Цель: Получить навыки подбора магнитного пускателя по заданным характеристикам оборудования.

Задание. Подобрать магнитный пускатель для электродвигателя со следующими номинальными данными:

1. Р_НОМ = 15 кВт;

2. I_{Н. ДВИГ.} = 21 А;

3. Цепи управления питаются от сети 380 В;

4. ПРА будет эксплуатироваться в сухом и закрытом помещении.

Магнитный пускатель является коммутационным аппаратом и относится к семейству электромагнитных контакторов, позволяющий коммутировать мощные нагрузки постоянного и переменного тока, и предназначен для частых включений и отключений силовых электрических цепей.

Электромагнитные пускатели предназначены для управления АД и трехфазными приёмниками электрического тока, в том числе:

· дистанционного пуска, непосредственным подключением к сети;

· остановки и реверсирования трехфазных асинхронных двигателей.

При наличии тепловых реле осуществляют защиту управляемых электродвигателей от:

· перегрузок недопустимой продолжительности;

· и от токов, возникающих при обрыве одной из фаз.

Магнитный пускатель - это модифицированный контактор.

В отличие от контактора, магнитный пускатель комплектуется дополнительным оборудованием:

· тепловым реле;

· дополнительной контактной группой или автоматом для пуска электродвигателя;

· плавкими предохранителями.

Помимо простого включения, в случае управления электродвигателем пускатель может выполнять функцию:

· переключения направления вращения его ротора (т. н. реверсивная схема), путем изменения порядка следования фаз для чего в пускатель встраивается второй контактор;

· переключения обмоток трехфазного двигателя со «звезды» на «треугольник» производится для уменьшения пускового тока двигателя.

Реверсивный магнитный пускатель представляет собой два трёхполюсных контактора, укреплённых на общем основании и сблокированных механической или электрической блокировкой, исключающей возможность одновременного включения контакторов.

Исполнение магнитных пускателей может быть:

· открытым и защищенным (в корпусе);

· реверсивным и нереверсивным;

· с встроенной тепловой защитой электродвигателя от перегрузки и без нее.

Магнитные пускатели выбирают по следующим характеристикам:

· номинальное напряжение силовых контактов Uн. ≥ U;

· номинальное напряжение и ток катушки Uн.к = U ц.упр; Iн.авт ≥ IР;

· габарит Рп ≥ Р н.дв или Iн.м.п ≥ I н.дв;

· возможность реверсирования;

· наличие тепловых реле;

· условия окружающей среды;

· по количество блок-контактов.

Величина электромагнитного пускателя (ток нагрузки, который способен включать и выключать пускатель своими главными контактами) – электромагнитные пускатели бывают 1-й величины (ток главных контактов - 10 и 16А), 2-й величины (25А), 3-й величины (40А), 4-й величины (63А), 5-ой величины (100 А) и 6-й величины (160 А). Ток главных контактов аппарата должен быть больше максимального тока нагрузки (рабочего тока электродвигателя или другого электроприёмника, для включения которого мы выбираем пускатель).

Рабочее напряжение катушки – должно соответствовать напряжению цепей управления - стандартные значения напряжения ~24 В, ~110 В, ~220 В, ~380 В, DC 24 В

Количество дополнительных контактов электромагнитного пускателя – должно соответствовать необходимому числу контактов в схеме управления. Отдельно необходимо считать контакты замыкающие и размыкающие. В случае, если количество контактов аппарата, оказывается меньше необходимого и в качестве аппарата была выбрана серия ПМЛ, то существует возможность использовать приставку с дополнительными контактами серии ПКЛ. Существует еще один тип приставок - ПВЛ. В отличии, от приставок ПКЛ, эти приставки могут обеспечивать замедление срабатывания контактов на небольшое время, т. е. фактически, пускатели серии ПМЛ с приставками ПВЛ можно использовать, как простое реле времени (иногда для простых схем этот вариант оказывается дешевле, чем установка обычного реле времени).

Степень защиты, IP – электромагнитный пускатель должен соответствовать условиям окружающей среды в которой он работает. Необходимо учитывать то, что аппарат установленный в пыльном помещении, но находящийся в шкафу управления со степенью защиты IP44, может иметь степень защиты IP20.

Наличие теплового реле – если электромагнитный пускатель включает и выключает электродвигатели, которые по своим технологическим режимам могут испытывать перегрузки, то необходимо выбирать аппарат с тепловыми реле. Выбирается реле равным номинальному току электродвигателя.

Наличие реверса – для управления реверсивным электродвигателем существует возможность использовать реверсивный магнитный пускатель, который содержит 2электромагнитных катушки, 6 силовых контактов, механическую блокировку.

Дополнительные элементы управления (кнопки на корпусе, лампочка)

Класс износостойкости (количество срабатываний) – важный параметр в том случае, когда аппарат предназначен для коммутации нагрузки, работающей в режиме частых включений и выключений. При большом значении количества вкл/выкл в час используют бесконтактные пускатели.

Пример выбора пускателя.

Подберём пускатель для электродвигателя с номинальными данными:

Р_НОМ=3 кВт I_{Н. ДВ} = 6,7А.

Предварительно выбираем пускатель ПМЛ-121002 у которого I_Н(пуск)>6,7А

1. Сила номинального тока пускателя должна быть больше или равно силе номинального тока двигателя.

I_Н (пуск) > I_{Н. ДВ}.

2. Напряжение втягивающей катушки должно быть родным напряжению в сети:

Uкат = Uсети

220 В = 220 В.

3. Пускатель должен обеспечить нормальное условие коммутации.

Как видно условие на пуск соблюдаются. Окончательно принимаем магнитный пускатель

4. Выбираем тепловое реле с нагревательным элементом.

1нэ > 1дв;

6,8>6,7А.

Выбираем тепловое реле типа РТЛ101204 с диапазоном регулирования силы тока 5,5….8А.

Практическая работа №5

«Расчёт сечения провода по допустимой длительной токовой нагрузке и

Потере напряжения».

Цель: Получить навык расчёта и выбора сечения проводов.

Задание: Выберите и обоснуйте выбор проводки для вашей квартиры.

Расчёт производится по двум параметрам:

· по допустимому нагреву проводов;

· по допустимому падению напряжения на участке цепи.

Для определения падения напряжения на участке цепи необходимо знать длину этого участка в метрах. То есть иметь точный план линии электропередачи в масштабе. Затем, вычислив предполагаемую нагрузку на данный участок линии электропередачи в Вт (ваттах) или кВт (киловаттах), определить предполагаемый ток, который будет протекать по участку, разделив нагрузку в Вт (1кВт=1000Вт) на напряжение сети (127,220 или 380 вольт), результат деления и будет означать предполагаемый ток в А (амперах).

Заметим, что при расчёте нагрузки необходимо суммировать мощности всех потребителей электроэнергии (осветительные приборы, нагреватели, электродвигатели, электронную аппаратуру, стиральные машины, холодильники и т.д.). Затем сумму мощностей потребителей умножить на некий коэффициент, учитывающий возможность одновременного включения потребителей. Другими словами, если все потребители не могут быть включены одновременно – то это нужно учесть.

Определив нагрузку и предполагаемый ток, зная допустимое значение падения напряжения, можно по закону Ома определить требуемое сопротивление участка цепи – разделив допускаемое падение напряжения в вольтах на ток в амперах. Получим допускаемое сопротивление участка цепи в омах. Далее, зная длину участка в метрах, мы можем определить требуемое удельное сопротивление проводов, разделив найденное общее сопротивление в Омах на долину участка в метрах. Зная удельное сопротивление Ом/м, по таблицам подбираем необходимое сечение проводов, учитывая выбранный материал, для меди будет одно сечение, для алюминия – другое.

 

Мы остановились вкратце на данном расчёте потому, что в обычной бытовой практике для неспециалистов, а обычных людей этот расчёт, как правило, не нужен. Потому что нам приходится подбирать провода к внутренней проводке дома или квартиры, а при небольших расстояниях падение напряжения на проводах будет столь малым, что его можно не учитывать.

Для этого точно так же определяем, что у нас будет подключено из потребителей, причём суммируем мощности только тех потребителей, которые могут быть подключены одновременно! Из всех вариантов подключения выбираем вариант с максимальной мощностью. Например, мы получили суммарную максимальную мощность одновременно включённых потребителей – 11 000 ватт (1,1 кВт). Разделив мощность в ваттах на напряжение в вольтах (11 000/220=50 А) получим ток в 50 ампер.

Далее большинство статей на эту тему предлагает обратиться к таблицам, из которых по току можно выбрать необходимое сечение провода. (Такая таблица есть в ПУЭ). И это правильно. Но в жизни часто под рукой нет ни таблиц, ни интернета, а определить сечение нужно. Поэтому, не повторяя другие статьи и не приводя таблицы, мы предложим другой способ определения сечения, прикидочный.