Автоматичні апарати. Будова, монтаж і обслуговування. Управління електроприводом з їх допомогою (стр. 2 из 4)
Тепловий захист працює таким чином: струм, що протікає при тривалому струмовому перевантаженні в ланцюзі, що захищається, нагріває біметалічну пластину «3», яка за різних коефіцієнтів теплового розширення згинається і штовхає важіль механізму вільного розчіплення. Рухомий контакт відходить від нерухомого, автомат спрацьовує, ланцюг розривається.
Електромагнітний захист забезпечується завдяки тому, що у момент появи в захищеному ланцюзі короткого замикання, що протікає по витках електромагнітної котушки «4» струму, значно зростає по відношенню до номінального, що приводить в рух осердя, що діє на важіль механізму вільного розчіплення, рухомий контакт відходить від нерухомого, автомат спрацьовує, ланцюг розривається.
Технічні характеристики:
Автоматичні вимикачі УКРЕМ з характеристиками відключення за типом В і З (від 1 до 63А) мають ширину корпусу 18мм.
Вони забезпечують граничну комутаційну здатність (Imax) до 6000А.
Технічні характеристики УКРЕМВА-2000 (тип В) і УКРЕМВА-2001 (тип З)
Кількість полюсів 1,2,3,4
Номінальний струм, In (A) 1,2,3,4,5,6,10,16,20,25,32,40,50,63
Номінальна напруга, Un (В) 220/380
Номінальна частота мережі, fn (Hz) 50
Характеристика відключення (тип) У, З
Комутаційна зносостійкість (циклів) Не меншого 6 000
Гранична комутаційна здатність Imax (A) 6 000
Перетин проводу, що підключається (мм2) 1,25
1.4 Автоматичні вимикачі УКРЕМВА-2003
Вимикачі з характеристикою відключення за типом D (від 63 до 100А) мають ширину корпусу 27мм.
Вони проводяться в конструктивного виконання, що забезпечує граничну комутаційну здатність 6000А і витримують кидки струму в електричних ланцюгах до 10 In, тому можуть застосовуватися в пускових ланцюгах асинхронних двигунів.
Технічні характеристики УКРЕМВА-2003 за типом D
Кількість полюсів 1,2,3,4
Номінальний струм, In (A) 63,80, 100
Номінальна напруга, Un (В) 230/415
Номінальна частота мережі, fn (Hz) 50
Характеристика відключення (тип) D
Комутаційна зносостійкість (циклів)
Не меншого 10 000
Гранична комутаційна здатність Imax (A) 6 000
Перетин проводу, що підключається (мм2) 2,5-50
1.5 Диференціальний вимикач ДВ-2002
Призначення:
Диференціальні вимикачі ДВ-2002 є комбінацією двох приладів: УЗО і автоматичного вимикача і застосовується в низьковольтних електричних ланцюгах промислового і побутового призначення для захисту електричних ланцюгів від перевантажень і струмів короткого замикання (автоматичний вимикач), а також від можливого витоку струму на землю і враження електричним струмом
у разі попадання людини під напругу (УЗО).
Відповідають стандарту МЕК 8Э8&755.
Маркіровка:
Безпосередньо на виробах, а також на пакувальних коробках диференціальних вимикачів розміщені умовні позначення, що розкривають їх технічні характеристики.
Технічні дані ДВ є комбінацією параметрів УЗО (номінальний відключаючий диференціальний струм та інші) і автоматичного вимикача (номінальний струм, вимикаюча здатність і т.д.).
Технічні характеристики ДВ-2002
Кількість полюсів 1P+N
Номінальна напруга, В 240/380
Номінальна частота мережі, Гц 50
Струм навантаження, А 6,10,16,20,25,32
Відключаючий диференціальний струм, мА 10,30
Характеристика відключення (автоматичного вимикача) у, з
Комутаційна зносостійкість, циклів 10000
Гранична комутаційна здатність, А 4500
Час відключення при номінальному струмі витоку, не більше 0,1
1.6 Реле
Широко поширений спосіб захисту електродвигунів від перегріву за допомогою теплових реле (ТРН, ТРП і ін.) простий, але недостатньо надійний. Головною причиною невисокої надійності є те, що нагрів обмоток контролюється не по значенню температури, а побічно, по параметру електричного струму в них. При цьому передбачається, що електричний струм вище номінального викличе однаковий перегрів як електродвигуна, так і теплового реле. Практично так не завжди виходить. При зміні частоти обертання (а значить, і вентиляція) при установці електродвигуна і теплового реле в приміщеннях з різною температурою повітря умови захисту порушуються.
Теплові реле призначені головним чином для захисту трифазних асинхронних двигунів з короткозамкнутим ротором від невеликих, але тривалих перевантажень. Основними елементами реле є біметалічна пластинка, нагрівальний елемент і розмикаючий контакт мостика, розрахований на комутаціюструму до 6 А. Нагрівальні елементи включаютсья в ланцюг головного струму послідовно обмоткам статора, а контакти - в ланцюг управління, послідовно з котушкою магнітного пускача.
Кінематична схема теплового реле типу ТРН
1 - нагревач; 2 - біметалічна пластинка; 3 - температурний компенсатор;
4 - ексцентриковий регулятор; 5 - важіль; 6 - клямка механізму; 7 - кнопка ручного повернення; 8 - рухомий мостиковийконтакт; 9 - нерухомий контакт
Якщо струм в головному ланцюзі (струм статора) превищує номінальний, біметалічна пластинка, нагріваючись, згинається і натискає на важіль, який виводить клямку із зачеплення. Шток під дією пружини переміщується і розмикає контакт.
У початкове положення реле повертається шляхом натиснення на кнопку повернення, яка є на його корпусі. Замикання контактів можливе тільки при біметалічної пластинці, що остигнула, тобто через 1...2 мін після спрацювання.
Теплові реле випускаються в двох виконань: однополюсному і двополюсному. Двополюсні реле типу ТРН мають симетричну компоновку. Нагрівальні елементи розташовані в крайніх осередках пластмасового корпусу. У середньому осередку розміщені температурний компенсатор, ексцентриковий регулятор струму уставки, защелочний механізм спрацьовування, мостіковий контакт і кнопка ручного повернення.
У реле ТРН-10А встановлюється незмінний нагрівач, закріплений на біметалічній пластинці. Решта типів реле забезпечується змінними нагрівачами, розташованими під біметалічними пластинками. До силових затисків реле нагрівач кріпиться двома гвинтами по кінцях. Нагревателі закриваються пластмасовою кришкою, яка утримується пружиною.
2. Пристрої захисту асинхронних двигунів
Останніми роками упроваджується принципово новий вигляд захисту електродвигунів від перегріву, виконаний на напівпровідникових елементах, контролюючих температуру. Такий захист електродвигунів від перегріву називають температурним. Вона складається з напівпровідникового пристрою, що управляє, і терморезисторів з позитивним температурним коефіцієнтом опору (перетворювачів теплоти). При використанні терморезисторів СТ14-1А і СТ14-1Бтемпература спрацьовування захисту відповідно складає 105 °С і 135 °С. Терморезистор СТ14-1Апредставляє собою диск діаметром 3 мм і завтовшки 1,5 мм.
Перетворювачі теплоти (по одному на фазу) встановлюють в асинхронному електродвигуні при його виготовленні або капітальному ремонті, а також в процесі експлуатації в лобових частинах з боку вільного кінця валу. Між собою їх сполучають послідовно ізольованими проводами з мідною жилою перетином не менше 0,5 мм2, а вільні кінці виводять в коробку виводів і заміряють опір всьому ланцюгу терморезисторів, яке при температурі 20±5°С повинно бути в межах 120 ... 150 Ом.
2.1 Пристрої вбудованого температурного захисту
Пристрої вбудованого температурного захисту УВТЗ-1 і УВТЗ-4А, що випускаються промисловістю, не розрізняються за принципом дії, хоча схеми і конструкція апаратів різні. Пристрої уніфіковані для всіх типорозмірів електродвигунів, взаємозамінні і не вимагають регулювання при монтажі і експлуатації. Вони призначені для спільної роботи, з магнітними пускачами серії ПМЕ, ПА, ПАЕ і ін. в мережах напругою 220/380 В. Довготривалий допустимий струм контактів 4 А, розривна потужність 300 ВА.
Пристрій УВТЗ-1 складається із струмового ключа, зібраного на транзисторах V7 і V8 і виконавчого релеК2, керованого тріністоромV9 (6.35). Вузол живлення включає діодний місток VI ... V4, стабілітрон V5, конденсатор С1 і резистори R1 і R2 для обмеження струму в ланцюзі живлення. Резистори R3, R4, R6 і терморезистори, що підключаються до затисків 5 і 6, створюють дільники напруги, до середніх точок яких підключені бази транзисторів V7 і V8.
Принципова електрична схема УВТЗ-1
При натисненні кнопки «Пуск» (52) пристрій УВТЗ-1 затисками 1 та 4 підключається до джерела живлення. Якщо температура обмотокелектродвигуна нижча за критичну температуру, то опір терморезисторів буде менше опору спрацьовування, транзистор V7 буде закритий, а транзісторV8 - відкритий. На перехід тріністораV9, що управляє, подається позитивний потенціал. Тріністор відкривається, замикаючи ланцюг котушки проміжного реле К2, яке своїми замикаючими контактами включає котушку магнітного пускача. Електродвигун підключається до джерела живлення.
Електрична схема включення УВТЗ-1 в ланцюг магнітного пускача
При підвищенні температури обмотки статора вище допустимої опір терморезисторів різко зростає, що приводить до замикання транзистора V8 і включенню транзистора V7. Керуючий перехід триністоpaV9, знеструмлюється, проміжне реле К2 відключається, розриваючи ланцюг котушки магнітного пускача, Електродвигун відключається від джерела живлення. Магнітний пускач залишиться розімкненим на час охолоджування обмоток статора, поки температура їх не стане менше максимально допустимої.
Можливі несправності в елементах схеми приводять до відключення електродвигуна, чим забезпечується автоматичний самоконтроль за її роботою.
Монтаж температурного захисту зводиться до установки і кріплення на опорній основі управляючого пристрою, відповідного типу магнітного пускача, з'єднанню їх між собою і з проводами терморезисторів, підключенню до джерела живлення.