Општи информации за нисконапонски уреди. Електрични уреди - намена, класификација, примена. Заштитни уреди за електрична мрежа

R A Z D E L 2

Работа 2

ПРОУЧУВАЊЕ НА ДИЗАЈНСКИТЕ И ЗАШТИТНИТЕ КАРАКТЕРИСТИКИ НА ОСИГУРУВАЧИТЕ

Цел на работата

Проучете го дизајнот и обележувањето на главните типови осигурувачи со осигурувач што се користи за заштита на електрични кола и инсталации во земјоделското производство.

Разберете ја методологијата за пресметување и избор на осигурувачи.

Задача за работа

1. Користејќи ги упатствата и комплетот осигурувачи, проучете го дизајнот и обележувањето на осигурувачите.

2. Според инструкциите на наставникот, пресметајте ја врската со осигурувачите и изберете го типот на осигурувачот за електричната инсталација или дистрибутивната мрежа.

Генерални информации

Осигурувачите се прекинувачки електрични производи кои се користат за заштита на електричната мрежа од прекумерни струи и струи на краток спој. Принципот на работа на осигурувачите се заснова на уништување на специјално дизајнирани делови што носат струја (осигурувачки врски) во самиот уред кога низ нив тече струја, чија вредност надминува одредена вредност.

Осигурувачите се главниот елемент на секој осигурувач. По изгорувањето (прекинувањето на струјата), тие мора да се заменат. Внатре во врската со осигурувачите има топлив елемент (тоа е тоа што изгорува), како и уред за гаснење лак. Врската на осигурувачите најчесто е направена од порцеланско или фибер тело и е прикачена на специјални спроводливи делови на осигурувачот. Ако осигурувачот е дизајниран за мали струи, тогаш осигурувачот за него може да нема куќиште, т.е. да биде без тело. Главните карактеристики на рејтингот на осигурувачите вклучуваат: номинална струја, номинален напон, капацитет на прекин.

Елементите на осигурувачите исто така вклучуваат:

– држач за осигурувач – отстранлив елемент, чија главна цел е да ја држи врската со осигурувачи;

– контакти со осигурувачите – дел од осигурувачот кој обезбедува електрично поврзување помеѓу спроводниците и контактите на осигурувачот;

– ударот на осигурувачот е посебен елемент чија задача, кога осигурувачот ќе се вклучи, е да влијае на други уреди и контакти на самиот осигурувач.

Сите осигурувачи се поделени на неколку десетици типови:

– според дизајнот на осигурувачите, осигурувачите може да се демонтираат или неотстранливи. Со склопливи осигурувачи, можете да го замените осигурувачот откако ќе изгори; со неотстранливи осигурувачи, тоа не може да се направи;

- со присуство на филер. Има осигурувачи со и без полнење;

– според дизајнот на производните осигурувачи. Има осигурувачи со контакти на сечилото, завртките и прирабниците;

– според телото на осигурувачот, осигурувачите се делат на цевчести и призматични. Во првиот тип на осигурувачи, осигурувачот има цилиндрична форма, во вториот тип има форма на правоаголен паралелепипед;

– по тип на осигурувачи во зависност од опсегот на струи на исклучување. Има осигурувачи со капацитет на прекин во целиот опсег на струи на исклучување - g и со капацитет на прекин во дел од опсегот на струи на исклучување - a;

- во однос на брзината. Постојат осигурувачи со бавно дејство (во повеќето случаи се користат во трансформатори, кабли, електрични машини) и осигурувачи со голема брзина (се користат во полупроводнички уреди);

– според дизајнот на основата, осигурувачите можат да бидат со калибрирана основа (во такви осигурувачи нема да може да се инсталира осигурувач дизајниран да работи со номинална струја поголема од самиот осигурувач) и со некалибрирана основа ( во такви осигурувачи е можно да се инсталира осигурувач чија номинална струја е поголема номинална струја на самиот осигурувач);

– според напонот, осигурувачите се делат на нисконапонски и високонапонски;

– по бројот на столбови. Постојат едно-, дво-, три-полни осигурувачи;

– со присуство и отсуство на слободни контакти. Има осигурувачи со и без слободни контакти;

– врз основа на присуство на напаѓач и индикатор за патување, осигурувачите се класифицираат како: без ударник и без индикатор, со индикатор без напаѓач, со ударник без индикатор, со индикатор и ударник;

– според начинот на прицврстување на проводниците, осигурувачите се делат на: со предна врска, со задна врска, со универзална врска (и задна и предна);

– според начинот на инсталација. Има осигурувачи на сопствена основа и без него.

Историски гледано, механичкиот дизајн на кутиите со осигурувачи и нивните целокупни димензии и димензиите на поврзување се разликуваат од земја до земја. Постојат четири главни национални стандарди за големини на монтирање осигурувачи: северноамерикански, германски, британски и француски. Исто така, постојат голем број куќишта за осигурувачи кои се исти од земја до земја и не се национални стандарди. Најчесто, ваквите случаи се однесуваат на стандардите на производителот кој разви специфичен тип на уред, кој се покажа како успешен и стекна основа на пазарот. Во последните децении, како дел од глобализацијата на економијата, производителите постепено се приклучија на меѓународниот систем на стандарди за куќиште со осигурувачи за да ги поедностават условите за заменливост на уредите. При изборот, треба да се обидете да користите осигурувачи на меѓународни стандарди: IEC 60127, IEC 60269, IEC 60282, IEC 60470, IEC60549, IEC 60644.

Треба да се напомене дека според типот на осигурувачите, во зависност од опсегот на струи на исклучување и брзината на работа, осигурувачите се поделени на класи на употреба. Во овој случај, првата буква ја означува функционалната класа, а втората го означува објектот што треба да се заштити:

1-ва буква:

а – заштита со капацитет на прекин во дел од опсегот (придружени осигурувачи): осигурувачи способни за најмалку долгорочни минувачки струи кои не ја надминуваат номиналната струја наведена за нив, и исклучување на струи од одреден број во однос на номиналната струја до номиналниот капацитет на кршење;

е – заштита со капацитет на прекин во целиот опсег (осигурувачи за општа намена): осигурувачи способни за најмалку долгорочни пропуштање струи кои не ја надминуваат номиналната струја наведена за нив и исклучување на струите од минималната струја на топење до номиналната моќност на прекин.

2-та буква:

G – заштита на кабли и жици;

М – заштита на прекинувачки уреди/мотори;

R – заштита на полупроводници/тиристори;

L – заштита на кабли и жици (во согласност со стариот, веќе неважечки стандард DIN VDE);

Тр – заштита на трансформаторот.

Општ приказ на временски-тековните карактеристики на осигурувачите од главните категории на употреба е прикажан на сл. 2.1.

Врските со осигурувачи со следните класи на употреба обезбедуваат:

gG (DIN VDE/IEC) – заштита на кабли и жици низ целиот опсег;

aM (DIN VDE/IEC) – заштита на преклопни уреди во дел од опсегот;

aR (DIN VDE/IEC) – заштита на полупроводници во дел од опсегот;

gR (DIN VDE/IEC) – заштита на полупроводници во целиот опсег;

gS (DIN VDE/IEC) – заштита на полупроводници, како и кабли и водови низ целиот опсег.

Осигурувачите со капацитет на прекин во целиот опсег (gG, gR, gS) сигурно ги исклучуваат и струите на куса врска и преоптоварувањата.

Осигурувачите со делумен капацитет на прекин (aM, aR) служат исклучиво за заштита од краток спој.

За заштита на инсталациите за напон до 1000 V, се користат електрични, цевчести и отворени (плочести) осигурувачи.

Електричниот осигурувач се состои од порцеланско тело и приклучок со осигурувач. Линијата за напојување е поврзана со контактот на осигурувачот, излезната линија со конецот на завртката. Во случај на краток спој или преоптоварување, осигурувачот изгорува и струјата во колото престанува. Се користат следните типови на електрични осигурувачи: Ts-14 за струја до 10 А и напон 250 V со правоаголна основа; Ts-27 за струја до 20 A и напон 500 V со правоаголна или квадратна основа и Ts-33 за струја до 60 A и напон 500 V со правоаголна или квадратна основа.

На пример: електричните осигурувачи со навој од серијата PRS се дизајнирани да штитат од преоптоварувања и кратки кола на електричната опрема и мрежите. Номиналниот напон на осигурувачите е 380 VAC, 50 или 60 Hz. Структурно, осигурувачите PRS (сл. 2.2) се состојат од тело, PVD со осигурувач, глава, основа, капак и централен контакт.

ПРС осигурувачите се произведуваат за номинални струи на осигурувачи од 6 до 100 А. Ознаката на осигурувачот покажува за која врска се работи: PRS-6-P – 6 A осигурувач, предна жица приклучок; PRS-6-Z – 6A осигурувач, задна жица за поврзување.

Во пластично куќиште се произведуваат цилиндрични осигурувачи PTSU-6 и PTSU-20 со навојна основа Ts-27 и осигурувачи за струи од 1, 2, 4, 6, 10, 15, 20 ампери. ПД осигурувачите имаат порцеланска основа, а ПДС осигурувачите имаат основен материјал - стеатит. Во домашни услови, се користат автоматски осигурувачи за приклучок, каде што заштитеното коло се обновува со копче.

Тубуларни осигурувачи се произведуваат во следниве типови: PR-2, NPN и PN-2. Осигурувачите PR-2 (осигурувачи што може да се демонтираат) се дизајнирани за инсталација во мрежи со напон до 500 V и струи од 15, 60, 100, 200, 400, 600 и 1000 А.

Во држачот за осигурувачи PR-2 (слика 2.3), врската со осигурувачи 5, прикачена со завртки 6 на контактните ножеви 1, е поставена во цевка со влакна 4, на која се монтирани чаури со навој 3. Месинг капачињата 2 се навртуваат на нив, прицврстувајќи ги контактните ножеви, кои се вклопуваат во фиксирани пружински контакти инсталирани на изолационата плоча.

Под влијание на електричен лак што се јавува кога дува осигурувач, внатрешната површина на цевката со влакна се распаѓа и се формираат гасови кои помагаат брзо да се изгасне лакот.

Затворените осигурувачи со ситно-грануларен полнење вклучуваат осигурувачи од типовите NPN, NPR, PN2, PN-R и KP. Осигурувачите од типот NPN (наполнет, неотстранлив осигурувач) имаат стаклена цевка. Останатите имаат порцелански цевки. Осигурувачите од типот NPN се со цилиндрична форма, типот PN се правоаголни.

Комплетот со осигурувачи NPN се состои од: врска со осигурувачи – 1 парче; контактни основи - 2 ЕЕЗ.

Осигурувачите NPN се произведуваат за напони до 500 V и струи од 15 до 60 А, осигурувачи PN2 (голем осигурувач, склопувачки) - за напон до 500 V и струи од 10 до 600 А. Масовните осигурувачи имаат осигурувачи направени од неколку паралелни или сребрени жици, сместени во затворен порцелански кертриџ исполнет со кварцен песок. Кварцен песок промовира интензивно ладење и дејонизација на гасовите произведени при согорување на лакот. Бидејќи цевките се затворени, прскањето на стопен метал од осигурувачите и јонизираните гасови не се испуштаат надвор. Ова ги намалува опасностите од пожар и ја зголемува безбедноста при сервисирање на осигурувачите. Осигурувачите со полнење, како осигурувачите од типот PR, се ограничувачки на струјата.

Осигурувачите со отворена плоча се состојат од бакарни или месингани плочи - врвови во кои се лемеат калибрирани бакарни жици. Врвовите се поврзани со контактите на изолаторите со помош на завртки.

Осигурувачите од типот NPR се затворен, склоплив (порцелански) кертриџ исполнет со кварцен песок за номинални струи до 400 А.

PD осигурувачи (PDS) - 1, 2, 3, 4, 5 – со полнење за вградување директно на собирници за струи од 10 до 600 А.

За заштита на вентилите за напојување на полупроводничките конвертори со средна и висока моќност при надворешни и внатрешни кратки споеви, широко се користат осигурувачи со голема брзина, кои се најевтините средства за заштита. Тие се состојат од контактни ножеви и топива врска од сребрена фолија сместена во затворен порцелански штекер.

Осигурувачот на таквите осигурувачи има тесни калибрирани истмуси, кои се опремени со радијатори изработени од керамички материјал кој добро ја спроведува топлината, преку кој топлината се пренесува на телото на осигурувачот. Овие радијатори служат и како комори за гаснење на лакот со тесен отвор, што значително го подобрува гаснењето на лакот што се јавува во пределот на истмус. Паралелно со осигурувачот е инсталиран кертриџ со сигнал, чиј трепкач сигнализира топење на осигурувачот и, дејствувајќи на микропрекинувачот, ги затвора контактите на сигналот.

Долго време, индустријата произведуваше два типа на осигурувачи со голема брзина дизајнирани да ги заштитат конверторите со моќни полупроводнички вентили од струи на краток спој:

1) осигурувачи од типот PNB-5 (сл. 2.4, а) за работа во кола со номинален напон до 660 V DC и AC за номинални струи од 40, 63, 100, 160, 250, 315, 400, 500 и 630 А;

2) Осигурувачи од типот PBV за работа во кола со наизменична струја со фреквенција од 50 Hz со номинален напон од 380 V за номинални струи од 63 до 630 А.

галвански слој (висока спроводливост и издржливост).

Куќиштето на осигурувачите е изработено од ултрапорцелан со висока цврстина. Дизајнот на осигурувачот овозможува користење на дополнителни уреди - индикатор за патување, слободен контакт.

Структура на симболот за осигурувачи PNB7-400/100-X1-X2:

PNB-7 – ознака на серијата;

400 – номинален напон, V;

100 – номинална струја;

X1 – симбол на видот на инсталацијата и типот на поврзување на проводниците со приклучоците: 2 – на сопствена изолациона основа со базни контакти; 5 – на основи на комплетни уреди со базни контакти; 8 – без основа, без контакти (врска со осигурувачи);

X2 – симбол за присуство на индикатор за работа: 0 – без аларм; 1 – со напаѓач и слободен контакт; 2 – со индикатор за работа; 3 – со напаѓач.

Индустриските осигурувачи од серијата PP се дизајнирани да ја заштитат електричната опрема на индустриските инсталации и електричните кола од преоптоварувања и кратки кола.

Осигурувачите од оваа серија се произведуваат во следните главни типови: PP17, PP32, PP57, PP60S. Осигурувачите се произведуваат со индикатор за патување, со индикатор за патување и слободен контакт или без сигнализација. Во зависност од видот, осигурувачите се дизајнирани за напон до 690 V и номинални струи од 20 А до 1000 А. Дизајнерските карактеристики овозможуваат инсталирање на слободни контакти, нормално отворени или затворени, како и методот на инсталација - на сопствена база, на база на комплетни уреди, на спроводници на комплетни уреди .

Структура на назначување за осигурувачи од типови PP17 и PP32 – Х1Х2 – Х3 – Х4 – ХХХХ:

1) X1X2 – ознака за големина (номинална струја, A): 31 –100A; 35 – 250А; 37 – 400А; 39 – 630А.

2) X3 – симбол на видот на инсталацијата и типот на поврзување: 2 – на сопствена основа, 5 – на основа на комплетни уреди, 7 – на спроводници на комплетни уреди (приклучок со завртки), 8 – без основа (осигурувач врска), 9 – без основа ( Врската со осигурувачи е унифицирана по големина со осигурувачите PN2-100 и PN2-250).

3) X4 – симбол за присуство на индикатор за активирање, ударник, слободен контакт: 0 – без сигнализација, 1 – со ударник и слободен контакт, 2 – со индикатор за активирање, 3 – со ударник.

4) ХХХХ – климатска верзија: UHL, T и категорија на пласман 2, 3.

Во моментов, полупроводничките конвертори се опремени со осигурувачи од сериите PP57 (сл. 2.5, а) и PP60S (сл. 2.5, б).

Првите се дизајнирани да ги заштитат единиците на конверторот при внатрешни кратки споеви на наизменична и директна струја на напон од 220 - 2000 V за струи од 100, 250, 400, 630 и 800 А. Вториот - за внатрешни кратки споеви на наизменична струја на напон од 690 V за струи од 400, 630, 800 и 1000 А.

Структура на ознака за осигурувачи тип PP57 – ABCD – EF:

Букви ПП – осигурувач;

Двоцифрениот број 57 е условен сериски број;

А – двоцифрен број – симбол на номиналната струја на осигурувачот;

Б – број – симбол на номиналниот напон на осигурувачот;

C – број – симбол според методот на вградување и типот на поврзување на проводниците со приклучоците на осигурувачите (на пример, 7 – на проводниците на уредот на конверторот – завртки со аголни приклучоци);

D – број – симбол што укажува на присуство на индикатор за работа и помошен контакт на колото: 0 – без индикатор за работа, без помошен контакт на колото; 1 – со индикатор за работа, со помошен контакт на колото; 2 – со индикатор за работа, без помошен контакт на колото;

Е – буква – симбол на климатска верзија;

Пример за симбол на осигурувач: PP57-37971-UZ.

PPN осигурувачите се наменети за заштита на кабелските линии и индустриските електрични инсталации од преоптоварување и струи на краток спој. Осигурувачите се користат во електрични мрежи со наизменична струја со фреквенција од 50 Hz со напон до 660 V и се инсталирани во комплетни уреди со низок напон, на пример, во дистрибутивни панели ShchO-70, уреди за влез-дистрибуција VRU1, кабинети за дистрибуција на енергија ShRS1 , итн.

Предности на PPN осигурувачите: 1) телото на осигурувачот и основата на држачот се изработени од керамика; 2) осигурувачите и контактите на држачот се направени од електричен бакар; 3) куќиштето на осигурувачите се полни со ситен кварцен песок; 4) вкупните димензии на осигурувачите се ~15% помали од осигурувачите PN-2; 5) загубите на моќност се ~40% помали од оние на PN-2 осигурувачите; 6) присуство на индикатор за работа; 7) осигурувачите се монтираат и се отстрануваат со помош на универзален извлекувач.

Дизајнерските карактеристики на осигурувачите од серијата PPN се прикажани на сл. 2.6.

Осигурувачите од серијата PPNI (сл. 2.7) за општа употреба се дизајнирани да ги заштитат индустриските електрични инсталации и кабелските линии од преоптоварување и краток спој и се достапни за номинални струи од 2 до 630 А.

Се користи во еднофазни и трифазни мрежи со напон до 660 V, фреквенција 50 Hz. Области на примена на PPNI осигурувачи: влезни дистрибутивни уреди (IDU); кабинети и дистрибутивни точки (ShRS, ShR, PR); опрема на трансформаторски трафостаници (KSO, ShchO); нисконапонски кабинети (ShR-NN); контролни кабинети и кутии.

Поради употребата на висококвалитетни современи материјали и новиот дизајн, осигурувачите PPNI имаат намалени загуби на енергија во споредба со осигурувачите PN-2. Податоците претставени во табелата. 2.1 ја покажува ефикасноста на PPNI осигурувачите во споредба со PN-2.

Табела 2.1

Пример за избор на осигурувачи

За група на исправувачки вентили во коло со шест импулсни мостови, чија номинална директна струја е I d = 850 A, неопходно е да се изберат осигурувачи во гранките. Изборот на осигурувачи е даден за четирите типични оптоварувања наведени погоре.

Параметри на групата на исправувачки вентили:

– напон на напојување

U N = 3 AC 50 Hz 400 V,

– повратен напон

U W = 360 V = U N 0,9 (кога инвертерот ќе престане,

– тиристор T 508N (Eupec)

интеграл на крајно оптоварување ∫I²dt = 320·103 A2s (10 ms, ладно),

– безбедносни влошки со природно ладење, амбиентална температура tu = +35°C

– пресек за поврзување за сигурносни врски, бакар: 160 mm 2,

– ефективна вредност на струјата на гранката (работна струја на осигурувачот) I La = I d ·0,58.

Директна струја I d = 850 А

I eff = I La = I d 0,58 = 493 A

Интеграл со целосен џул

∫I² tA = 360 103 0,53 = 191 103 A2s

Во согласност со наведените номограми, неопходно е да се применат следните фактори за корекција:

k u = 1,02 (tu = +35°C),

Потребна номинална струја I P на осигурувачот

I Р = I La ·(1/ k u · k q · k l · k i · k WL) = 493 ·(1/1,02·0,91·1,0·1,0·1,0) = 531 A

Тест: 560 А > 531 А

Непознато променливо оптоварување со позната максимална струја I MAX

I eff = I MAX = 435 A

Интеграл со целосен џул

∫I² tA = 260 103 0,53 = 138 103 A2s

Контролен пресек: 400 mm 2

k u = 1,02 (tu = +35°C),

k q = 0,91 (пресек на поврзување од двете страни 40% од контролниот пресек),

k l = 1,0 (тековен агол на исклучување l=120°),

k i = 1,0 (без интензивно воздушно ладење)

Потребен IP осигурувач со номинална струја

I Р = ILa ·(1/ k u · k q · k l · k i · k WL) = 435 ·(1/1,02·0,91·1,0·1,0·1,0) = 469 A

Тест: 560 А > 469 А

Променливо оптоварување со познат циклус на оптоварување.

D.C:

I d1 = 1200 A, t 1 = 20 s (сл. 2.14),

I d2 = 500 A, t 2 = 240 s,

I d3 = 1000 A, t 3 = 10 s,

I d4 = 0 A, t4 = 60 s.

Струја што тече низ осигурувачот:

I La1 = 1200 0,58 = 696 A (сл. 2.14),

I La2 = 500 0,58 = 290 A,

I La3 = 1000 0,58 = 580 A,

I La4 = 0 0,58 = 0 А.

Ефективна работна струја

Интеграл со целосен џул

∫I² tA = 175 103 0,53 = 93 103 A2s

Референтен пресек: 320 mm 2

Ги применуваме следните фактори за корекција:

k u = 1,02 (tu = +35°C),

k q = 0,94 (пресек на поврзување од двете страни 50% од контролниот пресек),

k l = 1,0 (тековен агол на исклучување l=120°),

k i = 1,0 (без интензивно воздушно ладење)

I Р = I eff ·(1/ k u · k q · k l · k i · k WL) = 317 ·(1/1,02·0,94·1,0·1,0·1,0) = 331 A

Тест: 450 А > 331 А

I Р / = k u · k q · k l · k i · k WL · I Р =1,02·0,94·1,0·1,0·1,0·450 = 431 A

2. Проверка на дозволеното времетраење на преоптоварување со струјни блокови што ја надминуваат дозволената работна струја на осигурувачот I P /.

V = I eff / I Р / = 317/431 = 0,74

Од кривата k RW1 = f (V) (сл. 11) ја одредуваме вредноста на k RW1 за V = 0,74, имаме k RW1 = 0,2

Го одредуваме намаленото времетраење на дозволеното оптоварување t SC за соодветниот тековен блок со изразот:

t SC = k RW1 t S, (2,15)

каде што t S е времето на топење на влошката за струите I La1 и I La3 што течат низ осигурувачот (од карактеристиката време-струја за 3NE3 333).

Имаме: t S1 = 230 s, t S3 = 1200 s.

Тогаш t S1С = k RW1 t S1 = 0,2 230 = 46 s,

t S3С = k RW1 t S3 = 0,2 1200 = 240 s

Проверете: t S1С = 46 s > t 1 = 20 s

t S3С = 240 s > t 3 = 10 s

Случајно оптоварување на удар од претходно оптоварување со непозната низа на ударни импулси

I eff = I vor , (2.16)

каде што I vor е струјата пред оптоварување (сл. 2.15),

I Stoss – струја на преоптоварување,

t Stoss – времетраење на преоптоварување (t Stoss = 8 s).

Директна струја: Струја што тече низ осигурувачот:

I dvor = 700 A I vor = I dvor 0,58 = 406 A

I dStoss = 1750 A I Stoss = I dStoss 0,58 = 1015 A

Фреквенцијата и времетраењето на импулсите на ударното оптоварување мора да ги задоволуваат следните услови - t pausa ³ 3 · t Stoss и t pausa ³ 5 min.

Интеграл со целосен џул

∫I² tA = 360 103 0,53 = 191 103 A2s

Контролен пресек: 400 mm 2

Ги применуваме следните фактори за корекција:

k u = 1,02 (t u = +35°С),

k q = 0,91 (пресек на поврзување од двете страни 40% од контролниот пресек),

k l = 1,0 (тековен агол на исклучување l=120°),

k i = 1,0 (без интензивно воздушно ладење)

1. Потребна номинална струја I P на осигурувачот

I Р = I vor ·(1/ k u · k q · k l · k i · k WL) = 406 ·(1/1,02·0,91·1,0·1,0·1,0) = 437 A

Тест: 450 А > 437 А

Дозволена работна струја I P / избрана врска со осигурувачот:

I Р / = k u · k q · k l · k i · k WL · I Р =1,02·0,91·1,0·1,0·1,0·560 = 520 A

2. Проверка на дозволеното времетраење на преоптоварување со врвна струја I Stoss.

Прелиминарен фактор на оптоварување:

V = I vor /I Р / = 406/520 = 0,78

Од кривата k RW1 = f (V) (сл. 2.11) ја одредуваме вредноста на k RW1 за V = 0,78, имаме k RW1 = 0,18

Го одредуваме намаленото времетраење на дозволеното оптоварување t SC за ударна струја користејќи го изразот:

t SC = k RW1 t S, (2.17)

каде што t S е времето на топење на влошката за ударна струја I Stoss = 1015 A што тече низ осигурувачот (од карактеристиката време-струја за 3NE3 333).

Имаме: t S = 110 s.

Тогаш t SC = k RW1 tS = 0,18 110 = 19,8 s

Проверете: t SC = 19,8 s > t Stoss = 8 s

1. Име и цел на работата.

2. Главните видови осигурувачи кои се користат за заштита на електрични инсталации и електрични кола.

3. Пресметка и избор на осигурувач според поединечни спецификации.

4. Одговори на безбедносни прашања.

Контролни прашања

1. Кои се дизајнерските карактеристики на осигурувачите?

2. Објаснете ја ознаката на осигурувачите.

3. Опишете го дизајнот на осигурувачот PR-2.

4. Опишете го дизајнот на NPR осигурувачот.

5. Опишете го дизајнот на PNB осигурувачот.

6. Која е разликата помеѓу PN осигурувачите и PNB-7?

7. Опсег на примена на осигурувачи PP57 и PP60S.

8. Опсег на примена на ППНИ осигурувачи.

9. Која е разликата помеѓу PPNI осигурувачите и PN-2?

10. Како се пресметува струјата на осигурувачот за различни оптоварувања?

11. Што е селективност на заштитата?

12. Која е карактеристиката време-струја на осигурувачот?

13. Какви предности имаат осигурувачите од типот PPNI во однос на другите видови осигурувачи?

14. Како да се обезбеди селективност на сериски поврзани осигурувачи?

15. Како се проверува контактот на контактите на осигурувачите со челустите на решетката?

Библиографија

1. Правила за електрични инсталации [Текст]: Сите тековни делови на PUE-6 и PUE-7. Новосибирск: Норматика, 2013. – 464 стр., ил.

2. Инсталација на електрична опрема и опрема за автоматизација: учебник за универзитети / И.Р. Владикин, А.П. Коломиец, Н.П. Кондратјева, С.И. Јуран. – М.: Издавачка куќа „КолосС“, 2007 година.

3. Сибикин Ју.Д. Инсталација, работа и поправка на електрична опрема на индустриски претпријатија и инсталации: Учебник. прирачник за проф. тетратка претпријатија / Ју.Д. Сибикин, М.Ју. Сибикин. – М.: Повисоко. училиште, 2003 година.

4. Акимова Н.А. Инсталација, техничко работење и поправка на електрична и електромеханичка опрема: учебник. додаток / Н.А. Акимова, Н.Ф. Котеленец, Н.И. Сентјурихин; Изменето од Н.Ф. Котеленца. – 3-то издание, стереотип. – М.: Академија, 2005 година

5. Костенко Е.М. Инсталација, одржување и поправка на индустриска и електрична опрема за домаќинство: практична работа. прирачник за електричари / Е.М. Костенко. – М.: Издавачка куќа NC ENAS, 2005 година.

6. EKF electrotechnica [Официјална веб-страница] URL: http://ekfgroup.com/produktsiya (пристапено на 01 септември 2014 година).

7. KEAZ - Погон за електрична опрема Курск [Официјална веб-страница] URL: http://keaz.ru (пристапено на 01 септември 2014 година).

8. IEK – Inter electro kit [Официјална веб-страница] URL: http://www.iek.ru (пристапено на 01 септември 2014 година).

9. Сименс – Електрични производи [Официјална веб-страница] Урл: http://electrosiemens.ru (пристапено на 1 септември 2014 година).

R A Z D E L 2

НИСКО НАПОНСКИ ЕЛЕКТРИЧЕН АПАРАТ

Електрични уредисе нарекуваат електрични уреди за управување со тековите на енергија и информации, режими на работа, следење и заштита на техничките системи и нивните компоненти. Електричните уреди, во зависност од основата на елементот и принципот на работа, се поделени на електромеханички и статички.

ДО електромеханички уредиТие вклучуваат технички уреди во кои електричната енергија се претвора во механичка или механичка во електрична енергија.

Електромеханички уредисе користи во речиси сите автоматизирани системи. Некои системи се целосно изградени на електромеханички уреди. На пример, колата за автоматизација за стартување, враќање назад и сопирање во нерегулиран електричен погон главно се состојат од електромеханички уреди како што се релеи и контактори. Електромеханичките уреди се користат како сензори, засилувачи, релеи, актуатори, итн. Влезните и излезните количини на овие уреди можат да бидат механички или електрични. Сепак, тие нужно мора да извршат взаемна конверзија на механичката енергија во електрична енергија и обратно.

Статични уредисе изведуваат врз основа на електронски компоненти (диоди, тиристори, транзистори итн.), како и контролирани електромагнетни уреди во кои влезот и излезот се поврзани преку магнетно поле во феромагнетно јадро. Примери за такви уреди се конвенционален трансформатор направен од електричен челик и магнетен засилувач.

Основата за функционирање на повеќето видови електрични уреди (прекинувачи, контактори, релеи, контролни копчиња, прекинувачи, прекинувачи, осигурувачи итн.) се процесите на вклучување (вклучување и исклучување) на електрични кола.

Друга голема група електрични уреди дизајнирани да ги контролираат режимите на работа и да ги заштитат електромеханичките системи и компоненти се состои од регулатори и стабилизатори на параметрите на електричната енергија (струја, напон, моќност, фреквенција итн.). Електричните уреди од оваа група работат врз основа на континуирани или импулсни промени во спроводливоста на електричните кола.

Ајде да погледнеме некои видови електрични уреди.

Контакторе електричен уред дизајниран за префрлување на електрични кола и при номинални струи и при струи на преоптоварување.

Магнетен прекинуваче електричен уред дизајниран за стартување, запирање, превртување и заштита на електричните мотори. Нејзината единствена разлика од контакторот е присуството на заштитен уред (обично термичко реле) од термички преоптоварувања.

Непрекинатата работа на асинхроните мотори во голема мера зависи од сигурноста на стартерите. Затоа, на нив се поставуваат високи барања во однос на отпорноста на абење, способноста за префрлување, прецизното работење, доверливоста на заштитата од преоптоварување на моторот и минималната потрошувачка на енергија.

Во механизмите на крановите, широко се користат контролери кои контролираат мотори со мала и средна моќност и командни контролери (мотори со висока моќност).

Управуваче уред со чија помош се врши неопходното префрлување во кола на AC и DC мотори. Префрлувањето се врши рачно со вртење на замаецот.

Контролор на командипринципот на работа не се разликува од контролорот, но има полесен контакт систем дизајниран за префрлување во контролните кола.

РелеСе нарекува електричен уред во кој со непречено менување на контролната (влезна) количина доаѓа до нагло менување на контролираната (излезна) количина.

Електромагнетните релеи се широко користени во различни автоматски системи за електричен погон. Тие се користат како струјни и напонски сензори, временски сензори, за пренос на команди и множење сигнали во електрични кола. Тие се користат како актуатори во сензори на технолошки параметри на различни машини и механизми.

Магнетен контакт (прекинувач за трска)е контакт кој ја менува состојбата на електричното коло со механичко затворање или отворање кога контролното магнетно поле се применува на неговите елементи. Прекинувачите од трска имаат зголемена брзина и, поради нивните дизајнерски карактеристики, оперативна сигурност, поради што тие се широко користени во автоматските системи. На нивна основа се создаваат релеи за различни намени, сензори, копчиња и сл.

Активатор- ова е уред кој го придвижува извршното тело или врши сила врз ова тело во согласност со наведените функции и кога се доставуваат соодветни сигнали до контролните намотки. Најчесто, електромеханичките актуатори се користат за претворање на електричниот сигнал во движење на подвижниот дел од уредот. Примери се електромагнетните вентили, електромагнетните спојки, електромагнетните брави, вентилите на портата итн.

Сите елементи на уредите имаат воспоставени графички слики и имиња, од кои некои се дадени во табела.

Симболи на елементи на уредот

Име	Означување
Прекинувач со копче: со нормално отворен контакт
со прекин на контакт
Еднополен прекинувач
Префрлен контакт на уредот: нормално отворен
отворање
префрлување
Контакт за префрлување коло со висока струја: нормално отворено
отворање
затворање лак гаснење
скршен лак гаснење
Нормално затворен контакт со забавувач што работи кога се активира
Електрично реле со нормално отворени, нормално затворени и прекинувачки контакти

Позицијата на контактите на уредите прикажани на контролните дијаграми, во отсуство на надворешно влијание, одговара на нивната нормална состојба. Контактите на уредот се поделени на правење, кршење и префрлување. Во кола за контрола на електричниот погон, се прави разлика помеѓу моќните или главните кола преку кои се снабдува електрична струја на електричните мотори, како и помошните кола, кои вклучуваат кола за контрола, заштита и аларм.

Електрични погони на пумпи,

Вентилатори, компресори

Во модерната технологија, голема класа се состои од машини дизајнирани за снабдување со течности и гасови, кои се поделени на пумпи, вентилатори и компресори. Главните параметри кои ја карактеризираат работата на таквите машини се протокот (перформанси), притисокот и притисокот што тие го создаваат, како и енергијата што ја даваат на протокот од нивните работни делови.

Обично, овие електрични погонски системи се поделени во неколку групи:

1) Пумпи, вентилатори, центрифугални компресори, чија статичка моќност на осовината варира пропорционално на коцката на брзината, доколку може да се занемарат загубите без оптоварување и да нема повратен притисок, односно тоа се механизми со т.н. наречена карактеристика на вентилаторот. Ова е најчестата група;

2) Различни пумпи и компресори од типот на клип, чија моќност на вратилото варира синусоидно во зависност од аголот на вртење на рачката. За клипните пумпи со едно дејство, снабдувањето се јавува само кога клипот се движи напред; при обратен удар, нема напојување;

3) Различни пумпи и компресори од типот на клип со двојно дејство. Внесувањето се врши кога клипот се движи во двете насоки.

Прилагодлив електричен погон на механизми со вртежен момент на вентилаторот

Во инсталациите кои бараат мазна и автоматска контрола на напојувањето, се користи електричниот погон прилагодлив.

Карактеристиките на механизмите од центрифугален тип создаваат поволни услови за работа за прилагодлив електричен погон и во однос на статичките оптоварувања и потребниот опсег за контрола на брзината. Навистина, како што брзината се намалува, барем квадратно, моментот на отпор на вратилото на моторот исто така се намалува. Ова го олеснува термичкиот режим на моторот кога работи со намалена брзина. Од законите на пропорционалноста произлегува дека потребниот опсег на контрола на брзината во отсуство на статички притисок не го надминува наведениот опсег на промена на доводот

Ако статичката глава не е нула, тогаш да го смените протокот од нула до номиналната вредност потребен е опсег за контрола на брзината

каде е притисокот што го развива механизмот кај.

Во просек, за прилагодливи механизми од центрифугален тип, потребниот опсег за контрола на брзината обично не надминува 2:1. Забележаните карактеристики на овие механизми и ниските барања за цврстина на механичките карактеристики овозможуваат успешно да се користат едноставни шеми на контролиран асинхрон електричен погон за нив.

За инсталации со мала моќност (7...10 kW), проблемот е решен со користење на систем за регулатор на напон - асинхрон мотор со ротор со кафез од верверица. Тиристорските прекинувачи најчесто се користат како регулатори на напон. Ваквите системи најдоа примена во комплекси на опрема за вентилатори дизајнирани да ја обезбедат потребната размена на воздух и да ги создадат потребните температурни услови во зградите за добиток и живина во согласност со ветеринарните стандарди.

Во инсталации каде што работните услови дозволуваат употреба на асинхрон мотор со намотан ротор, можностите на контролиран електричен погон се прошируваат. Механичките карактеристики на овој погон обезбедуваат стабилна работа во прилично широк опсег на брзина со електричен погонски систем со отворена јамка.

Во некои случаи, се користи контрола на брзината на механизмите управувани од асинхрони или синхрони мотори. Во овој случај, меѓу моторите и производниот механизам е инсталирана спојка со течност или асинхрона лизгачка спојка, што ви овозможува да ја промените брзината на производниот механизам без да ја менувате брзината на моторот.

На пример, размислете Електричен дијаграм на автоматизација на инсталацијата на вентилаторот.

Контролно коло за асинхрон мотор со кафез со верверица М вентилатор лоциран во машинската просторија и дизајниран за независно проветрување на големи електрични машини е прикажан на сл. 4.13. Вентилаторот се контролира од контролната табла со помош на контролен клуч К1 , има четири контакти и рачка за саморесетирање. Клуч К2 служи за да се дозволи или забрани вклучување на вентилаторот на местото на инсталација кога нема потреба од негово работење.

Шемата работи на следниов начин. Клуч К2 поставено на позиција Р (дозволено). Машината се вклучува НА 2 контролни кола и автоматски ВО 1 главни кола (неговиот контакт во колото за самозаклучување на стартерот се затвора). Зелената светилка се пали L3 (моторот е исклучен). За да го стартувате моторот М клуч К1 се движи од нулта позиција 0 до почетната позиција П . ова го вклучува магнетниот стартер ДО, Се става на самонапојување и ги користи главните контакти за поврзување на моторите со мрежата. Зелена светилка ЛЗ се гаси, црвено светло добро свети - моторот е вклучен.

Рачка за клуч К1 се ослободува и клучот се враќа во нулта положба, на која контактот 2 клучот се затвора и контактот 1 останува затворена.

Дијаграмот предвидува тестирање на вентилаторот на местото за инсталација со помош на копче KnO . Обезбедено е и блокирање (со користење на нормално отворен блок контакт ДО ), што не дозволува вентилираната машина да се вклучи пред да започне вентилаторот. Заштита од кратки споеви или преоптоварување на моторот М се врши автоматски ВО 1 со комбинирано ослободување. И нула заштита - со стартер ДО (рестартирањето на моторот не е можно додека не се приклучи рачката на клучот К1 нема да биде поставена во почетната позиција П) . Кога вентилаторот е исклучен како резултат на заштитата, се активира предупредувачки сигнал, бидејќи контактите 3 И 4 клуч К1 додека е затворен. При рачно исклучување на вентилаторот со поместување и потоа отпуштање на рачката на клучот К1 бремена СО не се дава предупредувачки сигнал бидејќи контактот е отворен 4 .

Електрични основи

Снабдување со електрична енергијанаречено производство, пренос и дистрибуција на електрична енергија меѓу потрошувачите.

Производството на електрична енергија се создава од електрични станици. Речиси сите индустриски електрани имаат синхрон трифазен синусоидален напонски генератор како краен елемент. Како што се зголемува единечната моќност на генераторот, се зголемува и неговата ефикасност, поради што современите станици имаат генератори со многу висока моќност.

Електричните станици може да се класифицираат на следниов начин:

термални, хидраулични, нуклеарни, ветерни централи, соларни електрани, геотермални, плимни и сл. почести од другите термоелектрани, кои согоруваат јаглен, тресет, гас, нафта итн. Овие станици произведуваат електрична енергија со ефикасност од околу 40%. Термостаниците го загадуваат воздухот поради нецелосно согорување на горивото и недоволна филтрација на издувните гасови.

Хидраулични станициискористете ја енергијата на протокот на вода. Ваквите станици произведуваат значително поевтина електрична енергија. Хидроцентрала со голем капацитет има ефикасност што се приближува до 90%. Хидрауличните станици го нарушуваат водениот биланс на реките, а исто така ја влошуваат животната средина.

Нуклеарни централија претвораат енергијата на фисија на атомското јадро во електрична енергија. Ефикасноста на реактор на нуклеарна централа е 25…35%. Во случај на несреќа во нуклеарна централа, постои закана од радијациона контаминација на животната средина.

Работењето на кој било извор на електрична енергија може да предизвика еколошки нарушувања. Затоа, во развиените земји се посветува големо внимание на технологијата за производство на електрична енергија. Користејќи модерна технологија, некои земји безбедно произведуваат над 60% од својата електрична енергија од нуклеарните централи.

Започнува употребата на ветерни и соларни електрани. Електричната енергија со мала моќност ја обезбедуваат геотермалните (во Камчатка) и плимните (на полуостровот Кола) станици.

Синхроните генератори на електрани предизвикуваат трифазен синусоидален EMF од 18 kV. За да се намалат загубите во електричните водови на подстаниците, напонот се трансформира на 110 и 330 kV и се доставува до Единствениот енергетски систем. Загубите во далноводите се пропорционални на квадратот на струјата, така што електричната енергија се транспортира со зголемен напон и намалена струја.

Електрични водовиИма надземни и кабелски. Надземните далноводи (водови за напојување) се многу поевтини од кабелските (подземни) и затоа се пошироко користени. Електричните водови се поврзани со трансформатори со специјални високонапонски преклопни уреди.

Вообичаено, индустриските претпријатија трошат електрична енергија на напон од 380 V. Затоа, дистрибутивните точки и трансформаторските трафостаници се инсталираат пред потрошувачот, намалувајќи го напонот на 6...10 kV и 380...220 V.

Постојат три главни шеми за напојување на потрошувачите: радијална, главна, мешана.

Коло за радијално напојувањепредвидува користење на трансформаторска трафостаница за секој потрошувач. Ова е многу сигурна шема за напојување, но бара голем број трафостаници.

Коло на багажникотобезбедува само неколку трафостаници кои се вклучени во далноводот. Многу потрошувачи се поврзани на секоја трафостаница.

Мешана шемаобезбедува пресеци со радијални и главни подмножества. Потрошувачите се поврзани различно. Оваа шема се користи почесто.

Колото за напојување на автономна енергетска единица може да биде доста оригинално. Карактеристиките на напојувањето зависат од функционалните задачи на актуаторите, работните услови, посебните барања во однос на тежината, димензиите, ефикасноста на електричните уреди итн.

Напојување за индустриски претпријатија. Околу две третини од целата електрична енергија се троши од индустријата. Шемата за напојување за индустриските претпријатија е изградена на чекорен принцип, бројот на чекори зависи од моќта на претпријатието и распоредот на индивидуалните потрошувачи на електрична енергија. Во првата фаза, напонот на електроенергетскиот систем се доставува до главната трафостаница, каде што се намалува од 110-220 kV на 10 -6 kV. Мрежите од втора фаза го снабдуваат овој напон до трафостаниците на работилницата, каде што се намалува на напонот на потрошувачите. Третата фаза се состои од мрежи кои го дистрибуираат напонот на трафостаницата на работилницата помеѓу индивидуалните потрошувачи.

Во големите претпријатија со голема потрошувачка на електрична енергија, потрошувачите можат да се напојуваат на напон од 660 V. Повеќето претпријатија користат трифазни мрежи 380/220 V. Во области со зголемена опасност, дозволениот напон за напојување за потрошувачите не треба да надминува 36 V. особено опасни услови (котли, метални резервоари) – 12 V.

Според потребната доверливост на напојувањето, потрошувачите на електрична енергија се поделени во три категории. Првата категорија ги опфаќа оние потрошувачи чиј прекин во снабдувањето со електрична енергија е поврзан со опасност за луѓето или предизвикува голема материјална штета (продавници за високи печки, индустриски парни котли, инсталации за подигање и вентилација на рудници, итно осветлување итн.) тие мора да работат континуирано. За потрошувачите од втората категорија (најбројни), паузите за храна се дозволени на ограничено време. Потрошувачите од третата категорија вклучуваат помошни работилници и други објекти за кои е дозволен прекин на напојувањето до еден ден.

За да се зголеми доверливоста на напојувањето, потрошувачите се снабдуваат од две независни мрежи и автоматски вклучен резервен извор на енергија. Постојат „топли“ и „ладни“ резервни извори. „Жешкиот“ резервен извор обезбедува моментална итна напојување и се користи за безпроблематична исклучување на потрошувачот.

Понатамошното подобрување на системите за напојување за индустриските претпријатија е поврзано со зголемување на напонот на напојување (од 220 на 380 V, од 6 на 10 kV, итн.) притоа приближувајќи го високиот напон што е можно поблиску до потрошувачите (длабок влез) и намалување бројот на фази на трансформација.

Жици и кабли. За поставување на надземни водови се користат различни видови голи жици. Едножичните челични жици се направени со дијаметар не повеќе од 5 mm. Најчести се заглавените жици, кои имаат висока јачина и флексибилност. Тие се направени од идентични жици, чиј број може да достигне 37. Дијаметарот на жиците и нивниот број се избрани на таков начин што ќе обезбедат најголема густина на пакување на жиците во жицата. Обично 6, 11, 18 жици се поставуваат околу една централна и лабаво се извртуваат. Заглавените жици се направени од челични, алуминиумски, челично-алуминиумски и биметални жици. Кај челично-алуминиумските жици, некои од жиците се челични, некои се алуминиумски. Ова обезбедува механичка сила со зголемена електрична спроводливост. Биметални жици се произведуваат со помош на електролитски метод: челичното јадро е обложено со слој од бакар или алуминиум.

За електрични жици во затворени простории, по правило, се користат изолирани жици направени од бакар или алуминиум. Изолираните жици со една жица имаат поголема цврстина и површина на пресек не повеќе од 10 mm 2.

Заглавените жици се направени од конзервирани бакарни или алуминиумски проводници. Тие се погодни за инсталација и работа.

Електричните кабли се користат за поставување на скриени неподдржани линии, како и за канализирање на електричната енергија што се доставува до предметите што се движат. Во кабелот, жиците на дво- или трифазна линија се затворени во издржлива херметички затворена повеќеслојна обвивка, што ја зголемува доверливоста на далноводите. Каблите може да се постават под земја и под вода. Подземните кабли се главното средство за канализирање на електричната енергија во големите градови. Недостаток на кабелските линии е нивната висока цена.

Основи за електрична безбедност

Електрични апаратие уред кој ги контролира електричните потрошувачи и изворите на енергија, а користи и електрична енергија за контрола на неелектричните процеси.

Електрични уреди за општа индустриска употреба, електрични апарати за домаќинство и уреди се произведуваат со напон до 1 kV, висок напон - над 1 kV. До 1 kV тие се поделени на рачни и далечински управувачки уреди, заштитни уреди и сензори.

Електричните уреди се класифицираат според голем број критериуми:

1. според неговата намена, односно главната функција што ја врши уредот,

2. според принципот на работа,

3. по природата на работата

4. вид на струја

5. тековна вредност

6. вредност на напонот (до 1 kV и повеќе)

7. извршување

8. степен на заштита (IP)

9. по дизајн

Карактеристики и области на примена на електрични уреди

Класификација на електрични уреди во зависност од нивната намена:

1. Контролни уреди, наменета за стартување, рикверц, сопирање,регулирање на брзинатаротација, напон, струја на електрични машини, машински алати, механизми или за стартување и регулирање на параметрите на други потрошувачи на електрична енергија во системите за напојување. Главната функција на овие уреди е да ги контролираат електричните погони идруги потрошувачи на електрична енергија. Карактеристики: често вклучување, исклучување до 3600 пати на час т.е. 1 пат во секунда.

Тие вклучуваат електрични уреди за рачна контрола- контролери и командни контролери, реостати и сл., и електрични уреди за далечинско управување- , контактори итн.

2. Заштитни уреди се користат за префрлување на електрични кола, заштита на електрична опрема и електрични мрежи од прекумерни струи, односно струи на преоптоварување, врвни струи, струи на краток спој.

Тие вклучуваат, итн.

3. Контролни уреди, се дизајнирани да ги следат одредените електрични или неелектрични параметри. Оваа група вклучува сензори. Овие уреди ги претвораат електричните или неелектричните количини во електрични и обезбедуваат информации во форма на електрични сигнали. Главната функција на овие уреди е да ги контролираат одредените електрични и неелектрични параметри.

Тие вклучуваат сензори за струја, притисок, температура, позиција, ниво, фотосензори, како и релеи кои имплементираат функции на сензорот, на пример, напон, струја.

Класификација на електрични уреди според принципот на работа

Според принципот на работа, електричните уреди се поделени во зависност од природата на импулсот што делува на нив. Врз основа на физичките појави на кои се базира работата на уредите, најчестите категории се:

1. Префрлување на електрични уредиза затворање и отворање на електрични кола користејќи контакти меѓусебно поврзани за да се обезбеди премин на струја од еден до друг контакт или далечински еден од друг за да се прекине електричното коло (прекинувачи, прекинувачи, ...)

2. Електромагнетни електрични уреди, чие дејство зависи од електромагнетните сили што се јавуваат при работа на уредот (контактори, релеи, ...).

3. Индукциски електрични уреди, чие дејство се заснова на интеракцијата на струјата и магнетното поле ().

4. Индуктори(реактори, гуши за заситување).

Класификација на електрични уреди по природа на работа

По природата на нивната работа, електричните уреди се разликуваат во зависност од режимот на колото во кое се инсталирани:

1. Уреди кои работат долго време,

2. наменети за краткотрајно работење,

3. работа во услови на повторено краткотрајно оптоварување.

Класификација на електрични уреди по тип на струја

По тип на струја: директна и наизменична.

Барања за електрични уреди

Дизајнерските сорти на современи уреди се особено разновидни, и затоа барањата за нив се исто така различни. Сепак, постојат некои општи барања, без оглед на намената, примената или дизајнот на уредите. Тие зависат од намената, условите за работа и потребната сигурност на уредите.

Изолацијата на електричниот апарат мора да се пресмета во зависност од условите на можни пренапони кои можат да настанат при работата на електричната инсталација.

Уредите наменети за често вклучување и исклучување на номиналната струја на оптоварување мора да имаат висока механичка и електрична отпорност на абење, а температурата на елементите што носат струја не смее да ги надминува дозволените вредности.

За време на кратки споеви, делот од уредот што носи струја е подложен на значителни термички и динамички оптоварувања, кои се предизвикани од голема струја. Овие екстремни оптоварувања не треба да се мешаат во понатамошното нормално функционирање на уредот.

Електричните уреди во колата на современите електрични уреди мора да имаат висока чувствителност, брзина и разновидност.

Општиот услов за сите видови уреди е едноставноста на нивниот дизајн и одржување, како и нивната ефикасност (мала големина, мала тежина на уредот, минимална количина скапи материјали за производство на поединечни делови).

Начини на работа на електрични уреди

Номиналниот режим на работа е режим кога елементот на електричното коло работи со вредностите на струја, напон, моќност наведени во листот со технички податоци, што одговара на најповолните работни услови во однос на ефикасноста и доверливоста (издржливост). .

Нормална работа- режим кога уредот се ракува со параметри на режим малку поинакви од номиналните.

Итна операција- ова е режим кога параметрите на струја, напон, моќност ги надминуваат номиналните за два или повеќе пати. Во овој случај, објектот мора да биде оневозможен. Режимите за итни случаи вклучуваат премин на струи на краток спој, струи на преоптоварување и намалување на напонот во мрежата.

Доверливост – непроблематична работа на уредот во текот на неговото работење.

Својството на електричниот апарат да врши одредени функции, одржувајќи ги со текот на времето вредностите на утврдените оперативни индикатори во одредени граници, што одговараат на наведените начини и услови на употреба, одржување и поправки, складирање и транспорт.

Дизајн на електрични уреди според степенот на заштита

Утврдено со ГОСТ 14254-80. Во согласност со ГОСТ, се воспоставуваат 7 степени од 0 до 6 од навлегувањето на цврсти материи и од 0 до 8 од пенетрацијата на течности.

Означување на степени на заштита	Заштита од пенетрација на цврсти тела и контакт на персоналот со живи и ротирачки делови.	Заштита од пенетрација на вода.
	Нема посебна заштита.
	Голема површина на човечкото тело, како што се раката и цврсти тела поголеми од 50 mm.	Капки паѓаат вертикално.
	Прсти или предмети не подолги од 80 mm и цврсти тела поголеми од 12 mm.	Паѓа кога лушпата е навалена до 15 0 во која било насока во однос на нормалната положба.
	Алатки, жици и цврсти материи со дијаметар од повеќе од 2,5 mm.	Дожд што паѓа на школка под агол од 60 0 од вертикалата.
	Жици, цврсти материи поголеми од 1 мм.	Прскање паѓа на школка во која било насока.
	Прашина во количина недоволна да ја наруши работата на производот.	Млазови фрлени во која било насока.
	Целосна заштита од прашина (отпорна од прав).	Бранови (водата не треба да влезе внатре за време на брановите).
		Кога се потопува во вода за кратко време.
		При долготрајно потопување во вода.

Кратенката „IP“ се користи за означување на степенот на заштита. На пример: IP54.

Во однос на електричните уреди, постојат следниве видови на извршување:

1. Заштитен IP21, IP22 (не понизок).

2. Доказ за прскање, отпорен на капки IP23, IP24

3. Водоотпорен IP55, IP56

4. Отпорен на прашина IP65, IP66

5. Затворен IP44 - IP54, овие уреди имаат внатрешни простори изолирани од надворешното опкружување

6. Запечатен IP67, IP68. Овие уреди се направени со особено цврста изолација од околината.

Климатски перформансиелектрични апаратиутврдени со ГОСТ 15150-69. Во согласност со климатските услови, се означува со следните букви: U (N) - умерена клима, HL (NF) - ладна клима, TB (TH) - тропска влажна клима, TC (TA) - тропска сува клима, O ( У) - подрачја со сите климатски услови, на копно, реки и езера, М - умерена морска клима, ОМ - сите области на морето, Б - сите макроклиматски области на копно и море.

1. На отворено,

2. Простории каде што флуктуациите на температурата и влажноста не се разликуваат значително од флуктуациите на отворено,

3. Затворени простори со природна вентилација без вештачко регулирање на климатските услови. Нема изложеност на песок и прашина, сонце и вода (дожд),

4. Простории со вештачко регулирање на климатските услови. Нема изложеност на песок и прашина, сонце и вода (дожд), надворешен воздух,

5. Простории со висока влажност (долго присуство на вода или кондензирана влага)

Избор на електрични уреди

Изборот на електрични уреди е задача во која мора да се земе предвид следново:

• струи, напони и моќи префрлени со електричен апарат;
• параметри и природата на оптоварувањето - активен, индуктивен, капацитивен, низок или висок отпор итн.;
• број на исклучени кола;
• напони и струи на контролните кола;
• напон на серпентина на електричниот апарат;
• режим на работа на уредот - краткорочен, долгорочен, периодично;
• услови за работа на уредот - температура, влажност, притисок, вибрации итн.;
• методи за монтирање на уредот;
• економски и индикатори за тежина и големина;
• леснотија на спарување и електромагнетна компатибилност со други уреди и уреди;
• отпорност на електрични, механички и термички преоптоварувања;
• климатска модификација и категорија на поставување;
• степен на заштита на IP,
• барања за безбедност;
• висина над морското ниво;

услови за користење.

Дел 2. Електричен апарат со низок напон

Тема 2.1 Електрични рачни уреди за управување

1. Прекинувачи - намена, дизајн, карактеристики на работа и дизајн, примена

2. Командни уреди - класификација, намена, дизајн, карактеристики на работа и дизајн, примена.

3. Отпорници и реостати - намена, дизајн, карактеристики на работа и дизајн, примена

Избор на прекинувачи, сериски прекинувачи

Прашање 1. Прекинувачи

Прекинувач– наједноставниот уред за рачна контрола, кој се користи за прекинување на електрични кола при напон до 660 V AC и 440 V DC и струи од 25 до 10.000 A.

Симбол на прекинувачот на електрични дијаграми: - еднополен

Три-пол

Прекинувачите се дизајнирани за прекинувачки кола и се дизајнирани да создадат видлив прекин во електричните кола. Механичкиот век на прекинувачите е до 10.000 операции.

Прекинувачите се направени едно-, дво- и три-полен. Нивните главни елементи се: фиксни контакти за вдлабнување, подвижни контакти шарки во други фиксни контакти. Прекинувачите се монтираат на изолациони делови, плочи, рамки. Дизајнот на прекинувачот може да се направи за поврзување на жици одзади или напред.

Изумирање на лакот еднонасочна струјапри ниски струи до 75 А се јавува поради неговото механичко истегнување со разминливи ножеви. При високи струи, гаснењето се врши главно поради движењето на лакот под дејство на електродинамичките сили на струјното коло (делови на прекинувачот, итн.).

При инсталирање на прекинувачи во дистрибутивни кутии или затворени разводни уреди со мал волумен, ограничувањето на големината на лакот станува многу важно. Неопходно е јонизираните гасови што остануваат по излегувањето на лакот да не предизвикуваат превртување на куќиштето или помеѓу деловите под напон. Во такви случаи, прекинувачите се опремени со разни видови комори за потиснување на лакот.

Сл. 2.1 Двополен прекинувач за промена

Структурна ознака на прекинувачот:

Задача 1. а).Наведете ги позициите на прекинувачот на слика 2.2.

Прашање 2. Командни уреди

Прекинувачи со копчиња– електрични рачни контролни уреди дизајнирани за операторот да обезбеди контролно дејство при контролирање на различни електромагнетни уреди (релеи, стартери, контактори, итн.), како и за прекинувачки контролни кола, аларми и електрично испреплетување на кола со DC и AC. Тие се состојат од куќиште или основа, копчиња, контакти за правење и прекинување. Неколку копчиња инсталирани на заеднички панел или во заедничко куќиште се нарекуваат станица со копче.

Копче СТОП, копче СТАРТ

Пример симбол на станицата со копче KE

KE XXX XXXX:

КЕ- ознака на серијата;

XX- дизајн според видот на контролниот елемент и присуството на специјални уреди: од 0,1 до 21;

X- број на елементи за контакт: 1-1 или 2; 2 - 3 или 4;

ХХХ- климатска модификација според ГОСТ 15150-69: U, HL, T - за прекинувачи на Електромеханичката постројка Каменец-Подолск; U, B - за прекинувачи од фабриката за баласт Реостат;

Дизајн на прекинувачот со копче (сл. 2.3.)

Сл. 2.3 Дизајн и симбол на прекинувачи со копчиња

Копчињата имаат фиксни контакти 1 , контактен мост со подвижни контакти 2 , пролет 3 , да се врати мостот.

А- копче со контакти за затворање ( "почеток");
б- копче со нормално отворени контакти ( "стоп").

Задача 2. а). Одговорете на прашањето: од кои материјали се направени контактите на прекинувачот со копче?

Сериски прекинувачи и прекинувачи(Слика 2.4) – рачно управувани електрични уреди дизајнирани за префрлување на контролни и сигнални кола во кола за обратно стартување на електричните мотори, како и електрични кола од 380 V AC и 220 V DC со мала моќност под оптоварување.

Сл. 2.4 Општ приказ на прекинувачот на пакетот

Симбол за кој било прекинувач:

Во основа, прекинувачите го имаат следниов дизајн: преклопните пакети (контакти) идентични по дизајн се склопуваат на едно вратило, кое се држи во склопената положба со механизам за заклучување. Вртењето на рачката на прекинувачот предизвикува ротирање на вратилото, а со тоа и камерите на преклопните уреди, кои ги затвораат или отвораат контактите.

Преклопниот уред има еден или два контактни системи, електрично изолирани или поврзани со скокач, во зависност од електричното коло, и се состои од куќиште, фиксни контакти, контактни мостови, туркачи, камери и пружини.

Универзални прекинувачи (Слика 25.)Прекинувачите може да се поделат во две групи: со ротациони подвижни контакти од сериите MK и PMO и копчиња со камери UP5300, PKU.

Универзалните прекинувачи во нормалната верзија се произведуваат во серијата UP5300; водоотпорен - серија UP5400; отпорен на експлозија - серија UP5800. Тие се разликуваат по бројот на делови, како и по фиксните позиции и аголот на вртење на рачката, неговата форма и други карактеристики.

Сл. 2.5 Општ приказ на универзални прекинувачи

Прекинувачите може да имаат 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 секции. Во прекинувачите со бројни делови од 2 до 8, рачката е фиксирана во секоја положба или се користи рачка со самовраќање во средната положба.

Бројот на фиксни позиции и аголот на ротација на рачката се означени со соодветната буква во средината на номенклатурната ознака на прекинувачот. Буквите A, B и C го означуваат дизајнот на прекинувачот со самовраќање во средната положба без брава. Згора на тоа, буквата А покажува дека рачката може да се ротира 45° надесно (во насока на стрелките на часовникот) и лево (спротивно), B - само 45° надесно, C - 45° налево. Буквите G, D, E и F покажуваат дека дизајнот на прекинувачот е фиксиран во позиции на 90°. Згора на тоа, буквата G означува дека рачката може да се ротира надесно за една позиција, D - налево за една позиција, E - за една позиција налево и надесно, F - може да биде во лева или десна положба на агол од 45° до средината (во просечна положба рачката не е фиксирана).

Буквите I, K, L, M, N, S, F, X покажуваат дека прекинувачот е заклучен во позиции на 45°. Буквата I означува дека рачката може да се ротира на десната една позиција, К - лево една позиција, L - десно или лево две позиции, М - десно или лево три позиции, N - десно осум позиции, S - десно или лево една позиција, F - десно една позиција и лево две позиции, X - десно три позиции и лево две позиции.

Рачката може да биде овална или ротирачка. Вообичаено, прекинувачите со до шест делови вклучително со кружна ротација (осум позиции) имаат овална рачка.

Означувањето на секој прекинувач содржи скратено име, конвенционалниот број на овој дизајн, број што го означува бројот на делови, типот на бравата и каталошкиот број на дијаграмот на прекинувачот. На пример, ознаката UP5314-N20 се дешифрира на следниов начин: U - - универзален, P - прекинувач, 5 - нерегулиран команден уред, 3 - дизајн без решетката, 14 - број на делови, N - тип на бравата, 20 - каталошки број на дијаграмот.

Главниот дел на прекинувачот UP5300 се работните делови затегнати со столпчиња. Низ деловите поминува валјак, на едниот крај има пластична рачка. За прицврстување на прекинувачот на панелот, во неговиот преден ѕид се направени три испакнатини со отвори за завртки за вградување. Префрлувањето на електрични кола се врши со користење на постоечки контакти.

Мали прекинувачидизајнирани за инсталација на панели на разводна табла, може да се користат за далечинско управување со прекинувачки уреди, во кола за сигнализација, мерење и автоматизација на напон на наизменична струја до 220 V и се дизајнирани за номинална струја од 6 А.

Секој прекинувач има свое коло за префрлување и дијаграм за затворање на контакти.

Прекинувачите од серијата со мала големина се дизајнирани за инсталирање на контролни панели. Тие се користат за далечинско управување со прекинувачки уреди (релеи, електромагнетни стартери и контактори) и во кола за сигнализација, мерење и автоматизација при наизменичен и еднонасочен напон до 220 V. Контактите на прекинувачите се дизајнирани за струја од 3 А.

Прекинувачите се состојат од 2, 4 и 6 контактни пакети. Пакет камери универзални прекинувачи PKU се користат во кола за контрола на електричните мотори во рачни, полуавтоматски и автоматски режими. Тие се дизајнирани за 220 V DC и 380 V AC.

Прекинувачите од серијата PKU се разликуваат по начинот на инсталација и прицврстување, бројот на пакувања, фиксните позиции и аголот на вртење на рачката. Буквите и броевите што се вклучени во ознаката на прекинувачот, на пример, PKU-3-12L2020, значат: P - прекинувач, K - cam, U - универзална, 3 - стандардна големина определена со струја од 10 A, 1 - дизајн според типот на заштита (без заштитна обвивка), 2 - верзија според методот на инсталација и прицврстување (монтажа зад панелот на панелот со прицврстување на предниот држач со преден прстен), L - фиксација на положбата на 45 °, 2020 година - дијаграм и број на дијаграм според каталогот.

Задача 2. б).Наведете ги позициите на пакетниот прекинувач прикажан на слика 2.6.

Сл.2.6.Склопен прекинувач

Вклучете ги прекинувачитедизајниран за рачно префрлување на нисконапонски електрични кола со мала моќност кои не бараат често префрлување.

Ориз. 2.7. Прекинувач

Задача 2.в). Кои се приближните вкупни димензии на прекинувачот?

Управувач– прекинувачки уред кој стартува и ја регулира брзината на електричниот мотор. Електричен уред со повеќе синџири со рачен или ножен погон за директно префрлување на струјните кола на електричните мотори. Според дизајнот, тие се поделени на камери, барабан, рамни и магнетни.

Постојат три типа на контролери : рамен, тапан, камери.

Рамни контролериможе да се изведат во поголем број фази во споредба со барабанот и камерите, но нивниот капацитет за префрлување е помал. Нивниот дизајн се изведува на принципот на уреди за префрлување на реостат

Контролори на барабанотсе користи за управување со мотори со моќност до 75 kW. Нивната способност за префрлување е мала. Тие дозволуваат до 120-240 префрлувања на час.

Контролори на камеридозволете до 600 префрлувања на час. Нивниот контакт уред работи слично како и контактниот уред на контакторите, т.е. Секој прекинувачки елемент има систем за потиснување на лакот.

Задача 2. г). Наведете ги позициите на контролорот на сл. 2.8.

Слика 2.8. Контролор за напојување

Сл.2.9. Видови отпорници

Отпорници на термичка рамкасе направени во форма на цилиндар или цевка од материјал отпорен на топлина (порцелан, шамот), на кој е намотана жица со висока отпорност (константан, фехрал, леано железо, челик, нихром, феронихром). За да се подобри преносот на топлина и да се заштити жицата од лизгање, отпорниците се обложени со слој од емајл или стакло.

Отпорници на јамкасе состои од челична плоча, на чии странични рабови се фиксирани изолатори од порцелан или стеатит, со вдлабнатини во кои се става жица или отпорна лента. Излезите на чекорите се направени во форма на стеги или залемени бакарни врвови.

Отпорници од леано железо и печат од челиксе направени во цик-цак форма со уши за прицврстување.

реостат-Ова е уред кој се состои од сет на отпорници и уред со кој можете да го прилагодите отпорот на вклучените отпорници.

Конвенционален графички приказ на реостат. Димензиите на правоаголникот се 8х4.

Во зависност од намената, се разликуваат следниве видови реостати::

Уреди за стартување за стартување на електромотори со директна и наизменична струја;

Контролни запчаници за палење и регулирање на брзината на ротација на моторот;

Реостати за возбудување - за регулирање на струјата на возбудување во намотките за возбудување на електричните машини (сл. 2.10.);

Сл.2.10. Конструктивен дијаграм на реостат за возбудување

Оптоварување или баласт - да апсорбира електрична енергија.

Задача 3. а)Обидете се, гледајќи ја сликата 2.11, сами да дознаете во која насока треба да го движите моторот за да:
а) зголемување на отпорот вклучен во колото?
б) намалување на отпорот?

Сл.2.11

Задача 4. Проверка на степенот на асимилација на изучените информации на прашањата 1,2,3

теми 2.1 „Електрични рачни уреди за управување“

а) именете ги уредите прикажани на слика 2.12.

Сл.2.12.

б) Наведете ги елементите што ги имаат сите преклопни уреди за рачна контрола:

Табела 2.1 Избор на прекинувачи, сериски прекинувачи

Задача 5.Изберете го главниот трифазен прекинувач инсталиран во панелот за напојување со влезен напон од 380 V. Моќноста што ја пренесува колото е 20 kW. Проценета вредност на максималната струја на куса врска е еднакво на 11,5 kA. Техничките податоци за трифазните прекинувачи се прикажани во Табела 2.2. Дешифрирајте го брендот на прифатениот прекинувач

Решение: 1. Одредете ја пресметаната вредност на струјата на прекинувачот

2. Пополнете ја табела 2.1 земајќи ги предвид податоците и табела 2.2. (продолжете сами)

Табела 2.2 Технички податоци на прекинувачите

Тип на прекинувач	Р-25	RPS-1 (со осигурувач, странично поместување)	RC-1 (со централна рачка)	РБ
Номинален напон, V
Номинална струја, А		100,250,400,630	100,250, 400	100,250,400
Електродинамички отпор, kA	2,8	20,20,30,32	1,2; 3,0; 4,8	1,5; 2,5; 4,5
Термичка отпорност, kA 2 s
извршување	еден пол	трипол	трипол	трипол
Механичка отпорност на абење		Најмалку 2500 VO циклуси	Најмалку 2500 VO циклуси	-

Задача 6.Тема: „Уреди за рачна контрола“

Одбери го точниот одговор:

Домашна задача. Завршете ги задачите.

Прашање 3. Контактори

Сл. 2.2.1 Пресек и дијаграм на фрикционата спојка

Принцип на работа на спојката за триење. Напонот се напојува преку лизгачки прстени до полето намотување поставено на погонското вратило. Ова намотување создава магнетен флукс F, кој се затвора преку арматурата на спојката. Добиената електромагнетна сила ја придвижува арматурата налево и погонските и погонетите делови на вратилото се заглавуваат низ површините за триење. Кога напонот е отстранет и магнетниот флукс исчезнува, повратната пружина ја поместува арматурата надесно и спојката се откачува. Површините на триење (дискови за триење) се направени од материјали отпорни на абење со висок коефициент на триење. Може да се користат конвенционални материјали: челик на челик, челик на леано железо, челик на бронза итн. Најнапредни се метал-керамичките материјали (бакар 68%, калај 8%, олово 7%, графит 6%, силициум 4%, железо 7%).Една смеса од овие прашоци се пресува под висок притисок и се синтерува на температура од 700-800 C. Компонентите со ниска топење продираат во порите на смесата и го лемат целиот состав.

Намотувањето на полето може да се напојува со директна или наизменична струја. Во случај на моќност на наизменична струја, постојат разлики во дизајнот на спојката во однос на производството на магнетното коло. Магнетното јадро е изработено од ламиниран електричен челик.

Спојки за фероправТие се два концентрични челични делови со рамни површини свртени една кон друга, меѓу кои има мал воздушен јаз. Еден дел е цврсто поврзан со погонското вратило, другиот со погонското вратило. Ако просторот помеѓу рамните површини е исполнет со многу фин феромагнетен прав, тогаш во присуство на магнетно поле во воздушниот јаз, честичките од прав формираат механички поврзувачки синџири кои создаваат сила на адхезија на еден дел до друг. Како резултат на тоа, ротацијата ќе се пренесува од еден дел до друг. Кога ќе се отстрани магнетното поле, лигаментите ќе се распаднат, механичката врска ќе се прекине и системот ќе престане да ротира. Магнетното поле се создава со ликвидација со јадро цврсто фиксирано во просторот. Магнетниот тек е споен по магнетните материјали на спојката (челичен дел, прстен, феромагнетен прав, ротор)

За спојки со феро-прав, се користат карбонил, силициум и вителско железо. Прашокот се добива со разградување на железо пентакарбонил (ферум (CO) 5 = ферум + 5 CO). Феромагнетниот прав се користи во еднаква смеса со сепаратор - графит, цинк оксид, талк итн. Тој е дизајниран да го заштити прашокот од лепење и формирање на грутки.

Во спојките се создаваат специјални заптивки за прашокот да не оди подалеку од воздушните празнини и магнетни фаќачи кои привлекуваат честички од прав што излегуваат од спојката.

Во спојката за фероправ од типот барабан (сл. 2.2.2), погонското вратило 1 е поврзано преку немагнетни прирабници 2 со феромагнетен цилиндар (барабан) 3. Внатре во цилиндерот има електромагнет 4 поврзан со погонското вратило 6 Намотката 5 на електромагнетот се напојува преку лизгачки прстени (на сликата не е прикажана). Внатрешната празнина 7 е исполнета со феромагнетен прав (чисто или карбонилно железо) со зрна со големина од 4-6 до 20-50 микрони, измешани со сув (талк, графит) или течен (трансформатор, силиконски масла) полнење. Кога ликвидацијата е исклучена од струја и погонскиот дел (барабанот) се ротира, електромагнетот и погонското вратило остануваат неподвижни, бидејќи феромагнетните зрна на полнењето се движат слободно едни на други. Има одредено триење помеѓу барабанот и електромагнетот, но тоа е релативно мало.

Ориз. 2.2.2. Тип на барабан Електромагнетна спојка со фероправ

Кога се применува напон на електромагнетот, зрната на феромагнетниот прав ја губат слободата на движење под влијание на магнетното поле на намотката. Вискозноста на медиумот во барабанот нагло се зголемува. Силата на триење помеѓу барабанот и електромагнетот се зголемува. На погонското вратило се појавува вртежен момент.
При одредена вредност на возбудната струја, феромагнетниот прав и филер целосно се стврднуваат. Барабанот и електромагнетот се цврсто поврзани. Пренесениот момент може да се смета како момент од силата на триење што дејствува помеѓу прашокот и внатрешната цилиндрична површина на барабанот.

Поради фактот што јазот помеѓу барабанот и електромагнетот е исполнет со феромагнетна смеса, неговата магнетна спроводливост е многу висока, што овозможува да се намали потребниот MMF на ликвидацијата и да се зголеми коефициентот на контрола на спојката, еднаков на односот од пренесената моќност до контролната моќност (моќ на електромагнет).

Препорачливо е да се користат спојки со феро-прав каде што се потребни голема брзина, висока фреквенција на префрлување и непречена контрола на брзината на погонското вратило. Недостаток на спојките со феро-прав е помалата преносна моќност со исти вкупни димензии како спојката за триење.

Предноста на спојките во прав е нивната брзина, која е 10 - 15 пати поголема од онаа на фрикционите електромагнетни спојки.

Во хистерезис спојки(Слика 2.2.3) механичките сили на адхезија помеѓу погонските и погонските делови се создаваат со користење на феноменот на преостаната магнетизација на тврдите магнетни материјали. Магнетниот систем се состои од два дела: едниот е поврзан со погонското вратило, другиот со погонското вратило. Намотката за магнетизирање се наоѓа на погонското вратило. Магнетниот флукс создаден од ликвидацијата ќе ги премине магнетните системи на шахтите, а неговиот пат ќе лежи по областите со најмал магнетен отпор, како резултат на што магнетните дискови на хистерезис на погонуваното вратило ќе бидат привлечени кон забите на јадрото на погонското вратило (принципот на работа е сличен на принципот на работа на IM, само што нема намотување на роторот )

Сл.2.2.3.Општ приказ на хистерезисната спојка

Електромагнетни уреди за сопирање– електромагнетни уреди за далечинско управување дизајнирани да ја фиксираат положбата на механизмот кога електричниот мотор е исклучен. Тие се поделени на блок, диск и лента.

Задача 2.а) Направете логичен синџир на принципот на работа на фрикциона спојка.

Задача 2.б) Обидете се да ги именувате елементите на спојката прикажана на слика 2.2.4.

Сл.2.2.4.

Задача 2.в) Дополни ги речениците:

Спојката е ...

Електромагнетната спојка е...

Феромагнетниот прав е...

Предности на спојките во прав...

Принципот на работа на хистерезис спојката се заснова на ...

Речник

Закон за електромагнетна индукција: Пресекот на проводник со магнетно поле предизвикува индуцирање на EMF во проводникот.

Закон за електромагнетна сила:интеракцијата на струјата во проводникот со магнетното поле предизвикува создавање на електромагнетна сила што дејствува на овој проводник.

Хистереза ​​-доцнење во промените во физичката количина што ја карактеризира состојбата на магнетизација на супстанцијата, особено челикот

Карактеристики на релето

Главните карактеристики на релето се одредуваат со зависностите помеѓу параметрите на излезните и влезните количини.

Се разликуваат следните главни карактеристики на релето.

1. Големината на операцијата на релето XSR– вредноста на влезниот параметар на кој се вклучува релето. Вредноста на активирањето на која е прилагодено релето е наречена зададена точка.

2. Работна моќност на PSR релето– минималната моќност што мора да се испорача на органот примач за да се пренесе од состојба на мирување во работна состојба.

3. Контролирана моќност Рупр– моќност контролирана од прекинувачките елементи на релето за време на процесот на префрлување. Врз основа на контролната моќност, се прави разлика помеѓу релеи на кола со мала моќност (до 25 W), релеи на кола со средна моќност (до 100 W) и релеи на кола со голема моќност (над 100 W), кои припаѓаат на релеите за напојување и се нарекуваат контактори.

4. Време на одговор на релето tср– временскиот период од примената на XCP сигналот до влезот на релето додека не започне ударот врз контролираното коло. Врз основа на времето на одговор, се прави разлика помеѓу нормални, брзи, бавно дејство и временски релеи. Обично за нормални релеи tav = 50...150 ms, за релеи со голема брзина tav ​​= 1 s.

Задача 3: А)Класифицирајте ги релеите

Сл.2.2.5

Приемниот дел се состои од електромагнет 1, кој е калем поставен на челично јадро, арматура 2 и пружина 3.

Активирачкиот дел се состои од фиксни контакти 4, подвижна контактна плоча 5, преку која сензорниот дел од релето дејствува на делот за активирање и контакти 6.

Сл.2.2.6

Сл.2.2.7.

Прашање 3. Контактори

Контактори– ова се уреди за далечинско управување дизајнирани за често вклучување и исклучување на електричните кола за напојување при нормални работни услови. Контакторот е можеби најстариот уред што се користел за контрола на електричните мотори. Електромагнетните контактори се најшироко користени низ светот. Тие се главните прекинувачки уреди за кола со струи кои надминуваат 50 А.

Класификација на контактори

Сите контактори се класифицирани:

според видот на струјата на главното коло и контролното коло (вклучувајќи го серпентина) - директна, наизменична, директна и наизменична струја;

според бројот на главни столбови - од 1 до 5;

според номиналната струја на главното коло - од 1,5 до 4800 А;

според номиналниот напон на главното коло: од 27 до 2000 V DC; од 110 до 1600 V AC со фреквенција од 50, 60, 500, 1000, 2400, 8000, 10.000 Hz;

според номиналниот напон на преклопниот калем: од 12 до 440 V DC, од 12 до 660 V AC со фреквенција од 50 Hz, од 24 до 660 V AC со фреквенција од 60 Hz;

според присуството на помошни контакти - со контакти, без контакти.

Сл.2.2.8. Општ поглед на контакторот

Контакторите се состојат од систем на главни контакти, гаснење на лак, електромагнетни системи и помошни контакти.

Сл. 2.2.9 Дијаграм на електромагнетен контактор

2.2.10. Дизајн на електромагнетен контактор: а) општ поглед, б) систем за гаснење лак и систем за контакт, в) електромагнетен систем

На металната шина 5, држачот 17 го прицврстува јадрото 2 на магнетното коло со калем 4. Јадрото 2 има краток спој 3 и е придушен со пружина 18. Преку изолациониот блок 15, три блока 1 од столбовите се прикачени на шината, имаат фиксни контактни делови 9 и калем за гаснење на лак 16. Подвижен систем Контакторот е инсталиран на изолирано вратило 7 и се ротира во лежиштата 6. Подвижниот контактен дел 11 е фиксиран во држачот за контакт 13 и се оптоварува со пружина со пружина 12. Поврзувањето со контактната завртка е обезбедено со флексибилно поврзување 14. Секој блок има комора за гаснење лак 10. Помошните контакти 8 се исто така поставени на вратилото.

Главни контактизатворете го и отворете го колото за напојување. Тие мора да бидат дизајнирани да ја носат номиналната струја долго време и да произведуваат голем број на вклучување и исклучување на висока фреквенција. Контактната положба се смета за нормална кога нема струја што тече околу намотката на вовлекувачот на контакторот и сите постоечки механички брави се ослободени.

Главните контакти можат да бидат од тип на лост или мост. Контактите со лост бараат ротационен движечки систем, додека контактите на мостот бараат систем за линеарно движење. Слика 2.2.11 ја прикажува секвенцијалната кинематика на движењето на контактот на контакторот за време на затворањето.

Сл.2.2.11.

Како по правило, за контактите на рачката, оските на ротација на контактот не се совпаѓаат. Дополнително, контактите се допираат пред движечкиот систем да ја достигне својата крајна положба. Како резултат на тоа, при затворање и отворање, подвижниот контакт се тркала и се лизга над фиксираниот. Затоа, почетната точка на допир при затворање и таа е исто така крајна точка на контакт и, соодветно, точката каде што се појавува лакот кога отворањето се поместува во однос на точката на конечниот контакт на контактите. Поради ова, површините кои обезбедуваат долгорочна спроводливост на струјата и кои ја одредуваат отпорноста на контактот се оддалечени од местото на појавување на лакот. Па, лизгањето на контактите со доволен контактен притисок доведува до бришење на оксидната фолија и разни акумулирани нечистотии од контактната површина, т.е., доаѓа до самочистење на контактите. Бидејќи контактите во прекинувачките уреди се можеби најслабите делови на уредот, гледаме дека во овој случај, самиот дизајн на контактите за напојување на контакторите овозможува минливиот контакт отпор да остане стабилен долго време, што пак во голема мера влијае доверливоста и сигурноста на работата на контакторот како целина. Но, ништо не е совршено, така што овој контакт со лост има свои недостатоци. Лизгањето со грубоста што обично ја имаат контактните површини (особено работните) предизвикува дополнително контактно брборење при затворање, а со тоа и зголемено абење. Па, целосното одбивање да се лизне дури и ако притисокот не е доволно висок ќе доведе до брзо прегревање на контактите поради нивната оксидација. Затоа, тука треба да го изберете помалото зло.

Задача 4.а)Наведете три предности на контактите на рачката прикажани на сл. 2.2.11

Контактите на рачката бараат флексибилно поврзување за поврзување со проводникот, но во некои случаи флексибилното поврзување е слабата точка на системот за контакт. Тешко е да се изведе при високи струи и неговата механичка отпорност на абење е помала од онаа на другите делови.

Следно, ќе ја разгледаме целта и можните дизајни. систем за гаснење лакконтактори. Системот за гаснење на лакот обезбедува гаснење на електричниот лак што се јавува кога се отвораат главните контакти. Методите на гаснење на лакот и дизајнот на системите за гаснење на лак се одредуваат според видот на струјата во главното коло и режимот на работа на контакторот. Системите за лачење на еднонасочни контактори се разликуваат од системите за лачење на контактори со наизменична струја поради фактот што принципите на гаснење на лакот за директна и наизменична струја се различни.

Лачни комори на DC контактори се изградени на принципот на гаснење на електричен лак со попречно магнетно поле во комори со надолжни слотови. Магнетното поле, во огромното мнозинство на дизајни, е возбудено од калем за гаснење лак поврзан во серија со контактите. Во 60-тите години на минатиот век, во СССР беа создадени структури со постојани магнети, но тие не станаа широко распространети. Коморите со тесни процепи, кои можат да бидат прави или цик-цак, значително го зголемуваат капацитетот на кршење и ја ограничуваат големината на лакот и неговиот пламен надвор од комората, но целосно гаснење на електричниот лак во волуменот на комората не може да се постигне со помош на оваа комора. .

Контакторите за наизменична струја се направени со лачни канали со дејонска мрежа.Кога ќе се појави лак, тој се движи кон решетката, се распаѓа на голем број мали лаци и излегува во моментот кога струјата поминува низ нула. Во принцип, полесно е да се гасне лак со наизменична струја отколку со еднонасочна струја, поради што контакторите со еднонасочна струја имаат покомплексен систем за гаснење на лак.

Контакторски електромагнетен системобезбедува далечинско управување на контакторот, односно вклучување и исклучување. Дизајнот на системот се одредува според видот на струјното и контролното коло на контакторот и неговиот кинематски дијаграм.

Електромагнетниот систем се состои од јадро, арматура, калем и сврзувачки елементи. Слика 6 покажува дијаграм на вклучување на електричен мотор со помош на електромагнетен контактор.

Помошни контакти. Тие прават прекинувачи во кола за контрола на контакторите, како и во кола за блокирање и сигнализација. Тие се дизајнирани за долгорочно носење струја од не повеќе од 20 А, и прекин на струја од не повеќе од 5 А. Контактите се направени како контакти за правење или прекинување, во огромното мнозинство на случаи од типот на мост.

Задача 4.б) Пополнете ја табелата 1

Табела 1

Принцип на работа на контакторот. Во почетната исклучена положба, кога напонот е отстранет од серпентина, системот за движење е во нормална положба под дејство на пружината. Контакторот се вклучува со притискање на копчето „Start“. Во серпентина се создава магнетен флукс, кој ја привлекува арматурата до јадрото. Истовремено со главните контакти, се затвораат дополнителни (помошни) контакти, кои ги блокираат (заобиколуваат) контактите на копчето „Start“. Контактниот притисок се врши со пружина. Арматурата е опремена со заптивка изработена од немагнетен материјал, што ја намалува силата на привлекување и кога напонот ќе се отстрани од серпентина, арматурата веднаш се оддалечува и не се лепи.

Задача 4.в) Изградете логичен синџир на операции за принципот на работа на контакторот (вкупно седум точки)

Стартери од серијата PME

→ Основни дефиниции

1. Основни дефиниции и класификација на електрични апарати
1.1. Основни дефиниции
Електричните уреди (ЕА) се нарекуваат електрични технички уреди за контрола. текови на енергија и информации, начини на работа, контрола и заштита на техничките системи и нивните компоненти.
Електричните уреди се користат за префрлување, сигнализирање и заштита на електрични мрежи и приемници за напојување, како и за контрола на електрични и технолошки инсталации и се исклучително широко користени во различни области на националната економија: во електроенергетската индустрија, во индустријата и транспортот, во воздушната системи и одбранбени индустрии, во телекомуникациите, во јавните комунални претпријатија, во апаратите за домаќинство итн. Покрај тоа, во секоја од областите, опсегот на користени уреди е многу широк. Дефинитивно може да се каже дека не постои област поврзана со користење на електрична енергија каде што не се користат електрични уреди.
Функционирањето на повеќето видови електрични уреди се заснова на процесите на вклучување (вклучување и исклучување) на електрични кола. Главните појави што ја придружуваат работата на кој било електричен апарат вклучуваат: процеси на префрлување на електрични кола, електромагнетни и термички процеси. Под електромагнетни процеси се подразбираат електромеханички и индукциски појави, електромагнетни интеракции на елементите на апаратот итн.
Термичките процеси имаат директно влијание врз работата на уредот и зависат од режимот на работа на уредот. За електричните уреди се воспоставени три типа на режими на работа:
- долгорочно (во овој режим, со долг тек на струја, уредот се загрева до стабилна температурна вредност);
- краткорочно (во овој режим, кога е исклучен, помеѓу одделни вклучувања, температурата на греењето на уредот се намалува речиси до температурата на околината);
- повторено-краткорочно (температурата на греењето нема време да се спушти до температурата на околината за време на моменталната пауза).
Последните два режими се карактеризираат со релативното времетраење на вклучувањето на PV, %. Стандардна PV вредности: 15; 25; 40; 60%.
1.2. Класификација на електрични апарати
Исклучително широкиот опсег на апликации на електричните уреди ја одредува разновидноста на видовите на нивната класификација.
Електричните уреди се класифицираат според следниве критериуми:
1) според работниот напон - низок напон (до 1000 V) и висок напон (повеќе од 1000 V);
2) според големината на работната или прекинувачката струја - ниска струја (уреди за контрола, заштита, аларм) и висока струја што се користат во кола за напојување;
3) според извршената функција:
- прекинувачки уреди: прекинувачи, раставувачи, контактори, магнетни стартери;
- контрола, заштита, аларм: релеи од различни типови, патни и гранични прекинувачи (контактни и бесконтактни);
- команда: контролни копчиња, копчиња, командни контролери и командни уреди;
- заштитни уреди: одводници, осигурувачи. Електричните уреди исто така вклучуваат отпори на баласт.
Врз основа на префрлување и елементарна основа, електричните уреди се поделени на:
- електромеханички
- статичен
- хибрид.
Електромеханичките уреди се одликуваат со присуство на подвижни делови. Електромеханичките уреди имаат подвижни и фиксни контактни системи кои ги префрлаат електричните кола.
Статичките уреди се направени врз основа на енергетски полупроводнички уреди: диоди, тиристори, транзистори, како и контролирани електромагнетни уреди: магнетни засилувачи, пригушници за заситување итн. Уредите од овој тип обично припаѓаат на електронски уреди за напојување, бидејќи се користат за контрола протокот на електрична енергија.
Хибридните електрични уреди се комбинација на електромеханички и статички уреди.
Според нивната функционална намена, тие се разликуваат:
- уреди за контрола на НИ и ВН;
- нисконапонски разводни уреди;
уреди за автоматизација.
Електричните уреди исто така се класифицирани:
по напон: LV уреди - низок (до 1000 V) и HV уреди - висок (од единици до илјадници киловолти) напон;
Според вредноста на вклучената струја: уреди со ниска струја (до 5 А) и висока струја (од 5 А до стотици килоампери);
по тип на струја: директна и наизменична;
според фреквенцијата на изворот на енергија: уреди со нормална (до 50 Hz) и уреди со зголемена (од 400 Hz до 10 kHz) фреквенција;
според видот на извршените функции: префрлување, регулирање, следење, мерење, ограничувачка струја или напон, стабилизирање;
- според дизајнот на прекинувачкиот елемент: контактен и бесконтактен (статички), хибриден, синхрони, без лак.
1.3. Високонапонски уреди
Високонапонските уреди се поделени на следниве типови според нивната функционалност:
- прекинувачки уреди (прекинувачи, прекинувачи за оптоварување, раставувачи);
- мерни уреди (струјни и напонски трансформатори, разделувачи на напон);
- уреди за ограничување (осигурувачи, реактори, одводници, нелинеарни супресори на пренапони);
- компензаторни уреди (контролирани и неконтролирани шант реактори);
- комплетни уреди за дистрибуција.
Електричните уреди вклучуваат и разни видови сензори кои имаат целосен дизајн. Целта на повеќето сензори поврзани со електрични уреди е да ги претворат параметрите на физичките количини од различна природа во електрични сигнали од информативна природа. Таквите сензори се широко користени во различни системи за автоматска контрола.
1.4. Електрични контролни уреди
Електричните контролни уреди се дизајнирани да го контролираат режимот на работа на електричната опрема и се поделени на следниве типови:
- контактори;
- стартери;
- контролори;
- електрични контролни релеи;
- командни уреди;
- прекинувачи;
- контролни електромагнети
- електрично контролирани спојки.
Контакторите се користат за постојано вклучување и исклучување на електрично коло при струи на оптоварување што не ја надминуваат номиналната, како и за ретки исклучувања при струи на преоптоварување (обично 7-10 пати поголема од номиналната струја). Типот на струја ги одредува дизајнерските карактеристики на контакторите. Затоа, AC и DC контакторите обично не се заменливи. Сепак, постојат контактори кои ги комбинираат можностите за префрлување и директни и наизменична струја.
Стартери се дизајнирани да ги вклучуваат и исклучуваат моторите и се разликуваат од контакторите главно со присуството на вграден систем кој ги штити моторите од струи на преоптоварување.
Контролорот е рачно контролиран електричен уред дизајниран да го промени дијаграмот за поврзување на електричниот мотор со системот за напојување, како и да ги префрли намотките на трансформаторот.
Електричните контролни релеи работат во автоматски контролни кола за електрични погони. Префрлените струи не надминуваат 10 А, и затоа во нив не се користат уреди за гаснење на лак.
Командните уреди се дизајнирани за префрлување во контролните кола на енергетските електрични уреди (контактори, стартери).
Прекинувачите се дизајнирани за речиси целиот опсег на номинални струи. Оневозможувањето на електричното коло со прекинувач обично се прави во состојба без енергија или при мали струи.
Контролните електромагнети се користат во актуатори за различни индустриски цели, а исто така и како независна функционална единица.
Електрично контролираните спојки се дизајнирани да пренесуваат проток на механичка енергија или вртежен момент
og погонскиот дел од спојката до неговиот погонет дел.
Во зависност од видот на врската помеѓу господарот и робот
деловите за спојување се поделени на три главни типа:
- електромагнетни спојки со механичка спојка;
- електромагнетни спојки во прав;
- индукциски спојки.
1.5. Разводни уреди
Нисконапонските разводни уреди (до 1000 V) се дизајнирани да ја заштитат електричната опрема од различни итни услови поврзани со појава на преоптоварување и струи на краток спој, неприфатливи падови на напон, појава на струи на истекување на земјата кога изолацијата е оштетена, обратни струи итн.). Овие уреди се поделени на прекинувачи и нисконапонски осигурувачи.
Автоматските прекинувачи (прекинувачи) се вклучуваат и исклучуваат релативно ретко. Автоматските уреди со различни номинални струи се способни да исклучуваат големи струи на краток спој (до 150 kA). Во овој случај, исклучувањето се јавува со изразен ефект на ограничување на струјата. Автоматските машини обично имаат сложени уреди за контакт-лак.
Нисконапонските осигурувачи се користат за заштита на електричната опрема од големи струи на преоптоварување и струи на краток спој. Има осигурувачи со отворен осигурувач, затворени (осигурувачите се ставаат во штекер) и осигурувачи со филер, кој е кварцен песок, креда итн.
1.6. Електрични уреди за автоматизација
Електричните уреди за автоматизација се технички средства со чија помош се вршат различни операции со сигнали (примање и собирање, читање, формирање, обработка, конверзија, адресирање, споредба, складирање, репродукција, промени на нивоа, логички операции итн.), доколку при барем еден од сигналите (на влезот или излезот на уредот) е електричен.
Соодветните операции со неелектрични или електрични сигнали се вршат во патеката за обработка на информации.
Сигнал е информација за параметар материјал или енергија што го перцепира или пренесува уредот. Вистинскиот параметар се подразбира како големина, густина, боја итн. Енергетскиот параметар е брзина, притисок, температура, напон, струја, кратенка, ефикасност.
Сигналите можат да бидат периодични и непериодични, континуирани и дискретни.
Патеката за обработка на информации обично ги вклучува следните уреди:
- примарни конвертори (сензори) кои ја претвораат контролираната (влезна, обично неелектрична) количина во излезен електричен сигнал;
- дистрибутери (прекинувачи), дистрибуирајќи информации во форма на електрични сигнали преку различни комуникациски канали;
- собирачи, логички елементи, регулаторни тела кои обработуваат информации добиени преку различни канали (влезови) во форма на електрични сигнали и генерираат команда (сигнал) за актуатори;
- извршен апарат.
Последниот тип на уреди ги вклучува вистинските релеи за електрична автоматизација, електрични хидраулични вентили, електрични хидраулични вентили, електрични вентили, магнетни потпори и суспензии, вентили итн.
Релеи за електрична автоматизација се уреди за заштита на електрични системи, мрежи и кола, како и други предмети од неовластени режими на работа; да генерира сигнали кои известуваат за пристапот на итни ситуации и нивното појавување; за подобрување, репродукција, обработка, кодирање и запомнување на дојдовните информации.
Сорти на релеи за електрична автоматизација вклучуваат релеи со трска, кои се засноваат на запечатени магнетно контролирани контакти (прекинувачи со трска), како и уреди за реле со механичка контрола (влез) и електричен излез: копчиња, копчиња, тастатури, прекинувачи за префрлување, микропрекинувачи.