Автоматичні апарати. Будова, монтаж і обслуговування. Управління електроприводом з їх допомогою

Тема

Автоматичні апарати. Будова, монтаж і обслуговування. Управління електроприводом з їх допомогою

ЗМІСТ

1. Призначення, будова і принцип дії автоматичних апаратів

1.1 Загальні відомості

1.2 Вимикачі серії АП50

1.3 Автоматичні вимикачі УКРЕМ ВА-2000; ВА-2001; ВА-2003

1.4 Автоматичні вимикачі УКРЕМ ВА-2003

1.5 Диференціальний вимикач ДВ-2002

1.6 Реле

2. Пристрої захисту асинхронних двигунів

2.1 Пристрої вбудованого температурного захисту

2.2 Пристрій ЗОУП-25

2.3 Універсальний блок захисту асинхронних електродвигунів УБЗ-301

3. Монтаж і обслуговування автоматичних апаратів

Список використаної літератури

1. Призначення, будова і принцип дії автоматичних апаратів

1.1 Загальні відомості

Автоматичні вимикачі призначені для нечастих комутаційних перемикань (до 6 за годину) електричних ланцюгів в нормальному режимі роботи і відключення електроустановок від джерела живлення при збільшенні струму понад допустимі межі. На відміну від плавких запобіжників, що захищають електродвигуни тільки від коротких замикань, вимикачі є більш довершеним засобом захисту. Вони захищають електродвигуни від струмів короткого замикання і струмових перевантажень, запобігають роботі на двох фазах і дозволяють швидко відновити електричний ланцюг.

Залежно від призначення вимикачі можуть розрізнятися по роду струму (постійного або змінного); номінальному значенню струму; числу полюсів (одно-, двух- і трьохполюсні); по роду вбудовуваних розчеплювачів (з максимальним, тепловим, комбінованим або без розчеплювачів); номінальному струму розчеплювачів; виду зовнішніх приєднань (переднім, заднім, комбінованим).

Вимикачі випускаються в пластмасових корпусах, що складаються з основи і кришки, гвинтами, що скріпляють. На основі кожного корпусу вмонтовується комутуючий пристрій, що складається з нерухомих і рухомих контактів, увязнених в дугогасильні камери, розчеплювачі максимального струму і механізм управління.

Дугогасильні камери забезпечують гасіння дуги шляхом її дроблення і деіонізациї поперечними стальними пластинами.

Рухомі контакти укріплені на ізольованому валу (траверсі) і через механізм вільного расчеплення пов'язані з рукояткою (або кнопкою) вимикача. У включеному положенні рухома система утримується клямкою, пов'язаною з розчеплювачами.

Механізм вільного розчіплення забезпечує миттєве замикання і розмикання контактів з постійною швидкістю, незалежною від руху рукоятки або кнопки.

Розчеплювач максимального струму вбудовується в кожний полюс вимикача послідовно.

Тепловий розчеплювач при перевантаженнях спрацьовує із зворотньою залежною від струму витримкою часу, тобто ніж більший струм перевантаження, тим швидше відбудеться вимкнення.

Електромагнітний розчеплювач при струмі, що перевищує струм уставки, спрацьовує миттєво.

Комбінований розчеплювач складається з теплового і електромагнітного, тому відключення може відбуватися при дії будь-якого з них.

Промисловість випускає різні типи вимикачів - А3700; АЕ2000; АЕ1000; А63; АП50; А3100 і ін.

Вимикачі серії АЕ1000 випускаються з ручним управлінням і призначені для захисту мережі від перевантажень і коротких замикань. Вони встановлюються у виробничих, адміністративних, суспільних і побутових приміщеннях, а також в приміщеннях з хімічно активним середовищем і вбудовуються в герметизовані оболонки розподільних пристроїв типу РУС.

Ці вимикачі виготовляються з переднім і заднім приєднанням проводів і кріпляться до панелей двома гвинтами М4. Вони мають електромагнітний, тепловий або комбінований розчеплювачі максимального струму. Номінальний струм розчеплювача 6, 10, 16, 25А. При струмі 1,5 Ін часу відключення мережі тепловим розчеплювачем не перевищує 20 хв. Струм миттєвого спрацьовування електромагнітних розчеплювачів 12 1Н...18 Ін. Механічна зносостійкість допускає 50 000 циклів включень і відключень, комутаційна - 25 000 циклів. Номінальна комутаційна здатність - 2000А змінного струму. Розміри вимикача 21X90X68 мм, маса - 0,15 кг.

Вимикачі серії А3100 випускаються п'яти типів . Чотири з них (А3110; А3120; А3130; А3140) виготовляються тільки двух- і трьохполюсними на номінальний струм 100, 200 і 600 А з електромагнітним і комбінованим розчеплювачами. П'ятий (А3160) виготовляється одно-, двух- і трьохполюсним, на номінальний струм 50 А, тільки з тепловим розчеплювачем і номінальним струмом уставок 15, 20, 25, 30, 40 і 50 А. Розчеплювачі вимикачів A3160 і A3 ПО вмонтовуються усередині їх корпусів, а решти типів - знімні і мають самостійний кожух. Уставки струму калібруються і в процесі експлуатації не регулюються. Вимикачі цієї серії можуть виготовлятися без розчеплювачів максимального струму як неавтоматичні вимикачі. Рукоятка управління розташовується в центрі лицьової панелі і може знаходитися в трьох положеннях: верхньому - «Включено», нижньому - «Вимкнено» уручну і проміжним - «Відключене» автоматично.

1.2 Вимикачі серії АП50

Вимикачі серії АП50 випускаються двух- і трех-полюсними на номінальний струм 50 А з електромагнітним (виконання М), тепловим (виконання Т) і електромагнітним і тепловим (виконання МТ) розчеплювачами. Теплові розчеплювачі виготовляються на номінальні струми 1,6; 2,5; 4; 6,4; 10; 16; 25; 40 і 50 А. Електромагнітні розчеплювачі вмонтовуються на передній стороні корпусу, а теплові - на задній і закриваються пластмасовою пластинкою. Вимикач, окрім основних, може мати 1 або замикаючих і розмикаючих допоміжних контактів.

Автоматичний вимикач АП-50:

1 - основа, 2 - кнопка «стоп», 3 - важіль, 4, Т, 8 - гвинти, 5 - нерухомий контакт,

6 - рухомий контакт, 9 - поворотна пружина, 10 - дусогасильна камера,

11 - кришка, 12 - виводи, 13 - сталеві пластини гнучке з'єднання,15 - траверса,

16 і 17 - електромагнітний і тепловий розчеплювач

Вимикачі виготовляються в пластмасовому корпусі, але можуть поставлятися і в додатковому пилонепроникному кожусі, що складається з корпусу і кришки, відлитих з алюмінієвого сплаву. З умов монтажу кожухи виготовляють двох виконань. Кожух виконання А має внизу штуцери для введення і виведення приєднуємих проводів. Виконання Б - універсальне; введення і виведення приєднуваних проводів можна через сальники знизу або зверху.

Однополюсні вимикачі типу А63 призначені для роботи в ланцюгах постійного струму напругою 110 В і ланцюгах змінного струму напругою 220 В частотою

50 Гц при температурі навколишнього середовища від - 40 до +40°С, відносній вологості середовища 90%. Вони виготовляються з електромагнітним розчеплювачем (виконання М) і електромагнітним розчеплювачем і гідравлічним сповільнювачем (виконання МІЛІГРАМА). Номінальний струм розчеплювачів 0,63; 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,2; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25 А.

Вимикач встановлюється вертикально виводами нерухомих контактів вгору (нахил не більш 10°) і кріпиться двома гвинтами на панелі або за панеллю так, щоб рукоятка виходила на її лицьову сторону. Дроти в другому випадку приєднуються до вивідних затисків також за панеллю.

Розчеплювач являє собою електромагнітний механізм клапанного типу з двома рухомими частинами - якорем і плунжером, що є частиною магнітної системи. Усередині котушки розміщена трубка, в яку вставляється плунжер з пружиною. У трубку заливають рідину, що уповільнює рух плунжера.

1.3 Автоматичні вимикачі УКРЕМ ВА-2000; ВА-2001; ВА-2003

Призначення:

Вимикачі автоматичні ( 1.2.) низьковольтні серій УКРЕМ ВА-2000, ВА-2001, ВА-2003 призначені для захисту низьковольтних електричних ланцюгів від перевантажень і струмів короткого замикання, а також для оперативних відключень і включень електричних ланцюгів. Вимикачі автоматичні відповідають стандарту ГОСТ 30325-95 (МЕК 898-87).

Серія автоматичних вимикачів УКРЕМ ВА-2000 випускається з час-струмовою характеристикою відключення тип В (номінальні струми від 1А до 63А), серія УКРЕМ ВА-2001 - з час-струмовою характеристикою відключення тип З (номінальні струми від 1А до 63А), серія УКРЕМ ВА-2003 - з час-струмовою характеристикою відключення тип D (номінальні струми від 63А до 100А).

Маркіровка:

Безпосередньо на вимикачах розміщені умовні позначення, що розкривають технічні характеристики даного виробу.

Будова:

Вимикачі УКРЕМ ВА-200* (де * - модифікація виробу) зібрані корпусах, що не підтримують горіння «1» з термоустійкої і міцної пластмаси і мають замки «2» для монтажу на DIN-рейку. Виробляються з кількістю полюсів від одного до чотирьох.

Вимикачі забезпечені двома типами захисту: тепловим - для захисту від тривалих струмових перевантажень, виконані на біметалічній пластині «3» і електромагнітним - для захисту від струмів короткого замикання, виконаним на електромагнітній котушці «4».

Струмовий розчеплювач «5» виконаний з міді і має посріблені контакти. Дугогасильна камера «6», що складається з дев'яти пластин, підвищує комутаційну зносостійкість і дає високі характеристики граничної коммутаційної здатності.

Надійний контакт з провідниками перетином від 1 до 25мм2 (для вимикачів з характеристиками за типом В і З) і від 2,5 до 50 мм2 (для вимикачів з характеристикою за типом D) забезпечують комбіновані затиски «7» з посрібленої міді і анодованої сталі.

Вимикачі з лицьового боку забезпечені індикаторами «8» положення Вкл/викл.

Принцип роботи:

При роботі в нормальному режимі низьковольтні автоматичні вимикачі УКРЕМ ВА-200* (де * - модифікація виробу) пропускають через себе електричний струм від наймінімальніших до відповідних маркіровці силових величин (In, А). У разі виникнення в ланцюзі перевантаження або короткого замикання, спрацьовує механізм захисту і автомат вимикається.

Тепловий захист працює таким чином: струм, що протікає при тривалому струмовому перевантаженні в ланцюзі, що захищається, нагріває біметалічну пластину «3», яка за різних коефіцієнтів теплового розширення згинається і штовхає важіль механізму вільного розчіплення. Рухомий контакт відходить від нерухомого, автомат спрацьовує, ланцюг розривається.

Електромагнітний захист забезпечується завдяки тому, що у момент появи в захищеному ланцюзі короткого замикання, що протікає по витках електромагнітної котушки «4» струму, значно зростає по відношенню до номінального, що приводить в рух осердя, що діє на важіль механізму вільного розчіплення, рухомий контакт відходить від нерухомого, автомат спрацьовує, ланцюг розривається.

Технічні характеристики:

Автоматичні вимикачі УКРЕМ з характеристиками відключення за типом В і З (від 1 до 63А) мають ширину корпусу 18мм.

Вони забезпечують граничну комутаційну здатність (Imax) до 6000А.

Технічні характеристики УКРЕМ ВА-2000 (тип В) і УКРЕМ ВА-2001 (тип З)

Кількість полюсів        1,2,3,4

Номінальний струм, In (A)   1,2,3,4,5,6,10,16,20,25,32,40,50,63

Номінальна напруга, Un (В)          220/380

Номінальна частота мережі, fn (Hz)       50

Характеристика відключення (тип)        У, З

Комутаційна зносостійкість (циклів)      Не меншого 6 000

Гранична комутаційна здатність Imax (A)       6 000

Перетин проводу, що підключається (мм2) 1,25

1.4 Автоматичні вимикачі УКРЕМ ВА-2003

Вимикачі з характеристикою відключення за типом D (від 63 до 100А) мають ширину корпусу 27мм.

Вони проводяться в конструктивного виконання, що забезпечує граничну комутаційну здатність 6000А і витримують кидки струму в електричних ланцюгах до 10 In, тому можуть застосовуватися в пускових ланцюгах асинхронних двигунів.

Технічні характеристики УКРЕМ ВА-2003 за типом D

Кількість полюсів        1,2,3,4

Номінальний струм, In (A)   63,80, 100

Номінальна напруга, Un (В)          230/415

Номінальна частота мережі, fn (Hz)       50

Характеристика відключення (тип)        D

Комутаційна зносостійкість (циклів)

Не меншого 10 000

Гранична комутаційна здатність Imax (A)       6 000

Перетин проводу, що підключається (мм2) 2,5-50

1.5 Диференціальний вимикач ДВ-2002

Призначення:

Диференціальні вимикачі ДВ-2002 є комбінацією двох приладів: УЗО і автоматичного вимикача і застосовується в низьковольтних електричних ланцюгах промислового і побутового призначення для захисту електричних ланцюгів від перевантажень і струмів короткого замикання (автоматичний вимикач), а також від можливого витоку струму на землю і враження електричним струмом

у разі попадання людини під напругу (УЗО).

Відповідають стандарту МЕК 8Э8&755.

Маркіровка:

Безпосередньо на виробах, а також на пакувальних коробках диференціальних вимикачів розміщені умовні позначення, що розкривають їх технічні характеристики.

Технічні дані ДВ є комбінацією параметрів УЗО (номінальний відключаючий диференціальний струм та інші) і автоматичного вимикача (номінальний струм, вимикаюча здатність і т.д.).

Технічні характеристики ДВ-2002

Кількість полюсів        1P+N

Номінальна напруга, В        240/380

Номінальна частота мережі, Гц     50

Струм навантаження, А        6,10,16,20,25,32

Відключаючий диференціальний струм, мА   10,30

Характеристика відключення (автоматичного вимикача) у, з

Комутаційна зносостійкість, циклів        10000

Гранична комутаційна здатність, А        4500

Час відключення при номінальному струмі витоку, не більше 0,1

1.6 Реле

Широко поширений спосіб захисту електродвигунів від перегріву за допомогою теплових реле (ТРН, ТРП і ін.) простий, але недостатньо надійний. Головною причиною невисокої надійності є те, що нагрів обмоток контролюється не по значенню температури, а побічно, по параметру електричного струму в них. При цьому передбачається, що електричний струм вище номінального викличе однаковий перегрів як електродвигуна, так і теплового реле. Практично так не завжди виходить. При зміні частоти обертання (а значить, і вентиляція) при установці електродвигуна і теплового реле в приміщеннях з різною температурою повітря умови захисту порушуються.

Теплові реле призначені головним чином для захисту трифазних асинхронних двигунів з короткозамкнутим ротором від невеликих, але тривалих перевантажень. Основними елементами реле є біметалічна пластинка, нагрівальний елемент і розмикаючий контакт мостика, розрахований на комутацію струму до 6 А. Нагрівальні елементи включаютсья в ланцюг головного струму послідовно обмоткам статора, а контакти - в ланцюг управління, послідовно з котушкою магнітного пускача.

Кінематична схема теплового реле типу ТРН

1 - нагревач; 2 - біметалічна пластинка; 3 - температурний компенсатор;

4 - ексцентриковий регулятор; 5 - важіль; 6 - клямка механізму; 7 - кнопка ручного повернення; 8 - рухомий мостиковий контакт; 9 - нерухомий контакт

Якщо струм в головному ланцюзі (струм статора) превищує номінальний, біметалічна пластинка, нагріваючись, згинається і натискає на важіль, який виводить клямку із зачеплення. Шток під дією пружини переміщується і розмикає контакт.

У початкове положення реле повертається шляхом натиснення на кнопку повернення, яка є на його корпусі. Замикання контактів можливе тільки при біметалічної пластинці, що остигнула, тобто через 1...2 мін після спрацювання.

Теплові реле випускаються в двох виконань: однополюсному і двополюсному. Двополюсні реле типу ТРН мають симетричну компоновку. Нагрівальні елементи розташовані в крайніх осередках пластмасового корпусу. У середньому осередку розміщені температурний компенсатор, ексцентриковий регулятор струму уставки, защелочний механізм спрацьовування, мостіковий контакт і кнопка ручного повернення.

У реле ТРН-10А встановлюється незмінний нагрівач, закріплений на біметалічній пластинці. Решта типів реле забезпечується змінними нагрівачами, розташованими під біметалічними пластинками. До силових затисків реле нагрівач кріпиться двома гвинтами по кінцях. Нагревателі закриваються пластмасовою кришкою, яка утримується пружиною.

2. Пристрої захисту асинхронних двигунів

Страницы: 1, 2