Основные теоретические положения

 

     Наиболее распространенной схемой управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором является схема с магнитным пускателем, применяемым в установках 3-фазного тока напряжением до 500 В.

Магнитный пускатель - электромагнитный аппарат, позволяющий осуществлять пуск в ход, остановку, защиту двигателя при перегрузке и снижении напряжения. Состоит магнитный пускатель из 2 реле: электромагнитного и теплового.

Конструкция магнитного реле показана на рис. 12, а

При протекании по катушке (2) тока создается магнитный поток, благодаря которому якорь (3) притягивается к сердечнику катушки (1), и контакты реле (5) замыкаются.

Тепловое реле предназначено для защиты, т.е. отключения, двигателя при длительных перегрузках.

Устройство теплового реле показано на рис. 12, б.

Нагревательный элемент теплового реле включается последовательно с обмоткой двигателя в силовую цепь. При перегрузке двигателя по его обмоткам, а значит, и по нагревательному элементу начинает протекать ток больше номинального, что приводит к большому выделению тепла. Расположенная рядом с нагревательным элементом (1) биметаллическая пластина (2), представляющая собой сплав двух металлов с различным тепловыми коэффициентами удлинения, при нагревании изгибается и рычаг (3) и тягу (4) размыкает контакты (5), разрывая тем самым цепь намагничивающей катушки электромагнитного реле. Кнопка (6) (самовозврата) служит для возврата системы после остывания в рабочее состояние.

Тепловое реле срабатывает при длительных перегрузках и не реагирует на значительные, но кратковременные превышения тока в защищаемой цепи, которые не представляют опасности для целостности электродвигателя.

Принципиальная схема управления двигателем с помощью магнитного пускателя представлена на рис. 13.

Схема состоит из двух цепей: силовой (1) и цепи управления (II).

В силовую цепь входят главные контакты электромагнитного реле КМ1.1, КМ1.2, КМ1.3 и нагревательные элементы тепловых реле КК1 и КК2. По этой цепи трехфазный ток подается в обмотки статора двигателя.

В цепь управления включены кнопки "Пуск" и "Стоп", обозначенные на схеме соответственно SB2 и SB1, катушка электромагнитного реле КМ1, блок-контакт КМ1.4 для шунтирования кнопки SB2 и контакты тепловых реле КК1.1 и КК1.2.

 

Рис. 12. Конструкции реле:

а - электромагнитное: 1 - магнитопровод; 2 - катушка; 3 - якорь;

4 - пружина; 5 - контакты;

б - тепловое: 1 - нагревательный элемент; 2 - биметаллическая

пластина; 3 - рычаг; 4 - тяга; 5 - контакты

         

Рис. 13. Принципиальная схема управления двигателем с помощью

магнитного пускателя:

I - силовая цепь; II - цепь управления

 

Для запуска двигателей нажимают кнопку управления. По катушке КМ1 проходит ток, срабатывает электромагнитное реле, главные контакты КМ1.1, КМ1.2, КМ1.3 замыкаются, ток из сети поступает к двигателю, и он начинает работать. Одновременно замыкается блок-контакт КМ1.4, что позволяет не держать кнопку SB2 в нажатом состоянии.

Для отключения двигателя достаточно нажать кнопку SB1. При этом размыкается цепь питания катушки КМ1 и главные контакты КМ1.1, КМ1.2, КМ1.3 размыкают силовую цепь.

В случае перегрузки электродвигателя срабатывают тепловые реле, цепь управления размыкается с помощью размыкающих контактов тепловых реле, и двигатель отключается.

При уменьшении напряжения в сети до определенного значения примерно до 80% от нормального, уменьшается соответственно ток в цепи управления, уменьшается магнитное поле, притягивающее якорь, последний отпадает, главные контакты размыкаются, отключая тем самым двигатель.

Плавкие предохранители FU защищают сеть от коротких замыканий в двигателе.

 

Порядок выполнения работы

 

1. Изучить конструкцию магнитного пускателя.

2. Подключить измерительные приборы и реостат в схему магнитного пускателя, собранного на стенде.

3. После разрешения преподавателя включить рубильник (1).

4. Нажать на кнопку "Пуск" (SB2) и, удерживая ее рукой, постепенно увеличить напряжение, подводимое к цепи управления при помощи потенциометра R. Установить по вольтметру, при каком напряжении произойдет включение двигателя, т.е. определить напряжение включения якоря.

5. Уменьшая с помощью потенциометра напряжение, определить напряжение отпадания якоря и отключения двигателя.

6. Увеличивая нагрузку двигателя с помощью тормоза, определить ток, при котором срабатывает тепловое реле. Измерить время срабатывания, т.е. интервал времени от начала торможения до полного отключения двигателя.

7. Все измеренные величины занести в табл. 10.

8. Сделать выводы о работе магнитного пускателя.

Таблица 10

Результаты измерений

 

Испытания электромагнитного  реле пускателя		Испытание теплового реле Пускателя
Напряжение притяжения якоря, В	Напряжение отпадания якоря, В	Ток срабатывания, А	Время срабатывания, А

Контрольные вопросы и задания

 

1. Расскажите об устройстве магнитного пускателя.

2. Для чего предназначен магнитный пускатель?

3. Из каких элементов состоит и как работает электромагнитное реле пускателя?

4. Объясните устройство теплового реле пускателя. Как оно работает?

5. Для чего предназначены: блокировочный контакт, главные контакты?

6. Из каких элементов состоит цепь управления АД?

7. Какие элементы включаются в силовую цепь?

8. Для чего в схему включены предохранители?

9. Расскажите о работе схемы управления:

     а) при запуске асинхронного двигателя?

     б) при остановке АД, в т.ч. и при остановки от перегрузки.

10. Как выполняется лабораторная работа?

 

Литература

 

1. Электротехника /Под ред. Герасимова. - М.: Высшая школа, 1985.

2. ГОСТ 11828-75. Машины электрические вращающиеся. Общие методы испытаний.

3. Методические указания к лабораторным работам по курсу "Общая электротехника" /Сост. Г.С. Селезнев, И.М. Эршон, В.В. Кононенко и др. - Ростов на/Д: РИСИ, 1972.

4. Методические указания к лабораторным работам по электротехнике / В.В.Кононенко, В.Е. Столярчук, В.И. Мишкович и др. – Ростов н/Д: РИСИ, 1982. Ч. 2.

     5. Кононенко В.В., Чеголин П.М., Муханов В.В. и др. Электротехника и электроника: Учебное пособие. – Ростов н/Д: "Феникс", 2004.

 

 

Темплан 2006 г., поз. 82

Подписано в печать 15.12.05              Формат 60х84/16.

Бумага писчая. Ризограф. Уч.-изд. л. 2,6

Тираж 250 экз. Заказ

Редакционно-издательский центр

Ростовского государственного строительного университета

344022, Ростов н/Д, 22, Социалистическая, 162