Лабораторна робота № 9
КОНТАКТОР ПОСТІЙНОГО СТРУМУ
Тривалість лабораторного заняття - 2 години
Мета роботи
Основною метою лабораторної роботи, що виконується, є вивчення принципу дії і конструкції основних елементів контактора постійного струму, а також експериментальне дослідження його основних параметрів та характеристик.
1.2 Загальні відомості
Контактор - це електричний апарат, призначений для частих комутацій струмів навантаження силових електричних кіл, а також нечастих комутацій струмів, що перевищують струм навантаження у декілька разів (до 10Iном), наприклад, пуск і вимикання загальмованого двигуна. Контактори не використовуються для вимикання струму короткого замикання.
Основними параметрами контакторів, по яких здійснюється їх вибір для роботи в тих чи інших електроустановках є:
а) номінативний струм;
б) номінативна напруга;
в) механічна зносостійкість - визначає допустиму кількість комутацій без ремонту або заміни будь-яких його вузлів чи деталей (без урахування електричного зносу головних контактів контактора в результаті дії електричної дуги);
г) комутаційна спроможність - визначає допустиму кількість комутацій при заданих параметрах електричного кола, які задаються категорією застосування; комутаційна спроможність визначається відносно двох режимів:
- режим нормальних комутацій, який визначає комутаційну зносостійкість при заданій частоті комутацій; цей режим визначає робото здатність контактора при комутації струмів навантаження в силових колах;
- режим рідких комутацій, який визначає спроможність контактора вимикати струми, що виникають при перевантаженнях або пускові струми двигунів;
д) час включення і відключення - розрізняють власний і повний час включення (відключення); під власним часом включення контактора розуміють час з моменту подачі команди на включення до моменту зіткнення його головних контактів; повний час включення складається з власного часу та часу, необхідного для опрацювання провалу контактів і утворення контактного натиснення; під власним часом відключення контактора розуміють час з моменту подачі команди на відключення (вимикання обмотки електромагнітного приводу) до початку розмикання контактів; повний час відключення складається з власного часу відключення та часу гасіння дуги на головних контактах.
В залежності від роду струму, що комутується розрізняють контактори постійного струму і контактори змінного струму. Головними елементами конструкції контакторів є: струмопровідний контур; система головних контактів, що здійснюють комутацію силового кола; дугогасна система, яка здійснює гасіння електричної дуги при вимиканні кола; електромагнітний привод - здійснює дистанційне включення контактора, його відключення здійснюється при вимиканні обмотки приводу під дією пружини, що вимикає, система допоміжних контактів, яка призначена для комутації кіл керування, блокування тощо.
Предметом дослідження даної лабораторної роботи є контактор постійного струму серії КПВ-600. Вони використовуються для комутації силових кіл генераторів та двигунів постійного струму невеликої та середньої потужності.
Досліджуваний контактор - це двопозиційний апарат з самоповерненням, призначений для частих комутацій струмів силових електричних кіл при нормальних режимах роботи електрообладнання.
Контактор має два комутаційних положення, що відповідають включеному та відключенному його станам. Для включення контактора найбільш широко застосовується електромагнітний привід. Повернення контактора у відключений стан (самоповернення) відбувається після відключення котушки електромагніту під дією зворотної пружини, маси рухомої системи або при сумісній дії цих факторів.
Електромагнітні контактори можуть використовуватися не тільки для комутації кола по команді оператора, але так само для захисту від зниження напруги в мережі. При зниженій напрузі електромагніт не в змозі утримувати рухому систему контактора і тому відключається.
Контактори постійного струму комутують кола постійного струму і мають, як правило; електромагніт також постійного струму.
Номінативним струмом контактора називається струм, комутований його головними контактами. Він лежить в межах від одиниць до кількох сотень ампер. Номінативна напруга контактора - це напруга, що комутується головними контактами контактора. Вона може складати 220, 440 і 750 В при постійному струмі.
При кожному включенні і відключенні контактора відбувається знос як контактів (в основному через вплив електричної дуги), так і всього контактора в цілому. Розрізняють механічну і комутаційну зносостійкість. Механічна зносостійкість визначається числом включень (відключень) контактора без ремонту та заміни його вузлів і деталей. Струм в колі головних контактів при цьому дорівнює нулю. Сучасні контактори мають дуже високі вимоги до механічної зносостійкості (10... 20 мільйонів операцій).
Комутаційна зносостійкість визначається числом включень і відключень кола зі струмом, після якого потрібна заміна зношених контактів. Комутаційна зносостійкість сучасних контакторів має близько (0,5... 2) мільйонів операцій.
Час включення і відключення контактора можна розділити на власний і повний час включення (відключення). Під власним часом включення контактора розуміють час з моменту подачі команди на включення до моменту дотику контактів контактора. Повний час включення складається з власного часу плюс час, необхідний для вибору провалу контактів. Під власним часом відключення контактора розуміють час від моменту подачі команди на відключення (момент відключення котушки електромагніту) до початку розбіжності контактів. Повний час відключення складається з власного часу відключення плюс час гасіння дуги на головних контактах.
Окрім високих механічної та комутаційної зносостійкістей контактори повинні мати малу масу та розміри. Зона вихлопу розігрітих газів дуги повинна бути якомога малою, що дозволяє скоротити розміри всього пристрою в цілому. Деталі, що найбільш швидко піддаються зносу, мають легко замінятися.
Конструкції контакторів удосконалюються перш за все з метою підвищення їх зносостійкості, а також досягнення простоти і зручності при монтажі та експлуатації. Природно, що собівартість апарату має бути якомога низькою. Для підвищення механічної зносостійкості апаратів використовують такі основні заходи:
- перехід на призматичні опори, що самостійно встановлюються;
- використання пари "метал-пластмаса" у якості деталей тертя;
- поліпшення співвідношення між характеристиками тягової та протидії;
- усунення ударів в опорах і т.п.
Комутаційну зносостійкість можна підвищити за умови:
а) зменшення або відключення часу існування дуги між рухомими та нерухомими контактами;
б) зниження моменту інерції рухомих частин;
в) використання зносостійких матеріалів;
г) зменшення вібрації контактів при включенні;
д) використання досконалої дугогасної системи.
Найбільш досконалими контакторами постійного струму для важкого режиму роботи можна вважати контактори серії КПВ-600. На їх прикладі пропонується вивчення основних вузлів, принцип дії і конструкцію контактора постійного струму (рис. 1.1).
Контактор має такі основні вузли: контактну систему, дугогасну систему, електромагнітний механізм, систему допоміжних контактів.
Основою конструкції контактора є скоба магнітопроводу 6, на котрій монтуються, а також проходять відповідне регулювання всі елементи та вузли контактора. Контактор закріплюється на панелі декількома болтами, що пов’язані зі скобою 6. На цій скобі встановлено ізоляційна пластмасова основа 1, що тримає на собі дугогасну систему. На скобі також встановлені котушка електромагніта 20 із осердям та якорем 17, на хвостовику якого за допомогою скоби 8 закріплена система рухомого контакту 7 разом із контактною пружиною 12, а також гнучкий струмопровідний зв’язок 10.
Контактор вмикається при поданні напруги на котушку 20. Якщо зняти напругу з котушки, контактор буде розімкнений. Необхідна швидкість руху рухомої системи при відключенні створюється силою зворотної пружини 13, силою контактних пружин, а також моментом, що визначається вагою рухомої системи.
Електрична дуга, що виникає між контактами 1 та 7, видувається на дугогасні рога 2 і 11. Вона гаситься в щільовій камері 14. Розтягнення дуги до критичної довжини (при якій вона гасне) здійснюється системою магнітного дуття з котушкою 3, осердям і стальними боковими пластинами 15.
Рисунок 1.1 - Контактор постійного струму
Вертикальне розташування ізоляційних деталей зменшує скупчення пилу на них за умови експлуатації та забезпечує високу електричну міцність ізоляції. Контактор має високу механічну зносостійкість – більш ніж 20 млн. циклів спрацьовування.
Контактори серії КПВ-600 випускалися з номінативними струмами 63…630 А. Вони призначені для комутації силових електричних кіл у більшості при напрузі 220 В. Але при нечастих спрацьовуваннях вони можуть комутувати кола з напругою до 400…600 В.Контактори серії КПВ-600 мають таку особливість конструкції, що електричний зв’язок рухомого контакту 9 з корпусом (скобою магнітопроводу 18).
Тягова та протидіюча характеристики контактора постійного струму – це одні з основних характеристик. Залежність зусилля, що створюється електромагнітом, від робочого повітряного зазору F=f (δ) (або залежність моменту від кута розхилу якоря М=f(d) називається тяговою характеристикою контактора. Електромагнітна сила, що розвивається контактором, має забезпечувати надійне його включення при напрузі мережі не менше 0,85 · UH. Для приведення в дію контактора необхідно подолати його сили протидії. Під характеристикою протидії контактора розуміють залежність сумарної сили опору, що протидіє переміщенню рухомої системи, від ходу якоря. Типові для контакторів тягові Fc=f (δ) і характеристики протидії Fпр=f (δ) показані на рис. 1.2.
Сили мають бути приведені до робочого повітряного зазору δ електромагніту. Зазор 
відповідає відпущеному стану якоря, а зазор 
- притягнутому стану якоря електромагніта контактора. Сумарна сила опору складається з сили протидії пружини, що відключає (зворотної), ваги рухомої системи, сил тертя в підшипниках і шарнірах між рухомими деталями, сил контактних пружин, що протидіють. При цьому сили пружин і ваги, що протидіють, не змінюють напрямок дії незалежно від напрямку переміщення якоря; сили тертя змінюють свій напрямок в залежності від напрямку руху якоря
,
де 
- зусилля, що створюються відключають і контактними пружинами;
- вага рухомої системи в залежності від конструкції може протидіяти (+) або допомагати включенню (-);
- сили тертя; при включенні - (+), при відключенні - (-)
У загальному випадку протидіюча характеристика являє собою ламану лінію abcd (рис. 1.2). На рис. 1.2 показаний найбільш простий випадок характеристики протидії без урахування сил, що утворюються пружинами допоміжних контактів.
Рисунок 1.2 - Тягова Fc=f (δ) та протидіюча Fпр=f (δ) характеристики контактора
У точці 
діють: вага рухомої системи (крива 1), сила попереднього стиснення зворотної пружини (крива 2) і сили тертя (крива 3). Під час руху якоря сила Fпр зростає в результаті додаткового стиснення відключає (поворотної) пружини. У точці 
контакти торкаються, при цьому Fпр зростає стрибкоподібно в результаті початкового стиснення, а потім - плавно за рахунок додаткового стиснення контактних пружин (крива 4). Відстань - відповідає розхилу контактів контактора, приведеному до осі електромагніту; - 
відповідає провалу контактів, приведених також до осі електромагніту. Тягова характеристика являє собою залежність сили тяжіння електромагніту від зазору (або відповідно залежність моменту тяжіння від кута повороту якоря).
Розрізняють статичну і динамічну тягові характеристики.
Статична тягова характеристика Fс = f (δ) характеризує тягове зусилля електромагніту контактора при фіксованому положенні якорі. Під час руху якоря змінюється індуктивність системи та динамічна характеристика Fдин = f (δ) буде дещо відрізнятися від статичної, зберігаючи в основному свій характер. Наприклад, при включенні контактора його динамічна характеристика буде знаходитися трохи нижче статичної.
Для забезпечення чіткого та надійного включення контактора тягова характеристика повинна лежати вище протидії і відповідати їй. З цієї точки зору різниця сил повинна бути досить великою. Те ж саме необхідно для забезпечення надійного включення електромагніту при зниженні напруги. Слід зауважити, що чим більше інтервал між тяговою характеристикою і протидії, тим менше коефіцієнт повертання 
, дорівнює відношенню струму відпускання електромагніту до струму спрацьовування. У контактора зазвичай = 0,3...0,6. З іншого боку, різниця площ, обмежених кривою Fдин = f (δ) (за грубою оцінкою слід розглядати криві Fс=f(δ) і Fпр=f(δ)), визначає надлишок кінематичної енергії рухомої системи контактора, який витрачається на удари в деталях, вібрацію контактів і т.і. Ці фактори знижують зносостійкість контакторів.
Тягова сила електромагніту розраховується за так званою енергетичної формулою:
, (1.1)
де 
- сила, що намагнічує, припадає на повітряний зазор, А;
- магнітна провідність робочого зазору, Гн;
- робочий повітряний зазор, м.
Для однорідного магнітного поля в повітряному зазорі (яке може бути в умовах малих зазорів δ при значній площі полюсів S) маємо
Після підстановки в (9.1) отримаємо формулу Максвелла для електромагнітної тягової сили.
або 
Продовж зменшення δ значення сили різко зростає, причому коли δ = 0, сила має нескінченно велике значення. Насправді, при δ = 0 величина потоку в системі визначається магнітним опором кола, яке різко зростає в міру насичення магнітопроводу, і сила має кінцеве значення. Різкий вигин експериментальної тягової характеристики, знятої на даному лабораторному стенді при δ = 4 мм, пояснюється наявністю контактних пружин. Динамометр, по якому проводиться відлік, показує різницю між Fс і силою попереднього натискання пружин контактів.
1.3 Опис лабораторної установки
Принципова електрична схема дослідження контактора показана на рисунку 1.1. Вона складається з стандартного блока живлення, що є на всіх лабораторних столах і лабораторної установки, яка підключається до блоку живлення за допомогою коротких перемичок. Решта схеми зібрана і змонтована на гетинаксової панелі. Контактор, що досліджується в роботі, закріплений на лицевої її частині. Живлення на обмотку контактора подається через мілісекундомір Ф-209, який підключається до лабораторної установки за допомогою роз'ємних контактів Х. Він використовується в роботі для вимірювання власного часу включення і відключення контактора. Для вимірювання струму в колі керування контактора в режимі амперметра використовується настільний універсальний прилад РА, що підключається до клем 14 и 15 лабораторної установки.
 |
Рисунок 1.3 - Електрична схема дослідження контактора
Живлення на лабораторну установку подається вмиканням автоматичного вимикача SF, при цьому повинна загорітися сигнальна лампочка HL. Регулювання напруги живлення здійснюється за допомогою автотрансформатора Т.
Завдання
1.4.1 Вивчити конструкцію контактора КПВ-600, визначити параметри його головного кола та кола керування і скласти його кінематичну схему.
1.4.2 Експериментально визначити коефіцієнти звороту і запасу контактора, а також потужність, що споживається контактором у включеному положенні.
1.4.3 Експериментально визначити залежність струму у котушці електромагніта від величини робочого повітряного зазору електромагніта.
1.4.4 Експериментально визначити залежність власного часу включення і відключення контактора від величини напруги живлення.
1.5 Методичні вказівки
1.5.1 Параметри головного кола контактора та кола його керування визначаються за даними, що вказані на щитку контактора і обмотки. Конструкцію контактора КПВ-600 вивчити за [1, стор. 313]. Кінематичну схему контактора скласти шляхом визначення взаємного переміщення його рухомих частин, рухаючи вручну якір до стикання з осердям. Установка при цьому повинна бути відключена.
1.5.2 Для проведення експериментальної частини роботи необхідно:
а) з`єднати лабораторну установку з блоком живлення короткими перемичками 0-0, 6-6 и 7-7;
б) за допомогою роз'ємних контактів Х підключити мілісекундомір Ф-209 до лабораторної панелі;
в) підключити настільний універсальний прилад до клем 14 та 15 и встановити його в режим амперметра з потрібною межею вимірювання.
1.5.3 Для виконання п. 9.4.2 завдання необхідно:
а) встановити автотрансформатор Т в нульове положення;
б) увімкнути автомат SF, при цьому повинна загорітися сигнальна лампочка HL;
в) увімкнути тумблерний вимикач "Пуск", розташований на лицевої панелі мілісекундомера;
г) плавно збільшуючи напругу живлення автотрансформатором Т, зафіксувати напругу і струм при яких відбувається включення контактора;
д) продовжуючи збільшувати напругу, довести її до номінальної (220 В) і визначити струм та потужність, що споживається електромагнітним приводом у включеному положенні контактора;
е) знижуючи напругу, зафіксувати напругу і струм, при яких відбувається відключення контактора;
ж) пункти г-е повторити не менше трьох разів, отримані дані занести до табл. 1.1;
Таблиця 1.1 - Параметри включення і відключення контактора.
| №пп | Uвкл,В | Iвкл,А | Uн,В | Iн,А | Uвикл,В | Iвикл,А | Pспож,Вт | кзв | кз |
| Середнє |
з) встановити автотрансформатор Т в нульове положення, вимкнути тумблерний вимикач "Пуск" і автомат SF.
1.5.4 Для виконання п. 1.4.3 завдання необхідно:
а) забрати вимикаючу пружину і на її місце встановити одну з обмежуючих прокладок, що забезпечують необхідну величину робочого повітряного зазору;
б) увімкнути автомат SF і за допомогою автотрансформатора Т встановити номінальну напругу на обмотці приводу (220 В);
в) увімкнути тумблерний вимикач "Пуск" і після включення контактора зафіксувати струм в обмотці приводу;
г) вимкнути тумблерний вимикач "Пуск" і автоматичний вимикач SF;
д) замінити обмежуючу прокладку и призвести вимірювання струму в обмотці приводу при інших значеннях робочого повітряного зазору у відповідності до пунктів б-г;
е) встановити автотрансформатор Т в нульове положення;
ж) за результатами вимірювань побудувати залежність струму в обмотці приводу від величини робочого повітряного зазору.
1.5.5 Вимірювання власного часу включення контактора здійснюється в такій послідовності:
а) підключити шнур живлення мілісекундоміра Ф-209 до розетки "220 В" і увімкнути його кнопкою "Сеть";
б) скинути показання мілісекундоміра натисненням кнопки "Сброс", увімкнути кнопку "Вибрация", перемикач "Режим работы" встановити в положення "1" і прогріти прилад впродовж 5 хв.;
в) увімкнути автомат SF і за допомогою автотрансформатора Т встановити задану напругу, яка повинна бути більшою за напругу включення контактора (див. п. 1.4.2 завдання);
г) увімкнути тумблерний вимикач "Пуск", після включення контактора зняти показання мілісекундоміра і занести їх до таблиці 1.2;
д) вимкнути вимикач "Пуск", скинути показання мілісекундоміра кнопкою "Сброс" і повторити вимірювання при цій же напрузі живлення;
е) виміряти власний час включення контактора при інших значеннях напруги у відповідності до пп. в-д.
Таблиця 1.2 - Власний час включення контактора.
| Напруга живлення,В № випробування | |||||
| Середнє |
1.5.6 Вимірювання власного часу відключення контактора здійснюється в такій послідовності:
а) перемикач "Режим работы" встановити положення "3";
б) автотрансформатором Т встановити напругу, яка достатня для його включення (див. п. 1.4.2) і включити контактор за допомогою вимикача "Пуск";
в) встановити задану напругу на обмотці контактора, скинути показання мілісекундоміра кнопкою "Сброс" і вимкнути вимикач "Пуск";
г) після відключення контактора зняти показання мілісекундоміра і занести їх до таблиці 1.3;
д) пункти б-д повторити не менше трьох разів, не змінюючи напруги;
е) виміряти власний час відключення контактора при інших напругах.
Таблиця 1.3 - Власний час відключення контактора
| Напруга живлення, В № випро- бування | |||||
| Середнє |
1.5.7 Для експериментального визначення протидіючій характеристики за допомогою динамометру визначити попередній та кінцевий тиск зворотної та контактної пружини та за допомогою кінематичної схеми привести покази динамометра до осі електромагніта.
1.5.8 Звіт до лабораторної роботи повинен містити:
а) найменування та мету роботи;
б) кінематичну схему контактора;
в) електричну схему дослідження контактора (лабораторну установку);
г) таблиці з експериментальними даними досліджень і побудовані за ними графічні залежності у відповідності до завдання;
е) висновки по роботі.
1.6 Контрольні питання
1.6.1 Що таке контактор і які його основні функції?
1.6.2 Назвіть основні параметри контакторів?
1.6.3 Що таке механічна зносостійкість контактора?
1.6.4 Що таке комутаційна зносостійкість контактора?
1.6.5 Основні елементи конструкції контактора і їх функції.
1.6.6 Принцип роботи дугогасної системи контакторів постійного струму серії КПВ-600.
1.6.7 Що таке власний час включення (відключення) контактора?
1.6.8 Поясніть залежність власного часу включення (відключення) від величини напруги живлення.
1.6.9 Що таке повний час включення (відключення) контактора і чим воно відрізняється від власного?
1.6.10 Поясніть залежність струму в обмотці приводу контактора від величини робочого повітряного зазору.
Лабораторна робота № 10
Контактор змінного струму
Мета роботи
Вивчити принцип дії, конструкцію і основні вузли контактора змінного струму серії KT-6013, його призначення; навчитися розшифровувати позначення серії контакторів, визначати кількість контактних затискачів струмоведучих контуру, регулювати початкове натискання контактної пружини, розхил і провал контактів, будувати кінематичну схему і характеристику протидіючих сил контактора, пояснювати залежність струму в котушці електромагніта до контактора змінного струму в функції робочого повітряного зазору.
2.2 Загальні відомості
У лабораторній роботі вивчається і досліджується контактор змінного струму серії КT-6013. Це двохпозиційний апарат з самоповерненням, призначений для дистанційного включення і відключення електричних кіл з номінальною напругою до 660 В, з частотою 50 Гц в загальнопромислових стаціонарних електроприводах. Схема включення контактора КТ-6013 для пуску і зупинення асинхронного двигуна показана на рисунку 2.1.
Рисунок 2.1 - Схема пуску і зупинення асинхронного двигуна за допомогою контактора
Типові позначення контакторів
Примітки:
1. Буква "с" додається для позначення типу в тому випадку, коли головні контакти виконуються з металокерамічними накладками на основі срібла.
2. Індекс "ХЛ" додається для позначення типу контакторів, призначених для експлуатації в районах з холодним кліматом.
3. Контактори серії КТ-6000 та КТП-6000 виконуються з замикаючими головними контактами і деіонним гасінням дуги.
Головні контакти контакторів - пальцевого типу, виготовлені з міді. У разі, коли контактори призначені для нечастих комутацій кола (для роботи в тривалому режимі), бажано використовувати контакти з накладками на основі срібла. Загальний вид триполюсного контактора КТ-6000 показано на рисунку 2.2.
Контактор серії КТ-6000 і КТ-7000 випускаються тільки з котушками змінного струму, а контактори серії КТП-6000 - з котушками постійного струму. Контактори серія КТ-6000, КТП-6000 поворотного типу.
На рисунку 2.3 зображено контактно-дугогасну систему контактора КТП-6000. Рухомий контакт 4 з пружиною 8 укріплений на контактотримачі 9. Рухомий контакт 1 і якір магнітопроводу електромагніта пов'язані між собою валом 6 (див. рис. 2.2). Відключення контактів відбувається за рахунок дії контактних пружин і маси рухомих частин контактора. Контактна пружина 8, так само як і в контакторі постійного струму, має попереднє стискання, яке на 30-50% менше остаточного контактного натискання. Всі деталі апарату укріплені на ізоляційної рейці 10 (рис. 2.2). Важіль 5 рухомих контактів, що укріплений на валу 6, покритий ізоляційним матеріалом.
1 - блок допоміжних контактів;
2 - дугогасні камери;
3 - електромагніт;
4 – якір магнітопроводу;
5 – важіль;
6 – вал;
7 – упор;
8 – скоба з місцем розташування динамометру для визначення сили попереднього стискання контактної пружини;
9 - контактна пружина;
10 - рейка.
Рисунок 2.2 - Схема контактора серії КТ 6000
Контактори серії КТ-6000 та КТП-6000 (рисунок 2.3) мають систему дугогасіння, яка складається з дугогасної котушки 2, магнітопроводу 15, рога 13 нерухомого контакту 3 і дугогасної камери 1. Обмотка 8 включена в послідовно з нерухомим контактом 12 і рухомим контактом 1 (одна половина камери знята).
Рисунок 2.3 - Контактно-дугогасна система контактора КТП-6000
Головні контакти підключаються до зовнішнього електричного кола виводами 11 і 14. Рухомий контакт 4 з’єднається з виводом 11 за допомогою гнучкого зв'язку 7.Для підвищення точності установки контактного натискання після заміни контактів тиск, що утворюється контактною пружиною, може регулюватися затягуванням гайок 16.
Вісь обертання рухомого контакту збігається з віссю обертання рухомої системи, в зв'язку з чим контакти не мають прослизання і перекату. Рухомий контакт обертається на циліндричному виступі, пластмасового контактотримача.
Дугогасний пристрій змонтовано на пластмасовій колодці 12, що встановлена на рейці контактора. У нижній частині цієї колодки прикріплений вивід 11, з'єднаний з рухомим контактом гнучким з'єднанням 10. Вивід нерухомого контакту 3 припаяний до дугогасної котушки 2. Щоки магнітопроводу дугогасної системи ізольовані від струмопровідних частин і кріпляться до рога 13 нерухомого контакту. Дугогасна камера утримується щоками магнітопроводу дугогасної системи. Для фіксації камери на одній з щік розроблена плоска пружина 6, в отвір якої входить спеціальна гайка камери.
Контактори допускають встановлення двох замикаючих і двох розмикаючих, або трьох замикаючих допоміжних контактів, змонтованих окремим вузлом (рисунок 2.4). Вузол допоміжних контактів складається з пресованого корпусу 6 з нерухомими контактами і пресованої траверси 10, що пересуває рухомі контакти (містки). Переміщення траверси відбувається в металевих напрямляючих. Нижня направляюча виконана знімною, завдяки чому траверса може бути вийнята з корпусу для огляду чи зачистки контактів. Затискачі допоміжних контактів розраховані на приєднання прямих кінців провіднику (без кілець).
У конструкції допоміжних контактів передбачено регулювання розхилів і провалів, для чого між скобою 9 і корпусом 6 встановлюється прокладка 7 з насічкою. Така ж сама насічка існує на корпусі 6, що дозволяє зсувати корпус відносно скоби 9 при відпущених гвинтах 8, що кріплять, і надійно його фіксувати при затягуванні гвинтів.
У контакторах розрізняють власний і повний час включення і відключення.
1, 2, 4, 5 - пластина контактна;.............
3 – контактний місток;
6 - корпус;........ 7-прокладка;
8 - гвинт;........... 9-скоба; 10 – траверса.
Рисунок 2.4 - Вузол допоміжних контактів
Власний час відключення - це інтервал часу з моменту подачі команди на відключення до моменту припинення торкання контактів полюса, що розмикає останнім.
Повний час відключення - інтервал часу з моменту подачі команди на відключення до моменту припинення струму у всіх полюсах апарату.
Власний час включення - інтервал часу з моменту подачі команди на включення контактного апарата до моменту торкання одного з контактів.
Час включення апарату - інтервал часу з моменту подачі команди на включення контактного апарата до моменту появи заданих умов для проходження струму в його головному колі.
Механічна зносостійкість визначається числом включень (відключень) контактора без ремонту і заміни його вузлів і деталей без струму в колі головних і вільних контактів. Для сучасних апаратів механічна зносостійкість визначається числом (10... 20) · 106 операцій, для KT-6013 з найбільшою допустимою частотою включень 1200…10 · 106 циклів, з частотою 600…5 · 106 циклів.
Комутаційна зносостійкість визначається числом включень і відключень кола зі струмом, після якого потрібна заміна зношених контактів; для KT-6013 вона становить 200·103 циклів. Хоча в сучасних апаратах комутаційна зносостійкість може сягати (2...3) · 106 операцій.
Напруга (струм) спрацьовування це є найменша напруга (струм) на затискачах котушки електромагніту, при якому якір починає переміщатися до повного притиснення до осердя без проміжних зупинок.
2.3 Підготовка до роботи
У домашню підготовку до роботи входить оформлення заготовки звіту, що містить мету роботи, схему електричної лабораторної установки, а також ознайомлення з теоретичними питаннями по розділу "Загальні відомості" і рекомендованої літератури.
Схему установки для проведення досліджень показано на рисунку 2.5, де прийняті такі позначення:
Т - автотрансформатор;
РТ - електромеханічний секундомір;
PW – ватметр;
HL1, НL2, HL3 - неонові лампи (сигнальні);
Rl, R2, R3 - опори;
S1 - вимикач пакетний;
S2 - перемикач трипозиційний;
К - котушка контактора;
KI, К2, КЗ - головні контакти контактора;
К4 - допоміжний контакт контактора;
S4 - перемикач кнопковий;
S3 - вимикач однополюсний;
SF - автоматичний повітряний вимикач.
Рисунок 2.5 - Схема електрична лабораторної установки
Завдання
1. Ознайомитися з конструкцією контактора KT-6013.
2. Визначити кількість контактних затискачів струмоведучого контуру (на одному полюсі).
3. Відрегулювати початкове натискання, розхил і провал контактів згідно з паспортними даними.
4. Домогтися одночасного спрацьовування головних контактів контактора.
5. Скласти кінематичну схему апарату.
6. Виміряти кінцеве стиснення контактної пружини.
7. Побудувати характеристику протидіючих сил.
8. Визначити коефіцієнт повертання контактів.
9 Зняти і побудувати залежність струму та індуктивності котушки контактора у функції робочого повітряного зазору.
10. Визначити власний час включення і відключення контактора.
2.5 Матеріал, інструменти, прилади, обладнання
Лабораторний стенд з контактором KT-6013; немагнітні прокладки товщиною 1, 3, 5, … 10 мм; динамометр; викрутка.
2.6 Методичні вказівки
Для виконання п. 3 завдання необхідно уважно вивчити рисунки 2.6, 2.7. Відвернути гайку 2, гвинтом 1 встановити розхил контактів А=7,5... 8,5 мм.
Включити контактор за допомогою важеля 5 (див. рис. 2.2), щупом виміряти зазор "Б". Якщо Б = 1,7... 2 мм, провал встановлено правильно, якщо ні, то гвинтом 1 відрегулювати його. При цьому має змінитися і розхил контактів. Його необхідно відрегулювати за допомогою упору 7 (див. рисунок 2.2), повертаючи останній на 90 ° навколо вісі.
1 – гвинт, що регулює провал;
2 – контргайка;
3 – гайка та контргайка пружини.
Рисунок 2.6 - Перевірка початкового натискання
Рисунок 2.7 - Зазор "Б", що контролює провал
Початкове натискання контактів перевіряється при розімкнених контактах таким чином: тонка паперова стрічка вкладається між виступом валу і регулювальним гвинтом 1 (рисунок 2.6), потім натягом динамометра визначається зусилля, при якому легко витягується смужка паперу. Це зусилля має дорівнювати 7...15 Н. Регулюється початкове натискання контактної пружини гайкою і контргайкою 3.
Сила попереднього стискання контактної пружини перераховується за співвідношенням плечей згідно до кінематичної схеми.
Неодночасність торкання дозволяється до 0,3 мм, причому досягається це дорегулюванням провалів гвинтом 1 (рис. 2.6).
Для виконання п.6 завдання необхідно включити контактор і динамометром (аналогічно визначенню початкового натискання контактів) визначити зусилля, при якому лампочка HL1 (HL2, HL3) гасне. Потім за співвідношенням плечей привести це зусилля до вісі контактної пружині.
Для побудови характеристики протидіючих сил (см. п.7) необхідно визначити початкове і кінцеве значення протидіючих сил при виборі розхилу контактів. Початкове значення протидіючих сил визначити натягом динамометра, закріпленого на важелі 9 до початку зрушення контакту (визначається візуально). Кінцеве значення протидіючих сил визначити так само динамометром до моменту дотику контактів (загоряється хоча б одна сигнальна лампа HL1, HL2, HL3).
Потім ці зусилля привести до вісі робочого повітряного зазору. При виконанні п.9 необхідно важелем включити контактор і, притримуючи важіль 9 рукою, включити S1. Натиснувши кнопку S4, зафіксувати показання приладів і занести в таблицю. Вимкнути S1 та S4. Зазор задається прокладками з немагнітного матеріалу. Прокладки встановлюються між якорем 4 і осердям магнітопроводу електромагніта (див. рисунок 2. 2).
Цей дослід виконувати швидко, щоб уникнути перегріву котушки!
Для вимірювання власного часу включення контактора за п. 10 перемикач S2 поставити в положення "1". Увімкнути та вимкнути кілька разів S1, не скидаючи показників секундоміра. Сумарний час розділити на кількість включень S1 при напрузі котушки, що дорівнює 220 В.
Власний час відключення виміряти аналогічно, тільки перемикач S2 поставити в положення "2".
Параметри котушки змінного струму розрахувати, виходячи зі схеми на рисунку 10.8.
Рисунок 2.8 - Схема заміщення котушки електромагніту із сталевим осердям
де Z – повний опір обмотки.
2.7 Зміст звіту
1. Мета роботи та завдання.
2. Схема лабораторної установки.
3. Кінематична схема контактора КТ-6000.
4. Результати розрахунків і дослідів в табличній та графічній формах.
5. Характеристика протидіючих сил.
6. Висновки і результати з питань завдання.
2.8 Питання для самоперевірки
1. Поясніть принцип дії та призначення основних вузлів контактора.
2. Чим пояснити вібрацію якоря (сильне гудіння) при встановленні у робочому повітряному зазорі магнітопроводу немагнітних прокладок?
3. Поясніть залежності L = f (δ) і I = f (δ),
4. Порівняйте Fе = f (δ) електромагнітів постійного і змінного струмів.
5. Яким чином можна регулювати зазор і провал головних і допоміжних контактів?
6. Які дугогасні системи застосовуються в контакторах змінного струму?
7. Чим пояснити ефективність гасіння дуги в щільовій камері; в дугогасній решітці?
Лабораторна робота № 11
ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ РЕЛЕ ЧАСУ З МАГНІТНИМ ТА МЕХАНІЧНИМ ДЕМПФУВАННЯМ
Тривалість лабораторного заняття - 2 години.
Мета роботи
Метою роботи є вивчити основні принципи утворення витримки часу електромагнітних реле, а також експериментально підтвердити основні методи регулювання часу спрацьовування і часу відпускання реле часу, що серійно виробляються.
3.2 Загальні відомості
Реле часу представляють собою логічні реле з нормованим часом спрацьовування. Вони призначені для утворення заданих витримок часу під час передачі сигналів з одного кола в інший і набули широкого розповсюдження в схемах автоматизованого електропривода, пристроях автоматики, телемеханіки, релейного захисту, тощо.
Серед реле часу найбільш широкого розповсюдження набули електромагнітні реле часу, в яких використовуються магнітні системи постійного і змінного струму. Час спрацьовування tспр електромагнітних реле як при включенні, так і при відключенні має дві складові:
,
де tзр - час зрушення;
tр - час руху.
Час зрушення - представляє собою прошарок часу з моменту подачі на обмотку (при включенні реле) або зняття з обмотки (при відключенні реле) живлення до початку безпосередньо руху рухомих частин реле, тобто це час нерухомого стану якоря під час зміни магнітного потоку при включенні або відключенні обмотки реле.
Час руху – це час руху до повного його притягнення (при включенні реле) або до повного його відпадання (при відключенні реле).
Зменшення часу спрацьовування реле здійснюється за рахунок збільшення часу зрушення tзр або часу руху tр. В першому випадку збільшення часу зрушення (а отже і часу спрацьовування реле) може здійснюватись за рахунок магнітного демпфування, а у другому - за рахунок механічного демпфування.
Магнітним демпфуванням називається спосіб впливу на швидкість змінення магнітного потоку в магнітопроводі при включенні або відключенні реле. Принцип магнітного демпфування заснований на використанні магнітних потоків, що утворюються вихровими струмами, які з`являються у масивних деталях магнітопроводу при змінюванні основного магнітного потоку. Магнітні потоки вихрових струмів у відповідності з правилом Ленца направлені по відношенню до основного магнітного потоку таким чином, щоб підтримати попередній стан магнітної системи. Отже, при включенні або відключенні обмотки вони зменшують швидкість змінювання магнітного потоку. Ефективність магнітного демпфування тим вище, чим вище абсолютна величина основного магнітного потоку, тому більший ефект досягається при вимиканні електромагнітного реле часу. Це пояснюється тим, що при притягнутому якорі магнітний потік значно більше, ніж при відпущеному.
Для підсилення магнітного демпфування електромагніти доповнюються короткозамкненими (демпфуючими) витками, які виконуються в більшості випадків у вигляді масивних мідних або алюмінієвих гільз або обмоток, які насаджуються на магнітопровід і підвищують вихрові струми. Найбільший ефект при найменшій витраті матеріалу досягається, якщо довжина гільзи дорівнює довжині осердя.
За допомогою магнітного демпфування удається отримати витримку часу порядку 0,1...0,5 с при включенні і 0,2...10 с при відключенні. Принцип магнітного демпфування використовується в реле часу типів РЭВ-800, РЭ-500, РЭ-100 та інших, що широко використовуються для керування електроприводами.
Регулювання витримки часу при відключенні реле часу з магнітним демпфування може здійснюватись зміненням натягу зворотної пружини і, тим самим, магнітного потоку відпускання або величиною робочого повітряного зазору (наприклад за допомогою немагнітних прокладок), який мало впливає на сталий магнітний потік, але суттєво впливає на швидкість його зменшення.
Підвищення часу спрацьовування електромагнітного реле часу може також забезпечуватись підвищенням часу руху tр. Час руху представляє собою час руху якорю реле до повного його притягнення. Вплив на час руху реле здійснюється, головним чином, за допомогою механічного демпфування. В таких реле часу рухомі частини електромагніту діють на контактну систему через сповільнюючий пристрій (пневматичний демпфер, часовий механізм тощо). Механічне демпфування використовується в реле часу типів ЭВ-110, ЭВ-120, ЭВ - 130 та ін., що широко використовуються в схемах релейного захисту. Способи регулювання часу спрацьовування реле часу з механічним демпфуванням різноманітні і визначаються конкретною конструкцією реле.
Предметом дослідження даної лабораторної роботи є електромагнітні реле часу типу РЭ-511, в якому використовується принцип магнітного демпфування, і ЭВ-130, в якому витримка часу утворюється за допомогою часового механізму.
3.3 Опис лабораторної установки
Установка для дослідження реле часу складається зі стандартного блоку живлення, що є на всіх лабораторних столах, і лабораторної установки. Реле часу, що досліджуються у роботі, закріплені на передній частині гетинаксової панелі лабораторної установки. Принципова електрична схема дослідження реле часу показана на рисунку 3.1. Лабораторна установка підключається до блоку живлення за допомогою коротких провідників. Решта схема зібрана і змонтована на лабораторній панелі. Для вимірювання часу спрацьовування реле використовується електромеханічний секундомір РТ, встановлений на панелі блоку живлення. Коло керування реле часу К1 (РЭ-511) вмикається і вимикається тумблером S2, а К2 (ЭВ-130) – тумблером S1.
Живлення на лабораторну установку подається включенням автоматичного вимикача SF, встановленого на панелі блока живлення, при цьому запалюється сигнальна лампочка HL. Регулювання напруги живлення здійснюється за допомогою автотрансформатора Т.
Рисунок 3.1 - Електрична схема дослідження реле часу
 |
При вимірюванні часу спрацьовування реле К1 при відключенні схема працює таким чином. У знеструмленому стані електромеханічний секундомір РТ не працює тому, що його обмотка зашунтована контактами, що розмикаються, реле К1. При вмиканні S2 контакти реле К1 розмикаються, але РТ не працює, бо його обмотка шунтується контактами S2. При вимиканні S2 електросекундомір РТ працює до тих пір, поки його обмотка не буде зашунтована контактами, що розмикаються, реле К1, тобто не відбудеться спрацьовування реле.
При вимірюванні часу спрацьовування реле К2 при включенні схема працює таким чином. У початковому положенні обмотка РТ зашунтована контактом тумблера S1. При його вмиканні подається живлення на обмотку К2 і починає працювати РТ тому, що друга пара контактів S1 працює на розмикання. При замиканні контакту, що замикається, реле К2 обмотка РТ шунтується і він припиняє працювати.
Завдання
3.4.1 Вивчити принципи утворення витримки часу за допомогою магнітного і механічного демпфування.
3.4.2 Вивчити роботу схеми лабораторної установки при вимірюванні часу спрацьовування досліджуваних реле часу.
3.4.3 Вивчити конструкцію реле часу з магнітним демпфуванням РЭ-511. Вказати у звіті основні його елементи и їх призначення.
3.4.4 Експериментально визначити залежності часу спрацьовування при включенні реле РЭ-511 від натягу зворотної пружини, величини робочого повітряного зазору і напруги живлення. Побудувати графіки отриманих залежностей.
3.4.5 Вивчити конструкцію реле часу з механічним демпфуванням ЭВ-130. Вказати у звіті його основні елементи и їх призначення.
3.4.6 Експериментально визначити залежність часу спрацьовування при включенні реле ЭВ-130 від його уставки по часу, а також відносну похибку його уставок (середнє значення). Побудувати графік отриманої залежності.
3.5 Методичні вказівки
3.5.1 При виконанні п. 3.4.1 завдання слід користуватись матеріалами лекції по відповідній темі, розділом "Предмет дослідження" та рекомендованою літературою.
3.5.2 Схема лабораторної установки і принцип її роботи подані у розділі 3.3 "Опис лабораторної установки"
3.5.3 При виконанні пп. 3.4.3 и 3.4.6 слід користуватись рекомендованою літературою. Зокрема, опис конструкції РЭ-511 надано у [1, стор. 370], опис конструкції ЭВ-122 (аналогічне досліджуваному) надано у [8, стор. 78].
3.5.4 Для виконання експериментальної частини роботи необхідно підключити лабораторну установку до блоку живлення, з`єднавши за допомогою коротких провідників відповідно клеми: 1-1, 3-3, 4-4, 6-6 і 7-7.
3.5.5 Виконання п. 3.4.4 завдання здійснюється у такій послідовності:
а) встановити заданий натяг зворотної пружини реле, який регулюється ступенево за допомогою пластин товщиною 1,5 мм; пластини закладаються поміж фігурної гайки і шайби; натяг пружини вимірюється кількістю встановлених пластин n;
б) встановити задану величину робочого повітряного зазору, яка регулюється за допомогою немагнітних (латунних або мідних) прокладок товщиною 0,1; 0,2; 0,4 і 0,6 мм, закладаємих у карман, що закріплений на якорі;
в) увімкнути автомат SF, при цьому повинна запалитись сигнальна лампочка HL;
г) увімкнути S2 і, підвищуючи напругу живлення за допомогою автотрансформатора Т, домогтись спрацьовування реле часу;
д) за допомогою автотрансформатора Т встановити задану величину напруги живлення;
е) встановити стрілку РТ на нуль;
ж) вимкнути S2 и зняти показання РТ;
з) вимкнути автомат SF;
и) виконуючи послідовно пункти а-з, зняти залежність у відповідності до п. 3.4.4 завдання, заносячи показання до таблиць 3.1, 3.2 і 3.3;
к) після зняття всіх залежностей необхідно вимкнути автомат SF і встановити автотрансформатор Т на нуль.
Таблиця 3.1 - Залежність часу спрацьовування реле
від натягу зворотної пружини.
d = _____мм; Uж = _____ В (задаються викладачем).
| Натяг пружини, n | ||||||
| Час спрацьовування, с |
3.5.6 Виконання п. 3.4.6 завдання здійснюється в такій послідовності:
а) встановити задану уставку часу спрацьовування реле ЭВ-130; це здійснюється установкою і фіксуванням контактів реле в одному з положень у відповідності до уставки, що визначається за шкалою (пластмасовий покажчик ставиться проти відповідної риски на шкалі);
Таблиця 3.2 - Залежність часу спрацьовування реле від робочого повітряного зазору.
n = ___; Uж = _____ В (задаються викладачем).
| Повітряний зазор, мм | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | |
| Час спрацьовування, с |
Таблиця 3.3 - Залежність часу спрацьовування реле
від напруги живлення.
n = ___; = ____ мм (задаються викладачем).
| Напруга живлення, В | ||||||
| Час спрацьовування, с |
б) увімкнути автомат SF і за допомогою автотрансформатора Т встановити за приладом PV3 номінальну напругу обмотки реле, яка дорівнює 220 В;
в) скинути показання мілісекундоміра РТ;
г) увімкнути S1 і після зупинення стрілки РТ зафіксувати його показання і занести їх до таблиці 3.4;
д) вимкнути S1 і автомат SF;
е) виконуючи послідовно пп. а-д, зняти залежність у відповідності до завдання;
ж) визначити абсолютну та відносну похибки відповідно за такими формулами:
,
де tу - уставка часу спрацьовування;
з) результати розрахунків занести до табл. 3.4.
3.5.7 Після зняття залежності необхідно встановити автотрансформатор Т на нуль і вимкнути автомат SF.
3.5.8 Отримані експериментальні залежності необхідно узгодити з викладачем, після чого розібрати схему.
Таблиця 3.4 - Залежність часу спрацьовування і похибки
від уставки реле часу ЭВ-134.
| Уставка часу спрацьовування, с | 0,5 | ||||||
| Час спрацьовування, с | |||||||
| Абсолютна похибка, с | |||||||
| Відносна похибка, % |
3.5.9 Звіт до лабораторної роботи повинен містити:
а) найменування та мету роботи;
б) електричну схему дослідження реле часу;
в) експериментальні дані у вигляді таблиць і побудовані за ними графічні залежності;
г) розрахунок похибок уставок спрацьовування реле часу з механічним демпфуванням;
д) висновки по роботі.
3.6 Питання для самоперевірки
3.6.1 Що таке реле часу і де вони використовуються?
3.6.2 Які складові має час спрацьовування електромагнітного реле?
3.6.3 Якими способами можна збільшити час спрацьовування електромагнітних реле?
3.6.4 В чому полягає принцип магнітного демпфування?
3.6.5 Як можна регулювати час спрацьовування реле з магнітним демпфуванням?
3.6.6 Поясніть залежності tспр = f(n); tспр = f(d) і tспр = f(Uж);
3.6.7 Яким чином здійснюється механічне демпфування в реле часу?
3.6.8 Поясніть наявність похибки спрацьовування реле часу з механічним демпфуванням.
Лабораторна робота № 12
Біметалеві теплові реле
Мета роботи
Ознайомитися з принциповим виконанням теплових реле; вивчити конструкцію і зняти дослідним шляхом часострумову характеристику реле типу ТРН-25; засвоїти принцип дії теплових реле всіх типів, види нагрівання біметалевих пластин, що використовуються в теплових реле; матеріали, що використовуються для виготовлення біметалевих пластин; способи регулювання струму спрацьовування теплових реле у вузькому та широкому діапазонах; навчитися відображати схему включення теплового реле захисту електродвигуна; знімати і будувати часострумову характеристику теплового реле.
4.2 Загальні відомості
Довготривалість електричного обладнання в значній мірі залежить від перевантажень, яким воно піддається під час роботи. Якщо термін служби електродвигуна в нормальному режимі експлуатації дорівнює 20 рокам, то при його тепловому перевантаженні на 180% термін служби двигуна зменшується до одного місяця. Для захисту електричного обладнання, зокрема електродвигунів, від нагріву за рахунок струмів перевантаження, яке є вищим за допустиме значення, найбільш широке розповсюдження отримали теплове реле з біметалевими пластиками. Схема включення теплового реле захисту асинхронного двигуна з КЗ ротором показана на рисунку 4.1.
Рисунок 4.1- Схема включення та захисту електродвигуна від перенавантаження за допомогою теплового реле
Основний елемент теплового реле – є біметалева пластина, яка виконана з двох металів, що мають різні температурні коефіцієнти лінійного розширення. Метал з більшим коефіцієнтом лінійного розширення α1 називається активним, а з малим коефіцієнтом α2 - пасивним. У місці накладання одна до одної пластини жорстко закріплені в результаті прокату в гарячому стані або зварювання.
Якщо закріпити нерухомо один кінець такої пластини і нагріти, відбудеться згинання пластини у бік пасивного шару. Саме це явище використовується у теплових реле, терморегуляторах і т.і.
Максимальний прогин незакріпленого кінця біметалевої пластини розраховується за формулою:
.................................................. (4.1)
де 
і 
- коефіцієнти лінійного розширення відповідно до активного та пасивного шарів, 1/°С;
l - довжина пластини, мм;
τ - перевищення температури нагріву пластини над температурою навколишнього середовища, ° С;
δ - сумарна товщина пластини, мм.
Вільний кінець пластини розвиває таку силу:
............................................ (4.2)
де b-ширина пластини, мм;
Е-середній модуль пружності пластини Н / мм ²;
З рівнянь (4.1), (4.2) виходить, що прогин і сила тим більше, чим більше різниця 
. Для активних шарів застосовуються железонікельмолібденові сплави, що мають 
1/°С, а також сплави на мідній основі: латунь, константан, алюмінієва та берилієва бронза з 
1/°С.
Для пасивних шарів набули поширення железонікелеві сплави з 36%-м вмістом нікелю 
1/°С.
Біметалеві пластини можуть нагріватися електричним струмом, що протікає безпосередньо пластиною (безпосереднє нагрівання), а також від окремих нагрівальних елементів (непряме нагрівання). У деяких апаратах поєднуються безпосереднє і непряме нагрівання (комбіноване нагрівання).
При безпосередньому нагріванні широке регулювання струму спрацьовування теплового реле здійснюється добиранням відповідних опорів (шунтів), що вмикаються паралельно біметалевій пластині. Широке регулювання струму спрацьовування при непрямому нагріванні зазвичай виконується за допомогою заміни нагрівальних елементів.
Регулювання струму спрацьовування в невеликих межах досягається зміною:
- прогину біметалевої пластини, необхідного для спрацьовування механізму, що відключає;
- зусилля, що розвиває біметалева пластина.
В реле ТРН-25 можливий прогин біметалевої пластини регулюється за допомогою ексцентрика 3. Діапазон регулювання струму уставки ± 25% ·Iн.
До основних вимог, що пред'являються до конструкцій теплових реле, відносяться:
1) мала залежність уставки спрацьовування від температури навколишнього середовища;
2) швидке розмикання і замикання контактів в колі. Крім того, в замкнутих контактах має бути забезпечено достатнє натискання.
Перша вимога зазвичай задовольняється підвищенням робочої температури біметалевого пристрою, при якому воно спрацьовує. Друга вимога в сучасних конструкціях задовольняється, як правило, за допомогою пружин - циліндричних, гвинтових або пластинчастих.
На рисунках 4.2 показано декілька принципових конструктивних виконань біметалевих механізмів теплових реле.
Розмикання контактів 9 у механізмі, що зображений на рисунку 4.2, а), відбувається під дією пружини 1 в той час, коли біметалева пластина 3, що згинається при нагріванні, звільнить засувку 5. Біметалева пластина нагрівається елементом 4. Упор 2 обмежує хід засувки 5 при розмиканні контактів. Даний механізм не забезпечує автоматичного замикання контактів після охолодження біметалевої пластини. Повернення реле у початкове положення здійснюється вручну натисканням на кнопку 6, що комплектується пружиною 7.
За допомогою регулювального важеля 8 змінюється відстань, на яку має прогнутися біметалева пластина, щоб звільнити засувку 5. Чим більше відстань х, тим більший струм в нагрівальному елементі, при якому реле спрацьовує за один і той же час.
Робота механізму, що зображена на рисунку 4.2, б), аналогічна роботі згаданого механізму.
Пластинчатий елемент 8 нагріває біметалеву пластину 7, яка згинаючись, повертає рамку 9
