Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Электропривод, электрооборудование и основы управления

..pdf
Скачиваний:
25
Добавлен:
20.11.2023
Размер:
12.17 Mб
Скачать

увеличивается. Гильза вы­ полняет роль магнитного демпфера, смягчающего бросок потока. Чем мень­ ше сопротивление гильзы, тем больше ток / п поток Фг

ивремя выдержки. Сечение

исопротивление демпфера можно изменять, если он состоит из нескольких ко­ лец (шайб); это позволит подбирать требуемое зна­ чение Up. Если увеличить натяжение противодейст­ вующей пружины 8 (см. рис. 2.15), то ток срабаты­ вания, а следовательно, и время срабатывания воз­ растут.

 

Реле

с

электромагнит­

 

 

 

ным замедлением

имеет

 

 

 

выдержку времени не толь­

 

 

 

ко рри срабатывании, но и

 

 

 

при отпускании. Если гиль­

 

 

 

за

отсутствует, то при от­

Рис. 2.15. Реле времени серии РЭВ-800:

ключении

катушки

ток

I — основание; 2 — гильза; 3 — катушка; 4 — сердечник;

5 — немагнитная пластина;

6 — якорь; 7 .8 — отрывная

быстро уменьшается и ко­

н возвратная пружины; 9.

10 — размыкающий

и замы­

гда

он

достигнет

значе­

кающий контакты; 11 — зажим

 

(кривая /, рис. 2.16,6). Если же

гильза

ния /о т„,

реле отпускается

установлена, то по закону Ленца ЭДС в ней будет препятствовать уменьшению потока и тока катушки, т. е. ток в гильзе (рис. 2.17, 6) изменит свое направление, а поток Ф г будет совпадать по направле­ нию с Ф Кат. Снижение тока замедляется, а время отпускания увели­ чится (кривая 2, рис. 2.16,6).

Регулировать время выдержки при отпускании можно теми же

способами,

что и при

срабатывании, но есть и другие способы. Не-

.магнитная

(латунная)

прокладка 5 (см. рис^.15) создает зазор в

притянутом

состоянии

якоря, магнитный поток поэтому получается

*cpi tсрг

*ОГП1*0ТПЗ*0ГП2. t

Рис. 2.16. Кривые изменения тока в катушке и потока реле серин РЭВ-800 при срабатывании (а) и отпус­ кании (б):

1 — без гильзы; 2 — с гильзой; 3 — при увеличенном зазоре с гильзой

31

небольшим;

-»следовательно,

а j

при отключении катушки

он

 

быстрее

достигает

значения

 

отпускания

(кривая

3,

 

рис. 2.16). На время сраба­

 

тывания

эта

прокладка

не

 

влияет. Если

затягивать пру­

 

жину 7, то toтп тоже умень-

Рис. 2.17. Схема работы реле серии РЭВ-800

шается,

так

как

стержень

"Ри срабатывании (а) и отпускании (б)

сильнее давит на сердечник и отрывает якорь.

Реле времени с часовым механизмом. Реле (рис. 2.18) имеет ших­ тованный сердечник 10. При подаче напряжения на катушку 9 якорь 5 втягивается, переключает контакты мгновенного действия и пускает в ход механизм времени 6. Он состоит из системы зубчатых колес 11 и /£, передающих движение на анкерное колесо 17. Ан­ кер 14, качаясь на оси, входит в зацепление с зубцами 16 анкерного колеса и при каждом качании пропускает по одному зубцу. Этим создается задержка по времени: зубчатое колесо 11 вращается мед­ ленно. Для увеличения периода собственных колебаний анкера на одной оси с ним зкреплен маховик 12 с грузиками 15 в виде винтов. Пружина 13 играет роль накопителя шергии колебаний. Кинетичес-

32

кая энергия маховика переходит в потенциальную энергию пружины и обратно, обеспечивая колебательное движение. Возникают незатукающие колебания, а потеря энергии на трение пополняется от за­ водной пружины, воздействующей на колесо 11.

После определенного количества колебаний колесо 11 повернется на некоторый угол и передаст движение на рычаг 4 с подвижными контактами. По окружности шкалы 3 закреплены две колодки с не­ подвижными контактами 7 и 2. Рычаг, вращаясь, замыкает сна­ чала проскальзывающий контакт 2, а затем замыкающий контакт 1 и останавливается на упоре. Изменяя положение колодок, можно по­ добрать разные выдержки времени согласно указаниям на шкале. При отпускании реле якорь под действием пружины занимает пер­ воначальное положение; механизм времени при этом отключается с помощью специального храпового устройства, а контакты мгновенно возвращаются в нормальное состояние. Механизм реле укреплен на основании, закрывается крышкой 7 со стеклом 8. Реле выпускается для работы на постоянном и переменном токе с выдержкой времени 0.1—20 с. Коммутируемая контактами мощность достигает 100 Вт при постоянном и 500 В • А при переменном токе.

Полупроводниковые реле времени. Они позволяют регулировать время выдержки в широких пределах, периодически включать и вы­ ключать электрические цепи. В качестве примера на рис. 2.19 приве­ дена принципиальная схема простейшего реле, построенного на двух транзисторах и конденсаторе. При замыкании выключателя В и кон­ такта К конденсатор С быстро заряжается, так как подключается к источнику питания напрямую, без резистора. Полярность указана на рисунке. На базу транзистора 77 подается отрицательный потенциал относительно эмиттера, и транзистор открывается. Начинает прохо­ дить ток через R2, Т1 и R1. Сопротивление R 2 мало по сравнению с сопротивлением катушки реле РП, a R 1>> Я4, поэтому потенциалы точки а и базы транзистора Т2 будут положительными по отноше­ нию к его эмиттеру. Транзистор Т2 закрыт, катушка реле РП обес­

точена.

При размыкании контакта К конденсатор С начинает разряжать­

ся через R2

и переход эмиттер — коллектор транзистора Т 1. Время

разрядки пропорционально

емкости

 

конденсатора

и

сопротивлению R2.

 

По

окончании

разрядки

транзис­

 

тор Т1 закрывается, а точка а полу­

 

чает отрицательный потенциал, попа­

 

дающий на базу транзистора Т2. Ток

 

базы ограничен резистором R3. Тран­

 

зистор Т2 открывается, по цепи

 

эмиттер — коллектор начинает проте­

 

кать ток, и реле РП срабатывает. Из­

 

меняя

сопротивление Л2> можно из­

 

менять

постоянную времени

т = RC

 

и, следовательно, выдержку времени.

Рис. 2.19. Принципиальная схема

При

замыкании

контактов

К тран­

полупроводникового реле времени

 

 

 

 

 

 

33

2—615

 

На рис. 2.21 показано реле

 

серии

ТРН, широко

 

применяе­

 

мое

в

магнитных

пускателях.

 

Нагрев пластины 2

происходит

 

от нагревателя 5, по которому

 

протекает

контролируемый

ток.

 

§ 2.11. Предохранители

 

 

Предохранители — это аппа­

 

раты,

предназначенные для

за­

 

щиты

 

электрических

цепей

от

 

коротких замыканий и больших

 

перегрузок. Они могут быть раз­

 

борными и неразборными (рис.

 

2.22, а, б).

 

 

 

 

 

Вставляется предохранитель

 

в контактные стойки. Его корпус

Рис. 2.21 . Тепловое реле серии ТРН:

1 имеет цилиндрическую форму

/ — контактный мостик; 2 — пластина; 3 — кнопка

с круглым или квадратным осно­

возврате; 4 — ручка установки тока срабатывания;

ванием, изготовляется из изоля­

5 — нагреватель

 

ционного

материала

(стекла,

фибры, фарфора). Внутри кор­ пуса помещается плавкая вставка 2 из меди, серебра, цинка, константана. Она характеризуется номинальным током, т. е. током, который может длительно протекать не разрушая ее. При превышении номи­ нального тока на 30—40% вставка перегорает и цепь обесточивается. Чем больше ток, тем быстрее она перегорает (рис. 2.23). Желательно, чтобы при аварийном режиме вставка перегорела как можно быстрее. Для этого используют различные способы:

1) применяют металлургический эффект, состоящий в том, что на медную вставку наносят шарик из олова 7 (см. рис. 2.22, б) . При ко­ ротком замыкании олово плавится и растворяет в себе медь. Обра­ зуется сплав, имеющий более низкую температуру плавления и более высокое удельное сопротивление. Эти факторы способствуют еще большему нагреву и перегоранию вставки;

2) делают вставку фигурной (см. рис. 2.22, а). Она имеет суже­ ния (шейки) 8 и широкие части (уширения). Шейка рассчитана на номинальный ток. Ее сечение несколько меньше сечения ленточной вставки на тот же ток. Это не вызывает перегорания шейки, так как теплота из нее хорошо поглощается уширениями и с них рассеивает­ ся в окружающее пространство. Однако при коротком замыкании нагрев настолько интенсивен, что шейка не успевает отдавать теплоту широким частям и перегорает. Причем это происходит быстрее, чем в ленточной вставке, так как количества теплоты для расплавления более тонкой шейки требуется меньше.

Используют иногда оба рассмотренных способа, т. е. располагают оловянный шарик в узком месте медной вставки. Существуют и дру­

35

2*

между отдельными песчинка­ ми, т. е. разбивается на мно­ жество мелких дуг. Теплота отдается песку, дуга охлаж­ дается и гаснет.

Для гашения дуги важно знать величину дугового про­ межутка, т. е. длину дуги. Чем большее напряжение имеет сеть, тем больше долж­ но быть расстояние между контактами внутри предохра­ нителя. Поэтому на предо­ хранителе указывают не толь­ ко номинальный ток, но и но­ минальное напряжение. Это означает, что в сеть с боль­ шим номинальным напряже­ нием предохранитель вклю­ чать нельзя, так как, если

даже дуга погаснет при прохождении тока через нуль, малый дуговой промежуток может быть пробит вновь в момент прихода следующей полуволны напряжения.

Во время пуска электродвигателя протекает очень большой ток, но вставка не должна перегорать. В начальный момент ток может превышать номинальное значение в десятки раз. Правда, по мере разгона ток быстро уменьшается, но ведь и пуск может длиться нес­ колько секунд. В среднем считают, что пусковой ток в шесть-семь раз превышает номинальное значение. Фигурная вставка и здесь хо­ рошо выполняет свою функцию. Теплота, выделенная в узких местах, переходит в широкие и тем самым шейка сохраняется.

Селективная защита предохранителей также имеет большое зна­ чение. Она заключается в том, что при коротком замыкании на по­ требителе должен перегорать ближайший к нему предохранитель. Тогда отключится только один, неисправный потребитель, например телевизор. Остальные же потребители в квартире остаются под на­ пряжением. Если же перегорит предохранитель на квартирном щит­ ке, то все потребители в квартире отключаются. При неправильном выборе предохранителей может перегореть групповой предохрани­ тель, объединяющий несколько квартир, тогда все они останутся без электроэнергии.

§ 2.12. Автоматические воздушные выключатели

Автоматические воздушные выключатели — это аппараты, предназ­ наченные для защиты электрических установок от перегрузок, ко­ ротких замыканий, повышенного и пониженного напряжения, от то­ ков утечки и других аварийных режимов. Некоторые из автоматом можно использовать для нечастых оперативных включений и от­

ления. С его помощью восстанавливается зацепление в защелке и замыкаются контакты. Натяжение пружины 3 определяет ток сра­ батывания расцепителя. В расцепителе минимального напряжения (рис. 2,26, б) защелка удерживается в зацепленном состоянии полем катушки. При снижении напряжения сети Uc сила притяжения ос­ лабевает, под действием пружины 3 защелка освобождается и кон­ такты размыкаются. В расцепителе максимального напряжения (рис. 2.26, в) катушка включена параллельно в сеть, но срабатывает при повышении напряжения выше допустимого значения.

Для защиты от небольших перегрузок электромагнитный расце­ питель непригоден, так как обладает малой чувствительностью. С этой целью применяют тепловые расцепители. Они более чувствительны, но обладают значительной тепловой инерцией, поэтому не исполь­ зуются для защиты от коротких замыканий. Принцип действия теп­ лового расцепителя аналогичен принципу действия теплового реле. Биметаллическая пластинка, изгибаясь, передет движение на лома­ ющиеся рычаги. Далее работа механизма повторяется, как это было описано выше.

Автомат включается с помощью привода (ручного в виде рычага или кнопки, соленоидного, моторного), а отключается всегда под дей­ ствием пружины. Ток проходит через автомат в такой последователь­ ности: через вводные зажимы, контакты, тепловой расцепитель, ка­ тушку электромагнитного расцепителя, выводные зажимы.

При размыкании контактов, особенно в случае короткого замы­ кания, появляется большая дуга. Для борьбы с ней применяют дуго­ гасительную решетку (см. рис. 2.1, д). Кроме того, делают изоляци­ онные ребра, образующие перегородки между контактами. Тем са­ мым исключаются межфазовые замыкания дугой в момент выклю­ чения автомата.

Автоматы характеризуются собственным временем срабатывания, т. е. временем от момента превышения контролируемого параметра (например, тока) до момента размыкания контактов. Если же учи­ тывать еще и время горения дуги, то получим полное время сраба­ тывания. По величине собственного времени срабатывания автоматы делят на три группы: 1) нормальные (fcp = 0,02-f-0,1 с); 2) селектив­ ные (*Ср> 1 с); 3) быстродействующие (*ср< 0,05 с).

Автоматы, так же как и предохранители, должны осуществлять селективную защиту. Это достигается подбором автоматов не только по номинальному току, но и по времени срабатывания. Чем дальше стоит автомат от потребителя, тем больше его номинальный ток и больше полное время срабатывания. Промышленные автоматы серии А3700 снабжаются полупроводниковой селективной приставкой, поз­ воляющей регулировать время срабатывания от 0,4 до 800 с. В жилых зданиях чаще применяют автоматы А3114/1, А3161, АЕ1031.

§ 2.13. Контакторы

Контакторы — это низковольтные аппараты, предназначенные для дистанционного оперативного управления приемниками электриче­ ской энергии. Оперативным управлением называется включение и"вы­

40

Соседние файлы в папке книги