Програма роботи

Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 787

1. Ознайомитися з будовою контактора змінного струму. Визначити кількість головних контактів, рід і кількість допоміжних контактів. З’ясувати роль короткозамкненого витка на магнітній системі. Ознайомитись з дугогасним пристроєм.

2. Визначити основні механічні параметри контактора змінного струму (зазори і провали головних і допоміжних контактів, початкове і кінцеве натискання головних контактів) і порівняти їх з паспортними даними. Дати оцінку роботоздатності апарата.

3. Увімкнувши котушку на номінальну напругу, перевірити чіткість роботи контактора і впевнитись у відсутності гудіння магнітної системи.

4. Визначити основні електричні параметри контактора змінного струму:

а) номінальні дані (напругу і струм головних контактів, напругу втягувальної котушки – за паспортом);

б) напругу спрацювання U_спр і відпускання U_вдп контактора (в частках від номінальної);

в) коефіцієнт повернення (К_п = U_вдп /U_спр);

г) струм, споживаний котушкою при замкненій (І_з.м.с) і розімкненій (І_{р м.с}) магнітній системі контактора;

д) відношення струмів І_{р.м с}/І_{з м.с}.

5. Ознайомитися з конструкцією контактора із защіпкою і схемою керування ним. Скласти схему керування, випробувати її. Перевірити роботу контактора і за необхідності відрегулювати його.

6. Ознайомитися з конструкцією контактора постійного струму. Визначити (за паспортом) його номінальні дані. Вивчити дугогасний пристрій. Визначити рід і кількість контактів. Відзначити характерні особливості контакторів постійного струму порівняно із контакторами змінного струму. Визначити зазори і провали головних контактів, напругу спрацювання і відпускання (в частках від номінальної), коефіцієнт повернення.

7. Визначити паспортні дані контактора змінного струму, котушка якого живиться через випрямляч і економічний опір R_е, а також напругу втягування із зашунтованим R_е та напругу відпускання із введеним R_е. Визначити струм і потужність котушки контактора при номінальній напрузі живлення кола котушки. Порівняти потужність, споживану котушкою за схемою з випрямлячем, з потужністю, споживаною котушкою при живленні її змінною напругою, що дорівнює номінальній напрузі котушки.

8. Ознайомитися з конструкцією і принципом дії герконового контактора типу КМГ. Визначити його парспортні дані, параметри, рід і кількість головних та допоміжних контактів. Увімкнути контактор у мережу і випробувати його роботу.

9. Оформити звіт про виконану роботу.

Загальні методичні вказівки. Електромагнітним контактором називається пристрій для вмикання і вимикання силового електричного кола за допомогою електромагніта.

Електромагнітний контактор складається з електромагніта і контактної системи. Контакти в контакторах поділяються на головні (силові) та допоміжні (блокувальні).

Головні контакти призначені для замикання і розмикання головних кіл, по яких проходять струми навантаження електродвигунів, електронагрівачів та інших електроприймачів. Головні контакти, призначені для розриву електричного кола під навантаженням, повинні мати дугогасний пристрій. Головні контакти без дугогасних пристроїв застосовуються в основному для шунтування пускових та інших опорів (при цьому не відбувається розриву електричного кола).

Допоміжні контакти призначені для комутування кіл керування і сигналізації. Тому вони розраховані на невеликі номінальні струми (6 – 10 А). Допустима частота вмикання контакторів – до 600 – 1200 за годину. За родом керованого струму контактори бувають постійного і змінного струмів. Магнітна система контакторів постійного струму складається із суцільних шматків електротехнічної сталі, змінного – з окремих листів електротехнічної сталі.

Для усунення вібрації електромагнітної системи при живленні втягувальної котушки змінним струмом на певних частинах електромагніта (в зоні прилягання якоря та осердя) вмонтовані короткозамкнені витки з міді або латуні. Завдяки цим виткам сила притягання електромагніта не зменшується до нуля при проходженні струму втягувальної котушки через нуль, чим усувається вібрація магнітної системи.

До спеціальних видів контакторів належать контактори із защіпкою. Їх застосовують там, де не допускається вимкнення головного кола при зниженні або зникненні напруги в колі керування (наприклад, у колах збудження синхронних машин або там, де необхідно підвищити надійність роботи контактора при тривалій його роботі). Контактори із защіпкою мають такі поєднання головних контактів: 2з; Зз; 1з+1р; 2з+1р. Замикаючі контакти призначені для комутування кіл обмоток збудження, розмикаючі – для ввімкнення розрядного опору в момент вимикання цих обмоток у мережі.

На відміну від звичайних контакторів контактор із защіпкою має дві котушки – вмикаючу і вимикаючу. У ввімкненому стані контактор утримується спеціальною защіпкою. Для його вимкнення потрібно увімкнути вимикаючу котушку, яка звільняє защіпний механізм (рис. 9.1). Механізм контактора має два види допоміжних контактів: на защіпному механізмі контакти А та В, а на валу контактора – допоміжний замикаючий контакт Б.

Рис. 9.1. Защіпний механізм контактора із защіпкою:

1, А, В – допоміжні контакти защіпного механізму; 2 – якір електромагніта вимикання; 3 – важіль; 4, Б – допоміжні контакти контактора; 5 – вал контактора

Схема вмикання котушок контактора із защіпкою зображена на рис. 9.2, а. У вимкненому положенні контактора контакт А замкнений, контакти Б, В розімкнені. При натисканні на кнопку вмикання SB1 (див. рис. 9.2, а) вмикаюча котушка КВ одержує живлення і контактор спрацьовує. Вал контактора повертається, важіль 3 (див. рис. 9.1) защіпки опускається і залишає рухому систему у ввімкненому стані. При цьому контакт А розмикається, а контакти Б, В замикаються (рис. 9.1 і 9.2, а). Таким чином, вмикаюча котушка вимикається з мережі.

Для вимкнення контактора необхідно натиснути на кнопку SB2, через контакти Б і В одержують живлення обидві котушки КВ і КО. Втягувальна котушка притягує якір електромагніта КВ і полегшує електромагніту КО звільнення важеля. Рухома система відпадає, контакти Б, В розмикаються. Таким чином, котушки контактора із защіпкою працюють у короткочасному режимі, чим підвищується надійність роботи контактора.

Для підвищення надійності роботи звичайних контакторів з однією втягувальною котушкою застосовують схеми вмикання котушок із форсуванням (рис. 9.2, б, в). За схемою, зображеною на рис. 9.2, б, можна вмикати контактори постійного і змінного струму. Тут котушка живиться через резистор R_е, який у вимкненому стані контактора зашунтований його розмикаючим допоміжним контактом. При цьому котушка може мати номінальну напругу, меншу за напругу мережі (наприклад, при U_м = 220 В, U_кот = 127 В). У цьому випадку контактор надійно спрацьовує навіть при значному зниженні напруги живлення, викликаному, наприклад, великими пусковими струмами потужного електродвигуна. Після спрацювання контактора в коло котушки вводиться опір R_е, який обмежує струм котушки до значення, достатнього для утримання контактора у ввімкненому стані.

Рис. 9.2. Спеціальні схеми вмикання котушок контакторів:

а – схема вмикання котушок контакторів із защіпкою; б – схема вмикання котушки контактора із форсуванням; в – схема вмикання котушки контактора через випрямляч і з форсуванням

Схема, зображена на рис. 9.2, в, застосовується при живленні кола керування змінним струмом, але котушка контактора живиться випрямленим струмом. Ця схема надійніша за схему на рис. 9.2, б, тому що напруга утримання при постійному струмі значно нижча, ніж при змінному. Наприклад, якщо коло керування живиться напругою 220 В, то в момент вмикання на котушку буде подана напруга U_вмк = Kв×Uм = 0,9 ´ 220 = 198 В (тут K_в – коефіцієнт випрямлення схеми). Після спрацювання контактора в коло котушки вводиться опір R_е такий, щоб падіння напруги на котушці знизилося до 12 – 15 В. Отже, при такій схемі випадки згоряння котушки контактора практично виключаються.

На рис. 9.3 показана будова і схема вмикання втягувальної котушки герсиконового контактора КМГ. Головні (силові) 6 – 6 і допоміжні контакти 4 – 4 з феромагнітного матеріалу вмонтовані в герметичні камери 7 і 3, заповнені захисним газом. Втягувальна котушка 1 і магнітна система 5 є спільними для головних і допоміжних контактів. Кожний полюс контактора має свою камеру.

Герметизація контактів і наявність захисного газу забезпечують їх надійну роботу при несприятливих впливах навколишнього середовища без обслуговування в процесі експлуатації. Особливістю цих контакторів є те, що їх втягувальні котушки на змінному струмі керування живляться через випрямляч для усунення вібрації контактів.

Вказівки щодо виконання роботи. В процесі роботи вивчити будову і принцип дії контакторів різних типів, а також методику випробувань і налагодження контакторів, визначити основні механічні та електричні параметри контакторів.

Визначення зазорів, провалів і сили натискання контактів. Зазором контактів називається мінімальна відстань між рухомим і нерухомим контактами при вимкненому стані апарата, провалом контакту – додатковий хід П упору контактів після їх замикання (рис. 9.4). Провал контактів показує, наскільки стискається контактна пружина, і дозволяє побічно оцінювати силу натискання контактів.

Зазори і провали контактів вимірюють універсальними (лінійками, штангенциркулями) або спеціальними вимірювальними інструментами чи шаблонами. Провал контактів визначають, вимірюючи зазор (при замкнених контактах) між рухомим контактом і його упором із наступним перерахуванням (за потребою) за розмірами на кресленні. Провал можна виміряти також, видаливши нерухомий контакт і визначивши ступінь переміщення рухомого контакту.

Рис. 9.3. Будова герметичного силового контактора (герсикона):

а – конструктивна схема; б – схема вмикання котушки керування;
1 – втягувальна котушка; 2 – клеми котушки; 3 – геркон; 4 – клеми геркона; 5 – магнітна система; 6 – головні контакти; 7 – герметична камера

Рис. 9.4. Визначення зазорів і провалів контактів:

а – важільного типу; б – місткового типу: 1 – нерухомий контакт; 2 – рухомий контакт; 3 – важіль рухомого контакту; 4 – контактна пружина; 5 – упор рухомого контакту; ЗК – зазор контактів; П – провал контактів

Кінцеве натискання контакту перевіряють динамометром при повністю ввімкненому апараті за зусиллям, прикладеним у напрямку відтягування рухомого контакту в момент, коли звільняється паперова смужка, затиснена між контактами. Паперова смужка повинна перекривати всю поверхню стикання контактів.

Замість паперу використовують електричний індикатор замикання кола, наприклад послідовно з контактами вмикають електричну лампочку або до контактів приєднують омметр. Для безпеки живлення до лампочки подають від джерела зниженої напруги (12 – 36 В).

Бажано, щоб при вимірюванні сили натискання контактів напрямок сили проходив через центр симетрії поверхні або лінії дотику і був перпендикулярний до поверхні контактів у місці їх дотику. В цьому випадку результати вимірювань дають безпосередню силу натискання на контактах. Якщо вказані умови не виконані, то для визначення натискання на контактах необхідно зробити перерахунок.

Якщо немає можливості виміряти натискання контакту наведеним вище методом, можна визначити силу натискання за деформацією пружини, виміряної штангенциркулем або іншим інструментом, і залежністю цієї деформації від сили натискання пружини, визначеної на пристрої поза апаратом (наприклад, на стрілочних вагах).

Початкова сила натискання показує, з якою силою притискається рухомий контакт до свого упора при розімкнених контактах. Тому початкове натискання визначають так, як показано вище, але при розімкнених контактах, а паперову смужку закладають не між контактами, а між контактом або контактотримачем і його упором.

Тільки після ретельного механічного регулювання апарата переходять до його електричного регулювання.

Перед вмиканням контактора його обов'язково регулюють і випробовують. При правильному регулюванні втягувальна котушка повинна надійно вмикати контактор без зупинки рухомої системи в проміжних положеннях при напрузі, починаючи з 85 % номінальної і вище. При розмиканні кола втягувальної котушки рухома система має повертатися у вихідне положення повністю без зупинок у проміжних положеннях.

При роботі контактора змінного струму гудіння магнітної системи не повинне перевищувати характерного гудіння для шихтованих магнітних систем змінного струму. Після механічного регулювання контакторів проводять такі електричні випробовування:

вимірювання опору ізоляції котушок контактора мегаомметром на 500 – 1000 В (мінімально допустимий опір ізоляції 0,5 МОм);

випробовування ізоляції головних контактів підвищеною напругою промислової частоти (випробувальна напруга 1000 В, тривалість випробування 1 хв);

визначення напруги спрацювання і відпускання контактора;

випробовування контактора змінного струму на відсутність гудіння і вібрації магнітної системи.

Для визначення напруги спрацювання і відпускання контактора змінного струму сладають схему за рис. 9.5,а. Напругу на котушку подають поштовхом кнопкою SB. При визначенні напруги відпускання контактора його котушку вмикають через замикаючий контакт кнопки SB, а паралельно до нього вмикають замикаючий блок-контакт контактора KM.

При вимірюванні струму, споживаного котушкою контактора змінного струму, при замкненій магнітній системі перед вмиканням котушки амперметр (РА2) шунтують вимикачем SA. Інакше прилад може бути пошкоджений великим початковим струмом котушки при розімкненій магнітній системі. Для вимірювання струму при розімкненій магнітній системі амперметр PA1 вибирають з межею вимірювання, більшою в 10 – 15 разів, ніж у попередньому досліді. Щоб провести цей дослід і правильно зробити відлік, рухому систему контактора заклинюють у вимкненому положенні. Обидва досліди проводять при номінальній напрузі на котушці.

Напругу спрацювання і відпускання контактора постійного струму визначають, склавши коло за схемою (рис. 9.5,б).

Рис. 9.5. Схеми досліджень контакторів:

а – змінного струму; б – постійного струму

Лабораторна робота № 10