metodichka_chast_2 (811780), страница 7

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

Электрические реле по роду параметра, на который они реагируют (ГОСТ 16022-76) делятся на электрические реле тока, напряжения и мощности и подразделяются на реле постоянного и переменного тока.

По быстроте замыкания контактов после подачи управляющего сигнала различают реле безинерционные t_ср < 0,001с, быстродействующие t_ср = 0,05 ÷ 0,15с, замедленные t_ср = 0,15 ÷ 1с и реле времени t_ср > 1с.

Работа электрических реле наиболее часто применяемых для автоматического управления приводами, основана на электромагнитном принципе. Воспринимающей частью у них является электромагнит, преобразующий энергию электрического тока катушки в энергию магнитного поля сердечника. Магнитное поле действует на преобразующую часть реле — якорь с противодействующей пружиной. Исполнительной частью реле является контактная система. Начальным состоянием контактов считается положение при отсутствии U,I или механические воздействия. Контакты реле, замыкающие цепь при подаче U на катушку реле называется замыкающими, а контакты, которые при этом размыкают цепь — размыкающими.

Рис. 17. Схема включения магнитных пускателей

Значение входной величины, например тока, при котором якорь притягивается, называется величиной тока срабатывания I_ср. Значение тока, при котором якорь возвращается в исходное положение, называется током отпускания I_отп. Отношение называется коэффициентом возврата реле. Для надежного срабатывания реле в катушку всегда подается ток I_р несколько больше тока I_ср. Отношение называется коэффициентом запаса реле.

Зависимость силы тяги электромагнитного реле от величины воздушного зазора называется тяговой характеристикой реле. Притяжению якоря к сердечнику препятствуют силы противодействия пружины, трения в шарнирах и силы тяжести якоря. Сила противодействия пружины растет с увеличением зазора.

В реле переменного тока для устранения вибраций якоря часть сердечника, как и у контакторов переменного тока, охватывают короткозамкнутым витком.

Тяговое усилие, создаваемое электромагнитом, зависит от магнитного потока катушки, определяемого величиной тока и числом витков в катушке. У реле тока число витков у катушки небольшое, (единицы, десятки), но по ней протекают большие токи, единицы, десятки и сотни ампер.

У реле напряжения токи, протекающие по катушке, небольшие, но катушки содержат большое количество витков.

В схемах управления электроприводами и релейной защиты принято делить реле на основные и вспомогательные. Основные реле реагируют на изменение тока, напряжения и других управляющих воздействий. Вспомогательные реле, имеющие более мощные контакты, переключают цепь управления, создают выдержку и т.д.

Реле тока. В разделе 3.2.2 рассмотрена работа максимального токового релепрямого действия, которые широко применяют в аппаратуре защиты. В аппаратуре управления применяют, в основном, вторичные реле максимального тока косвенного действия типов ЭТ-500, РТ-40 электромагнитного действия и реле РТ-80 индукционного действия, ГОСТ 3698-75. Особенностью реле тока является большая величина коэффициента возврата К_в и возможность регулировки тока срабатывания за счет изменения натяжения возвратной пружины, и числа витков в катушке, за счет параллельного или последовательного соединения двух её обмоток, сопротивление которых должно быть меньше сопротивления цепи, в которую они включаются последовательно, чтобы не влиять на величину тока в цепи.

Реле напряжения по устройству аналогичны реле тока типов ЭТ и РТ, но их катушки выполнены тонким проводом и имеют сотни витков. Рассчитаны на напряжение срабатывания от 100 В до 235 В. Выпускаются типов РН-500, ЭН-500.

Промежуточные реле это вспомогательные реле, применяемые для разгрузки маломощных контактов основных реле от больших токов и для размножения воспринятого импульса по нескольким целям, для чего они делаются с большой группой контактов.

Промышленность выпускает для этой цели реле типа МКУ-48, РКН, РП, ПЭ-6,РЭС, ЭП и другие с напряжением срабатывания 12, 24, 48, 60, 110, 220В постоянного и переменного тока. Токи, коммутируемые контактами реле разных типов, имеют предел от 0,4А до 30А.

Реле времени. Реле времени создают регулируемую выдержку времени от момента подачи сигнала на срабатывание до момента замыкания или размыкания контактов и применяются для ограничения продолжительности отдельных операций при автоматическом управлении электроприводами, технологическими процессами и в релейной аппаратуре управления и защиты электрических сетей.

Для создания выдержки времени применяют: электрический разряд в RС—контуре, электромагнитные (реле с короткозамкнутой обмоткой), механические (маятниковые), пневматические, тепловые, моторные и другие способы.

Электромагнитный способ выдержки времени заключается в том, что на сердечник электромагнитного реле рядом с основной обмоткой помещается короткозамкнутая, обычно в виде медной втулки. При отключении реле магнитный поток от основной обмотки Ф_о падает, что вызывает появления Э.Д.С. и тока в короткозамкнутом витке, направленного в соответствии с законом Ленца так, что созданный им магнитный поток Ф_кз будет препятствовать исчезновению Ф_о, т.е. будет действовать согласно с ним и результирующий магнитный поток Ф_рез. = =Ф_о+Ф_к.з. будет уменьшаться медленно, в результате чего время отключения реле увеличивается.

Регулирование выдержки времени осуществляют изменением степени сжатия возвратной пружины, изменением толщины немагнитной латунной прокладки в воздушном зазоре или изменением начального магнитного потока реле путем уменьшения тока в катушке.

Для схем электропривода применяют электромагнитные реле времени следующих типов: РЭ-511, РЭ-515, ЭРЭ-100, имеющих выдержку от 0,3 до 5с.

При необходимости получить большие выдержки времени используют маятниковые реле с электромагнитным приводом типов ЭВ-120, РЭ-218 и другиес временем выдержки от 0,1 до 20с.

Большую выдержку до 3-5 минут обеспечивают тепловые реле времени МТР-1 и МТР-2 и пневматические реле у которых регулировка выдержки времени осуществляется изменением сечения отверстия, через которое проникает воздух из рабочей камеры. Пневматические реле имеют электромагнитное управление.

Выдержки времени до одного-двух часов обеспечивают электронные реле с RC контуром. Двигательные реле времени, имеющие основными элементами маломощный синхронный электродвигатель и редуктор допускают выдержку в несколько десятков часов.

Для контроля направления вращения вала управляемого электродвигателя применяют реле контроля скорости РКС индукционного типа, магнитный ротор которого соединяется с валом электродвигателя или рабочей машины, статор закрепляется на основании на отдельных подшипниках и имеет форму беличьей клетки. При вращении ротора статор отклоняется и с помощью упора замыкает контакты левого или правого направления вращения.

При автоматизации насосных или компрессорных установок применяют реле давления, основой которых служат манометрическая трубка, сильфонное или мембранное реле. Для регулировки предельного давления изменяют расстояние между подвижным и неподвижным контактами, изменяя первоначальное положение неподвижного контакта регулировочным винтом.

1. Вопросы для самопроверки

1. Какие требования предъявляют к контактной системе аппаратуры управления и защиты?

2. Какими способами осуществляется защита от коротких замыканий?

3. Поясните принцип действия плавных предохранителей. Область их применения, достоинства и недостатки.

4. Разберитесь в особенностях работы автоматического выключателя.

5. Объясните в чем достоинства и недостатки автоматических выключателей.

6. Поясните принцип действия и область применения тепловых реле.

7. Разберитесь в особенностях устройства тепловых реле.

8. Где наиболее целесообразно применять температурные реле ТМ-4 и ТДР-1?

9. В чем особенность конструкции температурного реле ТТР-1?

10. Поясните устройство температурного реле ДТР.

11. Почему в аппаратуре управления предусматривают и минимальную защиту? Как она осуществляется?

12. Какие функции выполняют контактор и магнитный пускатель?

13. Поясните, как устраняют вибрации якоря у контактора и магнитного пускателя переменного тока.

14. Почему в схемах управления контактором и пускателем параллельно кнопке пуск стоит нормально открытый блокировочный контакт?

15. Для чего в аппаратуре управления применяют реле?

16. Какие типы реле выпускает промышленность?

17. Поясните в чем особенность устройства реле тока и реле напряжения?

18. Какие типы реле времени находят применение в аппаратуре управления?

19. Для чего в аппаратуре управления применяют реле времени?

4.Управление электроприводами

4.1.Общие сведения

Управление электроприводами предусматривает операции пуска, торможения, регулирования скорости, реверсирования, а также поддержание заданного режима работы привода в соответствии с требованиями технологического процесса и может быть ручным, полуавтоматическим и автоматическим.

При ручном управлении все операции осуществляет оператор с помощью рубильников, контроллеров, реостатов, находящихся у рабочей машины. При использовании контакторов, магнитных пускателей, кнопок, управление осуществляется дистанционно. Ручное управление не позволяет полностью использовать возможности электропривода из-за больших затрат времени на переключения, что привело к созданию систем полуавтоматического и автоматического управления.

При полуавтоматическом управлении начальные и конечные операции выполняет оператор, а остальное происходит автоматически.

Автоматическое управление электроприводом осуществляется без непосредственного участия человека, его функции сводятся к подаче первоначального импульса и обеспечивает рост производительности труда, повышение качества продукции, снижает расход электроэнергии, повышает надежность работы машин.

1. Принципы автоматического управления пуском и торможением электроприводов

Автоматическое управление осуществляется главным образом с помощью релейно-контакторной аппаратуры. Наиболее просто автоматизировать пуск и торможение асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. Для ограничения пусковых токов мощных электродвигателей необходимо вводить дополнительные сопротивления в цепи ротора асинхронного двигателя или в цепи якоря двигателя постоянного тока, которые, по мере разгона двигателя, должны постепенно исключаться таким образом, чтобы максимальное и минимальное значение тока или момента находилось в заданных пределах I₁ и I₂ рис.18.

Рис.18. График изменения скорости и тока двигателя при пуске двигателя.

Из диаграммы видно, что выключение ступеней происходит при токе I₂ но разных скоростях ω и времени t. В процессе пуска изменяется также ускорение, определяемое как производная скорости по времени и угловой путь пройденный двигателем за времяt, т.е. φ = . Эти переменные величины и определяют возможные принципы автоматического управления в функции скорости, времени, тока, пути и ускорения.

4.2.1. Управление в функции скорости

На рис.19 приведена схема автоматического пуска и торможения двигателя постоянного тока параллельного возбуждения в функции скорости. Контроль скорости двигателя определяется по величине Э.Д.С. якоря Е с помощью контакторов ускорения 1У и 2У, присоединенных параллельно к якорю и имеющих различные напряжения срабатывания, соответствующие определенным скоростям двигателя. При нажатии пусковой кнопки получает питание линейный контактор Л и замыкает свои контакты Л1в цепи питания якоря двигателя и двигатель начинает набирать скорость при полностью введенном в цепь якоре сопротивления. Замыкающий блок-контакт Л2 блокирует кнопку «пуск», которая теперь может быть отпущена. В начальный момент пуска, когда ω = 0, напряжение на контакторах ускорения 1У, 2У мало и определяется только падением напряжения в якоре. При скорости ω₁ Э.Д.С. якоря станет равной напряжению срабатывания контактора 1У, он срабатывает и его контакт зашунтирует первую ступень сопротивления. С дальнейшим увеличением скорости напряжение на якоре возрастает до значения, при котором срабатывает контактор 2У, и его контакты зашунтируют вторую ступень пускового сопротивления. Двигатель выходит на естественную механическую характеристику. При большем числе ступеней срабатывание последующих контакторов будет проходить аналогично.

Характеристики

Список файлов книги