТАТЫ

Различают: пусковые, регулирующие, нагрузочные, возбуждения. Первые должны иметь большую постоянную времени T – (для уменьшения габаритов), по стабильности особых требований нет, т.к. они работают в кратковременном режиме. По нормам он должен нагреваться до предельной температуры через 3 пуска.

К другим основным требованиям относятся стабильность и работа в длительном режиме. Основное распространение получили металлические реостаты с переключателями типа плоских, барабанных или кулачковых контроллеров. По виду охлаждения различают: воздушные, масляные, жидкостные. Первые охлаждаются конвективными потоками воздуха, кожух не

должен препятствовать циркуляции, tmax=1600С, применяются резисторы всех типов. При большой мощности контроллер ставится отдельно. Так для пуска двигателя постоянного тока с шунтовым или компаундным возбуждением мощностью до 42 кВт применяются реостаты серии РП или РЗП. В них кроме набора резисторов и контроллеров имеется включающий контактор (используемый и для нулевой защиты) – КМ, максимальное реле защиты от перегрузок – РМ, резисторы на фарфоре или рамочные.

Контроллер плоский с самоустанавливающимся мостиковым контактом .(слайд...)

На слайде приведена электрическая схема включения одного из реостатов. При пуске необходимо шунтовую обмотку возбуждения включить в сеть, а в якорную цепь полностью ввести резистор, сопротивление которого надо уменьшить по мере увеличения скорости электродвигателя.

Rэк - экономическое сопротивление - уменьшает мощность потребления обмоткой контактора и повышает напряжение отпускания. Холостые контакты защищают рабочие контакты от перекрытия. '' Стоп '' - позволяет осуществить дистанционное управление остановкой двигателя. Для выбора реостата необходимо знать мощность двигателя, условия пуска и вид нагрузки (запуск при полной или половинной мощности, вентиляторный режим нагрузки), Uпит. двигателя. Зная эти данные по таблицам выбирают величину реостата и элементы резисторов.

Масляные реостаты - реостат и контроллер в масле, что позволяет осуществить хорошее охлаждение, температура очень велика. Это позволяет иметь пусковые реостаты малых габаритов на большую мощность. Для устранения местного перегрева резисторы в виде свободных спиралей, работа ухудшена при tокр<00С (т. к. охлаждение ухудшается большой вязкостью масла). После трехкратного пуска двигателя необходимо охлаждение реостата до температуры окружающей среды, (1 час) - за счет медленного охлаждения масла, что является недостатком. При нагреве масло разлагается и ухудшает осадком теплоотвод, увеличивая Rпер. Контроллера, поэтому tдоп. 1150С. При

48

нормальной температуре масло положительно действует на контроллер: уменьшает износ контактов, дуга легче гаснет, малые силы трения позволяют увеличить нажатие контактов в 3- 4 раза токовую нагрузку контактов (что дает возможность сильно уменьшить габариты контроллера). Но работа только до тех пор, пока оно не начинает разлагаться при длительной работе или при высокой температуре. До 50 квт используют плоские вращательные контроллеры, при больших мощностях двигателей используют барабанный контроллер. Выбор реостата аналогичен выбору воздушных реостатов.

Жидкостные реостаты используются для регулирования угловой скорости очень мощных (до 600 квт) двигателей; охлаждение водяными радиаторами (рисунок 8.1).

49

9 КОНТАКТОРЫ

Двухпозиционный электрический аппарат для частых дистанционных коммутаций силовых цепей при различных режимах работы. Бывают контакторы с различным приводом: электромагнитным, пневматическим, гидравлическим.

Электромагнитный - нашли наибольшее применение в электроприводе постоянного тока (силовые и ускорения) коммутируют цепь постоянного тока. Переменного тока (50 Гц и увеличение частоты) коммутируют цепь переменного тока и магнитная система на переменном или постоянном токе. По характеру размыкания цепи бывают линейные, ускорения (закорачивают ступени пусковых сопротивлений). Различают - нормальные и тяжелые условия работы В зависимости от режима к контакторам предъявляют требования:

1.Высокая отключающая способность (до 10 Iн, иногда до 20 Iн).

2.Длительная работа при большой fоткл=240 - 600 вкл / час (нормальные условия работы) до 1200 и более (тяжелые).

3.Высокая электрическая (дуга) и механическая износоустойчивость от 1 до 25 млн. циклов.

4.Технологичность, малый вес, габариты.

5.Высокая надежность в эксплуатации.

Основные узлы:

1.Система главных контактов (HO, HЗ, НО + НЗ) - пальцевые, мостиковые.

2.Дугогасительные устройства.

3.Электромагнитная система - обеспечивает дистанционное выключение контактора, конструкция зависит от закона изменения тока в цепи управления и кинематической схемы (т. е. от тяговой характеристики).

4.Блок - контакты - осуществляют переключение в цепи управления,

блокировку и сигнализации (Iн< 20 А), обычно мостиковые НО и НЗ. Основные данные контакторов: номинальный ток главных контактов, предельно отключаемый ток, Uном, износостойкость, предельная частота включения, время включения, время отключения.

В зависимости от условий работы (ГОСТ 1126 - 70) для контакторов регламентируют категории А1 - А4 (переменного тока) Д1 - Д3 (постоянного тока).

А1, Д1 - работа в малоиндуктивных цепях, А2, А3, Д2 - для пуска двигателей

переменно тока (Iпуск=6 Iн) и постоянного тока (Iпуск=2,5Iн)

А4, Д3 - наиболее тяжелый режим (отключение заторможенного двигателя).

Рассмотрим контактор постоянного тока типа КПВ - 600 (рисунок 9.1). Система главных контактов - однополюсная. Главные контакты подвержены сильному износу, поэтому применяются перекатывающиеся контакты;

50

устранение вибраций за счет того, что контактная пружина создает предварительное нажатие равное половине конечного нажатия, все детали жестко закреплены.

При износе контактов сухарик - 1 неподвижного контакта заменяется на новый, а пластина подвижного контакта - поворачивается на 1800. На токах более 50 А контактор использует дугогасительные контакты - 2, 11 на которые дуга быстро загоняется с помощью магнитного дутья.

Особенность конструкции - соединение выводов подвижного контакта с корпусом, поэтому во включенном состоянии магнитопровод находится под напряжением (опасном даже в разомкнутом состоянии)!

Основной параметр КПВ Iн (100, 150, 300, 600 А). Iн - называется ток прерывисто-продолжительного режима работы (во включенном состоянии контактор может находиться не более 8 часов, затем несколько раз включается и отключается для освобождения главных контактов от CuO - и снова может быть включен)

При работе в шкафу Iн снижается на 10 % (т.к. охлаждение хуже). В продолжительном режиме при работе более трех часов Iн должен быть снижен

При отключении в повторно-переменном режиме большой индуктивной нагрузки длительно горит дуга, поэтому температура контактов может быть выше, чем в длительном режиме. Это должно быть учтено при выборе контактора.

Для реверса асинхронных двигателей с до 1200 применяется сдвоенная контактная система (контакторы КТПВ-500 - постоянного тока, с изоляцией подвижных контактов от корпуса).

Эти контакторы имеют преимущество при включении асинхронных двигателей, т.к. при отказе одного из контакторов напряжение подается только на один зажим двигателя. Контакторы с двухполюсной системой удобно использовать и для закорачивания сопротивлений в цепи ротора асинхронного двигателя.

Дугогасительное устройство в контакторах постоянного тока как правило использует магнитное дутье. Оно способствует резкому сокращению необходимого раствора контактов для малых токов и незначительно

увеличение В мало влияет, на требует большой мощности для создания магнитного поля и увеличение меди на катушку. Применение дутья на больших токах все же желательно, т.к. перемещение дуги по контактам увеличивает износостойкость.

Дутье бывает:

1. с последовательным включением катушки в цепь главных контактов.