Назначение и виды электроприводов

ВВЕДЕНИЕ

Первые механические приводы появились на базе использования гидравлической энергии рек ещё за 3000 лет до нашей эры в Китае, Малой Азии, Индии и Африке. В дальнейшем такие приводы начали применять в Риме на мукомольных мельницах и установках для подъема воды. С XII в. гидросиловые установки использовали в Европе для металлургических производств и нужд горного дела, а с начала XVII в. на мукомольных мельницах и маслобойках. Изобретение русским механиком И.И. Ползуновым (1728 – 1766) в 1763 г. паровой машины для заводских нужд вызвало существенный переворот в технике. Последующие работы английского изобретателя Д. Уатта (1736 – 1819) способствовали замене водяных двигателей паровой машиной, в результате чего в 1841 г. в России появилась первая мукомольная мельница, оснащённая паровой машиной.

Трудности в передаче и распределении гидравлической и тепловой энергии вынуждали устанавливать на предприятиях один двигатель и распределять от него механическую энергию по рабочим машинам с помощью сложных передаточных устройств.

Открытие английским физиком М. Фарадеем (1791 – 1867) в 1831 г. явления электромагнитной индукции, установление русским академиком Э.Х.Ленцем (1804 – 1865) в 1833 г. принципа обратимости электрических машин и другие работы создали теоретическую базу для конструирования электрических двигателей, обеспечивающих эффективное преобразование электрической энергии в механическую. Первый практически пригодный двигатель постоянного тока с вращательным движением якоря был предложен в 1834 г. русским академиком Б.С. Якоби (1801 – 1874) и использован им в 1838 г. в Петербурге для привода гребных колёс небольшого судна.

Развитие теории привода с электрическими двигателями – электропривода – отражено в труде профессора Петербургского лесного института Д.А. Лачинова (1842 – 1902) «Электромеханическая работа», опубликованном в 1880 г., где он обосновал преимущества электрического распределения механической энергии и доказал целесообразность применения индивидуального электропривода исполнительных органов рабочих машин. В 1882 г. русский изобретатель В.Н. Чиколев (1845 – 1898) сконструировал электрифицированную швейную машину – первый в мире станок с электроприводом, а в 1886 г. предложил вентилятор, вращаемый электрическим двигателем. Изобретение русским инженером М.О. Доливо-Добровольским (1862 – 1919) в 1888 г. трёхфазной системы переменного тока, в 1889 г. – трёхфазного асинхронного двигателя и осуществление им в 1891 г. передачи электрической энергии на значительное расстояние с помощью трёхфазной трёхпроводной линии, работающей с высоким КПД, обеспечили начало электрификации промышленных предприятий.

В результате этих работ на предприятиях с конца XIX в. приступили к замене паровых машин соответствующими по мощности трёхфазными асинхронными двигателями.

Электроснабжение электрифицированных установок осуществлялось от трёхфазных сетей электростанций, которые в отдельных случаях строили на территории предприятий. Так, на Новороссийском зерновом элеваторе в 1893 г. была построена самая мощная в мире электростанция с четырьмя трёхфазными синхронными генераторами общей мощностью 1200 кВ∙А, которая питала электрической энергией трёхфазные асинхронные двигатели мощностью 3,5…15 кВт, изготовленные в мастерских этого же предприятия.

Удобство передачи и распределения электрической энергии, высокая экономичность электросилового хозяйства, возможность одновременного использования электрической энергии для питания электроприводов рабочих машин, электротехнологических установок и электрического освещения привели к электрификации промышленных предприятий.

Распространение электропривода в промышленности характеризуют коэффициентом электрификации – отношением общей мощности электрических двигателей к суммарной мощности всех двигателей, установленных для привода рабочих машин.

Основоположник науки об электроприводе в бывшем Советском Союзе профессор С.А. Ринкевич (1886 – 1955) является автором первого советского учебника по электроприводу, опубликованного в 1925 г. под названием «Электрическое распределение механической энергии», в котором рассмотрены вопросы теории и практики электропривода. Труды советских учёных в области электропривода – профессоров В.К. Попова, А.Т. Голована, Д.В. Васильева, Д.П. Морозова, М.Г. Чиликина и других способствовали дальнейшему развитию теории электропривода и его широкому применению в различных отраслях народного хозяйства.

В настоящее время электропривод как наука быстро развивается, что позволяет создавать новые прогрессивные автоматизированные электроприводы с целью повышения производительности труда, уровня автоматизации и комплексной механизации технологических процессов пищевых предприятий.

 

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД

Выбор типа двигателя

Двигатель производственного агрегата должен наиболее полно отвечать технико-экономическим требованиям, т.е. отличаться простотой конструкции, надёжностью в эксплуатации, наименьшей стоимостью, небольшими габаритами и массой, обеспечивать простое управление, удовлетворять особенности технологического процесса и иметь высокие энергетические показатели при различных режимах работы.

В нерегулируемых приводах малой и средней мощности используют в большинстве случаев трёхфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, конструктивное исполнение которого согласуют с необходимыми пусковыми условиями производственного агрегата. Если эти двигатели не могут обеспечить условия пуска, применяют трёхфазные асинхронные двигатели с фазным ротором, благодаря которому можно не только получить увеличенный начальный пусковой момент, но и добиться его снижения до заданного значения. Для привода установок средней и большой мощности целесообразно использовать трёхфазные синхронные двигатели, которые отличаются от аналогичных трёхфазных асинхронных машине только более высоким КПД, но и допускающие регулирование коэффициента мощности с целью компенсации реактивной мощности всего оборудования.

В многоскоростных приводах, обеспечивающих ступенчатое регулирование скорости, применяют многоскоростные трёхфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, допускающие путём переключений в цепи обмотки статора получать две, три или четыре частоты вращения ротора.

В регулируемых приводах с плавным изменением скорости в небольшом диапазоне используют трёхфазные асинхронные двигатели с фазным ротором, а при широком диапазоне регулирования – двигатели постоянного тока с соответствующей системой возбуждения, определяющей жёсткость механической характеристики в соответствии с требованиями производственного агрегата.

Таким образом, род тока двигателя всецело определяется условиями технологического процесса, а напряжение выбирают в соответствии со стандартными напряжениями питающих сетей и учётом технических данных двигателей. Так, трёхфазные асинхронные двигатели серии 4А при диапазоне номинальной мощности от 0,06 до 0,7 кВт изготовляют только на напряжение 220 или 380 В, при диапазоне от 0,55 до 11 кВт – на напряжения 220, 380 или 660 В, а при диапазоне от 15 до 110 кВт – на напряжения 220/380 или 380/660В.

Если же номинальная мощность двигателя находится в пределах от 132 до 400кВт, то такие двигатели изготовляют на напряжения 380/660В.

Трёхфазные асинхронные двигатели других серий номинальной мощностью свыше 200кВт изготовляют на напряжения 3, 6 и 10кВ.

Для двигателей постоянного тока серии 2П с диапазоном номинальной мощности от 0,37 до 200кВт при номинальной частоте вращения 1500 об/мин приняты напряжения 110, 220, 340 и 440В, а напряжение независимого возбуждения – 110 и 220В. Более мощные машины постоянного тока других серий изготовляют на повышенные напряжения, которые обычно не превышают 1500В.

При выборе номинальной частоты вращения двигателя следует исходить из того, что при всех прочих равных условиях двигатели повышенной быстроходности имеют меньшие габариты, массу, стоимость и отличаются более высокими энергетическими показателями, чем аналогичные им тихоходные (рис. 1.13).

Рис. 1.13. Технико-экономические показатели двух закрытых обдуваемых трёхфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором одинаковой номинальной мощности и различной номинальной частоты вращения.

 

Однако слишком высокая быстроходность вынуждает вводить сложное передаточное устройство между валами двигателя и рабочей машины, в результате чего преимущества быстроходного двигателя могут свестись на нет.

Окончательный вариант привода рабочей машины с малогабаритным быстроходным двигателем и достаточно сложным передаточным устройством или тихоходным двигателем, отличающимся повышенными габаритами, соединённым с рабочей машиной муфтой, выбирают в результате технико-экономического расчёта и сопоставлений обоих вариантов с учётом удобства монтажа, ухода и эксплуатации производственного агрегата.

Наиболее быстроходные трёхфазные асинхронные двигатели серии 4А общего применения изготовляют на синхронную частоту вращения 3000об/мин, самые тихоходные – на 500об/мин, а двигатели постоянного тока серии 2П общепромышленного применения – соответственно на номинальную частоту вращения 3000об/мин и 600об/мин (табл. 1.3).

 

Таблица 1.3. Диапазоны номинальной мощности трёхфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором серии 4А и двигателей постоянного тока серии 2П при различных частотах вращения

Частота вращения, об/мин	Диапазоны номинальной мощности двигателей, кВт
асинхронных	постоянного тока
защищённых	закрытых	защищённых	закрытых
	22…400	0,09…315	1,0…75	0,55…28
	-	-	0,71…53	0,4…24
	18,5…400	0,06…315	0,37…200	0,28…17
	18,5…250	0,18…200	0,25…132	0,18…11
	15…200	0,25…160	0,17…90	0,13…7,1
	45…132	30…110	11…75	-
	55…110	45…90	-	-

 

Двигатели постоянного тока общепромышленного применения допускают регулирование частоты вращения якоря ослаблением магнитного поля главных полюсов не более чем в отношении 2:1, а специализированного назначения – в отношении 2,25:1; 3:1; 4:1; 6:1; 8:1.

Номинальная частота вращения якоря двигателей специализированного назначения находится в пределах 200…1500об/мин, а максимальная – 3000…4000об/мин.

В тихоходных производственных агрегатах перспективно использовать практически бесшумные горизонтальные и вертикальные мотор-редукторы типов МПО1, МПО2, МЦ2С, МПз2, МРВ, МВз – блоки, состоящие из трёхфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и одно- или двухступенчатого планетарно-зубчатого редуктора либо волновой зубчатой передачи с кулачковым генератором, у которых частота вращения выходного вала от 0,6 до 355об/мин при диапазоне номинальной мощности от 0,12 до 100кВт.

Конструкцию двигателя выбирают, исходя из условий окружающей среды с учётом особенностей соединения двигателя с рабочей машиной. Основное внимание при этом уделяют защите обмоток и токопроводящих частей двигателя от вредных воздействий окружающей среды в связи с наличием пыли, влаги, едких паров, высокой температуры, а также взрывоопасных смесей, когда необходимо предусматривать соответствующие меры защиты самой среды от взрыва, обусловливаемого искрообразованием в машине.

Предприятия-изготовители выпускают открытые, защищённые и закрытые двигатели.

Открытые двигатели устанавливают только в сухих, непыльных и пожаробезопасных помещениях на достаточной высоте от пола во избежание возможного поражения током людей, работающих в этих помещениях, так как здесь не предусмотрена защита от случайного прикосновения с токопроводящими и вращающимися частями этих двигателей, а также от попадания внутрь машины посторонних предметов, пыли, влаги и грязи. Открытые двигатели можно устанавливать в помещениях, которые доступны только для электротехнического персонала.

В защищённых двигателях токопроводящие и вращающиеся части защищены от случайных прикосновений и попадания внутрь машины посторонних предметов специальными сетками или жалюзи. Однако, от пыли эти двигатели не защищены и поэтому нельзя устанавливать их в пыльных помещениях, цехах с повышенной влажностью и таких, где выделяются горючие газы или едкие пары. Отдельные виды этих двигателей обеспечивают не только защиту от случайного прикосновения к токопроводящим и вращающимся частям и от попадания посторонних предметов, но и от проникновения внутрь двигателя отвесно падающих капель воды, попадания внутрь брызг, водяных струй, морской волны и даже воды при кратковременном или длительном погружении в неё самого двигателя.

Закрытые двигатели – обдуваемые и продуваемые – не имеют отверстий и полностью защищены от пыли. В закрытых обдуваемых двигателях снаружи на валу укреплён прикрываемый защитным кожухом вентилятор, обеспечивающий принудительное охлаждение наружной поверхности машины с аксиально-расположенными выступающими рёбрами корпуса, что обеспечивает хорошее обмывание их потоком воздуха и улучшение условий теплоотдачи. В закрытые продуваемые двигатели холодный воздух подают из атмосферы через фильтры отдельно установленным вентилятором по трубопроводу, который присоединён к патрубкам щитов двигателя, а нагретый воздух отводят по трубопроводу наружу или в помещение, где установлен двигатель. В двигателях с замкнутой системой вентиляции циркулирует неизменный объём воздуха, охлаждаемый в газоохладителе водой. В закрытых двигателях условия охлаждения активных материалов хуже, чем в аналогичных двигателях открытого и защищённого исполнения. Поэтому допустимые нагрузки на активные материалы снижены, температурный режим этих двигателей более напряжённый, а эксплуатационные показатели их более низкие. Закрытые двигатели применяют только в тех случаях, если открытые или защищённые не приемлемы по специфическим условиям окружающей среды.

Кроме описанных конструкций изготовляют взрывозащищённые, влагостойкие, морозостойкие, химостойкие и тропические двигатели, предназначенные для работы соответственно во взрывоопасной среде или в особых климатических условиях.

Форма исполнения двигателя определяется положением вала и формой его свободного конца, числом и родом подшипников, способом установки и крепления машины и т.п. Чаще всего применяют двигатели с горизонтальным валом и лапами для его крепления, иногда используют фланцевые двигатели, у которых на одном из щитов имеется фланец для крепления к рабочей машине, а также встраиваемые двигатели, которые непосредственно встраивают в рабочую машину, образуя с ней единый производственный агрегат.

 

Электрические аппараты

Электрические аппараты – устройства для управления, регулирования контроля и защиты электрических цепей и машин, а также для установления различных режимов работы. Эти устройства поназначению разделяют на коммутационные, регулирующие, контролирующие и защитные. Они рассчитаны на определённое напряжение, ток, мощность и предназначены для продолжительного, кратковременного или повторно-кратковременного режима работы. По роду защиты от окружающей среды электрические аппараты бывают: открытые, защищённые, каплезащищённые, брызгозащищённые,закрытые, обдуваемые, продуваемые, пыленепроницаемые, маслонаполненные, взрывозащищённые, а по способу управления – неавтоматического, или ручного, управления и автоматического управления.

К первым, действие которых зависит только от воли оператора, относятся выключатели и переключатели, пусковые и регулирующие реостаты, дроссели и др., а ко вторым, действующим автоматически в зависимости от режима работы электрической цепи или машины либо от изменения параметров технологического процесса, относятся плавкие предохранители, защитные реле, реле управления, контакторы, магнитные пускатели и прочие устройства.

Плавкие предохранители – аппараты однократного действия для защиты электрооборудования и сетей от токов короткого замыкания и значительных длительных перегрузок, включаемые последовательно с защищаемыми элементами. При возникновении аварийных ситуаций защищаемые элементы автоматически отключаются от источника питания из-за перегорания находящейся в предохранителе калиброванной проволоки или пластины, рассчитанной на определённый номинальный ток. Замена перегоревшей плавкой вставки новой позволяет использовать предохранитель повторно.

Плавкие предохранители применяют в установках на номинальное напряжение до 660 В с использованием в них калиброванных плавких вставок, изготовляемых в зависимости от конструкции предохранителей на номинальный ток от 1 до 1000А. Плавкие вставки не обеспечивают своевременного отключения защищаемых элементов при перегрузке их током до , ибо при этом они могут перегореть спустя 1 час и более, когда защищаемые элементы успеют перегреться выше допустимой нормы и даже выйти из строя. По этой причине плавкие предохранители применяют в малоответственных установках для защиты от токов короткого замыкания, так как они надёжно в течение нескольких секунд обеспечивают отключение защищаемой цепи при токе вследствие перегорания плавкой вставки.

Тепловые реле – аппараты многократного действия, обеспечивающие защиту электрооборудования от недопустимого перегрева, вызванного длительной перегрузкой.

Рис. 1.14. Тепловое реле:

а – устройство;

б – характеристики:

1 – холодного реле,

2 – реле, нагретого номинальным током.

 

В тепловом реле (рис. 1.14, а) контролируемый ток нагрузки устанавливается в резисторе-нагревателе 1, расположенном вблизи биметаллической пластинки 3, которая удерживает рычаг 5 в положении замыкания остающихся размыкающих контактов 6, вводимых в цепь катушки коммутационного аппарата защищаемого объекта. При токе, превышающем номинальный ток объекта, биметаллическая пластинка, деформируясь под влиянием тепла, излучаемого нагревателем, освобождает рычаг 5, который под действием пружины 4 поворачивается против направления вращения стрелки часов, а пружина 7 размыкает контакты реле. В исходное положение рычаг возвращается после охлаждения биметаллической пластинки нажатием кнопки возврата 2. Выдержка времени теплового реле зависит от тока в нагревателе, предварительного режима нагрузки и температуры окружающей среды (рис. 14, б), если в реле не предусмотрена температурная компенсация. Для получения более совершенной защиты электрооборудования от перегрузок следует его и тепловое реле ставить в одинаковые условия по отношению к температуре окружающей среды.

Электромагнитные реле максимального тока – аппараты, обеспечивающие быстродействующее автоматическое отключение защищаемого электрооборудования и сетей при превышении контролируемым током заданного значения, называемого уставкой тока.

Рис. 1.15. Электромагнитное реле максимального тока.

 

В таком реле (рис. 1.15) контролируемый ток устанавливается в двух секциях I и II обмотки, расположенной на полюсах магнитопровода , выполненного из тонких, изолированных друг от друга, листов электротехнической стали. При повышении тока до заданного значения, устанавливаемого с помощью рычага Р по шкале тока уставки Ш, поворотный стальной Z -образный якорь Я притягивается к полюсам магнитопровода, подвижная система реле поворачивается по направлению движения стрелки часов, а контактный мостик М размыкает контакты c зажимами 9 и 11 и замыкает контакты с зажимами 5 и 7, используемыми для управления коммутационным аппаратом, обеспечивающим отключение защищаемого электрооборудования. Пружина П возвращает подвижную часть реле в исходное положение, когда ток в обмотках реле становится меньше тока уставки. Переключением секций обмотки реле с зажимами 6, 10 и 8, 12 с последовательного соединения на параллельное можно изменять пределы регулирования тока уставки в два раза. Время срабатывания такого реле составляет около 0,02 … 0,04 с.

Электромагнитные реле времени с магнитным демпфером служат для замедления действия электрических аппаратов управления электроприводами.

Рис. 1.16. Электромагнитное реле времени.

 

В этом реле (рис. 1.16) на стержне 1 магнитопровода 2 из низкоуглеродистой стали укреплена обмотка 3, включение которой на постоянное напряжение вызывает притягивание якоря 8 к концу стержня 1. Отключение этой обмотки 3 от источника питания приводит к постепенному затуханию магнитного потока со скоростью, зависящей от наличия немагнитной гильзы-демпфера 9 и толщины немагнитной прокладки 4. В результате отключения якорь 8 под действием возвратной пружины 5 отходит от стержня 1 с некоторой выдержкой времени до упора 7, обеспечивая вилкой 10 размыкание контактов 11 и замыкание контактов 12, используемых для цепей управления аппаратов электроприводов. Регулирование выдержки времени от момента прекращения питания обмотки реле до переключения его контактов выполняют изменением натяжения возвратной пружины 5 с помощью корончатой гайки 6 или применением немагнитной прокладки 4 другой толщины. Время выдержки таких реле можно изменять от 0,25 до 5,5 с.

Электромагнитные контакторы – аппараты дистанционного управления для частых включений и отключений электрооборудования с отдельно расположенным органом управления ими.

Рис. 1.17. Электро-магнитные контакторы переменного тока:

а – контактор прямоходового типа;

б – условные графические обозначения контактов и катушки;

в – контактор клапанного типа.

 

Трёхполюсный электромагнитный контактор переменного тока представляет собой электромагнит прямоходового или клапанного типа с магнитопроводом , выполненным из тонких листов электротехнической стали, изолированных друг от друга и стянутых шпильками Ш, расклёпанными на торцах (рис. 17, а, в).Включение катушки на номинальное напряжение номинальной частоты приводит к срабатыванию контактора, в результате чего якорь Я притягивается к полюсам магнитопровода, где укреплены короткозамкнутые витки В, каждый, из которых охватывает часть своего полюса и способствует устранению вибрации якоря, из-за чего расклёпывание поверхностей полюсов магнитопровода уменьшается.

Притяжение якоря приводит к соединению мостиковыми контактами главных замыкающих контактов с зажимами Л1 и С1, Л2 и С2, Л3 и С3 и вспомогательных замыкающих контактов с зажимами 1 и 2, 5 и 6, а также к размыканию мостиковыми контактами вспомогательных размыкающих контактов с зажимами 3 и 4, 7 и 8 (рис. 1.17, а, в).

При размыкании цепи катушки подвижная система контактора под действием силы тяжести возвращается в исходное положение, а все контакты – в прежнее коммутационное состояние.

Вспомогательные контакты отличаются от главных контактов меньшими размерами. Однако в контакторах на малый номинальный ток размеры главных и вспомогательных контактов одинаковы.

Главные контакты предназначены для коммутации силовой цепи и рассчитаны на определённый номинальный ток, зависящий от величины контактора. К входным зажимам Л1, Л2, Л3 подводят провода от питающей трёхфазной линии, а от выходных зажимов С1, С2, С3 отводят провода к приёмнику электрической энергии. Вспомогательные контакты рассчитаны на небольшой ток, их используют в цепях управления, блокировки и сигнализации.

Катушку контактора обычно включают на напряжение 220 или 380В50Гц, в результате чего через 0,05 … 0,075 с контактор срабатывает, а в цепи катушки устанавливается ток 0,1…1 А. Размыкание этой цепи прерывает питание катушки, в результате чего якорь и все контакты контактора возвращаются в исходное положение.

Работа контактора протекает удовлетворительно при напряжении на зажимах катушки Длительное повышение напряжения свыше нежелательно из-за опасного перегрева катушки и значительного возрастания механического удара якоря о полюсы магнитопровода при включении контактора, что заметно сокращает срок его службы. Снижение напряжения ниже нежелательно, так как оно заметно уменьшает силу, удерживающую якорь, а это при некотором напряжении (напряжении отпадания) приводит к отрыву якоря от полюсов магнитопровода и переключению всех контактов в иное коммутационное положение.

Автоматическое отключение контактора при значительном снижении или исчезновении напряжения в питающей сети обеспечивает защиту минимального напряжения.

Магнитные пускатели – коммутационные аппараты дистанционного управления, предназначенные для частых включений и отключений электрооборудования, которыми управляют большей частью с помощью отдельно расположенной кнопочной станции.

Основной частью магнитного пускателя является трёхполюсный электромагнитный контактор, обеспечивающий включение и отключение электрооборудования. Некоторые из них имеют встроенное тепловое реле, предназначенное для защиты электрооборудования от недопустимого перегрева, вызванного длительной перегрузкой.

Магнитные пускатели бывают нереверсивные и реверсивные. Нереверсивные магнитные пускатели обеспечивают включение и отключение двигателей при одном направлении вращения, а реверсивные - при обоих направлениях вращения. В реверсивных магнитных пускателях, состоящих из двух одинаковых контакторов, укреплённых на общем основании, предусмотрена электрическая блокировка цепей, исключающая возможность одновременного включения контакторов, которая дополнена механической блокировкой их подвижных частей.

В магнитных пускателях общепромышленного применения 0, 1 и 2 -й величин применяют контакторы переменного тока серии ПМЕ с тремя парами главных замыкающих мостиковых контактов, рассчитанных, в зависимости от величины пускателя, на номинальный ток соответственно 3, 10 и 25А, и несколькими парами вспомогательных замыкающих и размыкающих мостиковых контактов, предназначенных для длительного тока

Магнитные пускатели серии ПМЕ0, 1 и 2-й величин, в которых применены контакторы прямоходового типа, можно использовать для управления трёхфазными асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором номинальной мощностью соответственно до 1,1; 4; 10кВт при номинальном напряжении 380 В, частотой 50 Гц.

В магнитных пускателях общепромышленного применения 3, 4, 5 и 6-й величин используют контакторы переменного тока серии ПА с тремя парами главных замыкающих контактов, рассчитанных, в зависимости от величины пускателя, на номинальный ток соответственно 40, 56,115 и 150 А, двумя парами вспомогательных замыкающих и двумя парами вспомогательных размыкающих контактов, предназначенных для длительного тока

Магнитные пускатели серии ПА3, 4, 5 и 6 - й величин, в которых применены контакторы клапанного типа, используют для управления трёхфазными асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором номинальной мощностью соответственно до 17, 30, 55, 75кВт при номинальном напряжении 380В, частотой 50Гц.

В магнитных пускателях серий ПМЕ и ПА соответственно 0, 1, 2 и 3-й величин встроено двухполюсное тепловое реле с температурной компенсацией серии ТРН, позволяющей изменять ток уставки ступенчато сменой нагревательных элементов, изготовляемых на номинальный ток и плавно в пределах - эксцентриковым регулятором тока уставки. Эти реле не срабатывают при длительном токе а при токе они срабатывают в течение 20 мин. Контакты реле рассчитаны на длительный ток 6 А, а время ручного возврата остающихся размыкающих контактов реле не превышает 2мин.

В магнитных пускателях серии ПА4, 5 и 6-й величин встроены два однополюсных тепловых реле серии ТРП с нагревательными элементами на номинальный ток и остающимися размыкающими контактами с ручным возвратом в исходное положение.

Для устранения ложных срабатываний контакторов не рекомендуется магнитные пускатели устанавливать в местах, подверженных ударам, резким толчкам, а при встроенных тепловых реле – располагать их вблизи аппаратов теплового действия. Смазывать контакты и подвижные части магнитных пускателей не разрешается.

Автоматические воздушные выключатели, или автоматы, - аппараты для нечастой ручной коммутации электрических цепей и автоматической защиты их при коротких замыканиях, длительной перегрузке, а также при значительном снижении или исчезновении напряжения в питающей сети.

Эти устройства помимо контактной системы, включающей и отключающей защищаемое электрооборудование, имеют электромагнитные и тепловые расцепители – механизмы с подвижной системой, обеспечивающие контроль заданного параметра цепи и осуществляющие воздействие на контактную систему при возникновении нарушений нормального режима работы электрооборудования или питающей его сети.

Электромагнитные расцепители максимального тока служат для мгновенного отключения при возникновении токов короткого замыкания, тепловые расцепители обеспечивают автоматическое отключение при длительной перегрузке с выдержкой времени, находящейся в обратной зависимости от тока, а электромагнитные расцепители минимального напряжения вызывают мгновенное отключение при значительном снижении или исчезновении напряжения питающей сети. Расцепитель минимального напряжения можно использовать для дистанционного отключения автомата, если его обмотку питать от постороннего источника электрической энергии.

Наибольшее распространение получили автоматы с комбинированными расцепителями – электромагнитными и тепловыми, которые обеспечивают защиту от токов короткого замыкания и токов, обусловленных длительной перегрузкой. Установочные автоматы используют при напряжении до 660 В на номинальные токи от 15 до 600 А с отключением токов короткого замыкания от 2500 до 50000А в течение 0,1 … 0,3 с в помещениях с нормальной окружающей средой, так как они не приспособлены для работы в средах с едкими парами и газами, разрушающими металлы и изоляцию, во взрывоопасных помещениях, в местах, не защищённых от попадания воды, а также в установках, подверженных ударам и вибрации.

Автоматы нуждаются в периодических, не реже одного раза в год, осмотрах, чистке и смазке шарнирных механизмов свободного расцепления приборным маслом.

 

Электролизные установки

При производстве вин и плодоягодных соков свежеотжатый сок, полученный с помощью прессов непрерывного действия, содержит большое количество взвешенных частиц и требует длительного отстоя или сепарирования. Использование при этом механических очистительных устройств отрицательно влияет на перерабатываемый продукт, так как он при этом насыщается кислородом воздуха, и качество его ухудшается. Поэтому рационально использовать электрофлотационный способ удаления взвешенных частиц, в основе которого лежит электролиз.

Электролиз воды приводит к выделению на электродах сепаратора, называемого электрофлотатором, мельчайших пузырьков водорода и кислорода, из которых первые используют для подъёма взвешенных частиц винодельческой продукции с последующим их удалением с поверхности жидкости, а вторые отводят от электрофлотатора трубой наружу.

Рис. 3.26. Схема устройства электрофлотатора непрерывного действия.

 

В электрофлотаторе непрерывного действия для осветления плодоягодного сока (рис. 3.26) на дне, на слое водонепроницаемого лака 8 находится графитовый анод 7, над которым расположен катод 1 в виде проволочной сетки из нержавеющей стали. Между электродами находится пористая диафрагма 9, обеспечивающая отвод кислорода, выделяющегося