Целью данной работы является изучение конструкции аппаратов до 1000 В, их назначение, области применения, схем включения и приведение некоторых испытаний в соответствии с их техническими данными.
Описание лабораторной установки
Лабораторная установка, в которую входит изучаемые низковольтные аппараты, смонтирована в стенде. Питание на стенд подается с помощью 3-полюсного автомата АП-50 от общего распределительного шкафа. Для плавного регулирования напряжения и тока установлены ЛАТРы, запитанные через свои автоматы.
Нагрузка на исследуемые аппараты выполнена с помощью нагрузочного однофазного трансформатора, установленного за передней панелью. Показания снимаются с вольтметра и амперметра. В верхнем левом углу стенда установлен реверсивный пускатель ПМ-310. В верхнем правом углу контактор КТ-60 В. В средней части стенда расположены выводы с отдельных элементов аппаратов:
ЛI-СI, Л2-С2, Л3-С3 – главные контакты первого пускателя;
Л'I-C'I, Л'2-С'2, Л'3-С '3 – главные контакты второго пускателя;
КI, КI – воды с катушек магнитных пускателей;
БКI, БК2 – выводы с блок - контактов магнитного пускателя;
ТРН – выводы нагревательного элемента теплового реле магнитного пус кателя;
СOI, СО2, СО3 – выводы с трехфазного асинхронного двигателя;
ПI, П2 – зажим кнопок «пуск» пускателя;
«С» - зажимы кнопки «стоп» пускателя;
ЛI-СI, Л2-С2, Л3-С3 – главные контакты контактора;
Б К3 – выводы с блок контактов контактора;
ФУ – фазоуказатель;
П3, С3 – кнопки «пуск» и «стоп» контактора.
На рисунке 2.1 показана принципиальная схема включения двигателя посредством нереверсивного пускателя. Главные линейные контакты ЛI-СI, Л2-С2, Л3-С3 включаются в рассечку проводов, питающих двигатель. Катушка электромагнита К подключается к сети 380 В через размыкающие контакты теплового магнитного пускателя ИМ-310 ТРК и кнопки управления «стоп» и «пуск». При нажатии кнопки «пуск» замыкаются контакты 3,4, напряжение подается на катушку К через замкнутые контакты I,2 кнопки «стоп» и контакты теплового реле ТРК магнитного пускателя ПМ-310. После притяжения якоря электромагнита замыкаются блок - контакты БК, шунтирующие кнопку «пуск». Это дает возможность отпустить пусковую кнопку. Для отключения пускателя нажимается кнопка «стоп». При перегрузке двигателя срабатывают тепловые реле, которые разрывают цепь катушки К. Якорь электромагнита отпадает, происходит отключение пускателя.
Порядок выполнения работы
Перед проведением испытаний необходимо ознакомиться с настоящим методическим указанием и литературой, а также ознакомиться, изучить и записать паспортные данные всех используемых аппаратов.
2.2.1 Включение асинхронного электродвигателя с помощью нереверсивного пускателя.
1. Собрать схему магнитного пускателя ПМ-310, согласно рисунку 2.1.
2. Включить автомат «сеть».
3. Нажатием кнопки «пуск» включить магнитный пускатель и запустить электродвигатель.
Рисунок 2.1 - Схема включения электродвигателя с помощью нереверсивного пускателя
4. Замерить амперметром Э8021 (шкала 0-5) первоначальный всплеск пускового тока при включении пускателя и последующий номинальный ток. Замеры произвести 3-5 раза. По данным определить кратность К пускового тока К= Iпуск/ Iном,, где Iпуск – пусковой ток двигателя, А, Iном – номинальный ток двигателя, А.
5. Нажать кнопку «перегрузка». Замерить ток перегрузки по амперметру. Не отпуская кнопки, дождаться отключения двигателя. Объяснить причину отключения двигателя.
2.2.2 Определение коэффициента возврата магнитного пускателя.
1. Собрать схему, приведенную на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 – Схема для определения коэффициента возврата магнитного пускателя
2. Включить автомат «сеть» и автомат «ЛАТР».
3. Плавно увеличивая «ЛАТРом» напряжения на катушке К магнитного пускателя, определить вольтметром напряжение срабатывания Uср.
4. Плавно снимая напряжение на катушке КI, определить напряжение возврата с помощью вольтметра. Замер производится 3-5 раз с интервалом времени 2-3 минуты.
5. По средним значениям Uвозв и Uср вычислить коэффициент возврата Кв=Uср/Uвозв
6. Дать номинальное напряжение на катушку и измерить амперметром ток катушки.
2.2.3 Определение тока срабатывания теплового реле.
Величина тока срабатывания теплового реле определяется экспериментально методом последовательных приближений по схеме рисунка 2.3. Токи I1, I3, I5 приводят к размыканию контактов, а токи I2, I4, I6 возврату. Опыт продолжается до тех пор, пока разница между токами I1, I3, I5 и I2, I4, I6 не достигнет 5-10 % их среднего значения, принимаемого за величину тока срабатывания теплового реле.
Рисунок 2.3 - Диаграмма нагрузок для определения тока срабатывания теплового реле
1. Собрать схему согласно рисунку 2.4.
Рисунок 2.4 – Схема для определения тока срабатывания теплового реле
2. Включить автомат «сеть» и автомат «ЛАТР».
3. Установить ЛАТРомток I1 порядка (I,5- I,8) Iном, где Iном – ток уставки теплового реле (указан на нагревательном элементе теплового реле).
4. Замерить время срабатывания теплового реле (разомкнутся контакты элемента теплового реле ТРК, погаснет сигнальная лампа ЛС).
5. Как только тепловое реле срабатывает, и контакт его разомкнется, уменьшить ток I2=0,5 I1 и периодически нажимать кнопку возврата до возвращения контактов реле тока в исходное положение (загорается сигнальная лампа ЛС).
6. Замерить время замыкания.
7. Затем установить ток I3 > Iном, но меньше II, и после срабатывания реле снова уменьшить ток до I4 < Iном, но больше I2 и т.д. до тех пор, пока разница между токами с нечетными и четными индексами не станет порядка 5-10 % их среднего значения.
Результаты свести в таблицу 2.1.
Т а б л и ц а – 2.1
| № п.п. | Ток размыкания контакта, А. | Время размыкания сек. | Ток замыкания контакта, А. | Время замыкания |
8. По результатам измерений определить ток срабатывания теплового реле.
2.2.4 Включение электродвигателя с помощью реверсивного магнитного пускателя.
1. Собрать схему реверсивного пускателя ПМ-310 (см. рисунок 2.5).
2. Подать питание автоматом «сеть».
3. Запустить кнопкой ПI схему и проверить правильность чередования фаз по фазоуказателю ФУ.
4. Включить пускатель кнопкой П2 на реверс и проверить порядок чередования фаз фазоуказателем ФУ.
2.2.5 Включение асинхронного двигателя контактором КТ – 60 В.
1. Собрать схему контактора согласно рисунку 2.6.
2. Включить автомат «сеть».
3. Нажатием кнопки «пуск» включить контактор.
Примечание: катушка контактора «К» рассчитана на 380 В, поэтому подключается по схеме «фаза-фаза». Изучить конструкции различных типов контакторов и их особенности.
2.2.6 Определение тока срабатывания автомата АП-50.
1. Собрать схему согласно рисунка 2.7.
2. Подать питание автоматом «сеть» и автоматом «ЛАТР I».
3. Снять токовременную характеристику АП-50 с помощью амперметра и секундомера, изменяя ток с помощью ЛАТРа.
Рисунок 2.5 – Схема включения реверсивного пускателя
Рисунок 2.6 - Схема включение асинхронного двигателя контактором КТ – 60 В
Рисунок 2.7- Схема для определения тока срабатывания автомата АП-50
Содержание отчета
Отчет по лабораторной работе должен содержать следующий материал:
2.3.1 Общие сведения об аппаратах до 1000 В.
2.3.2 Принципиальные схемы включения исследуемых аппаратов.
2.3.3 Паспортные данные магнитного пускателя ПМ-310, контактора КТ-60 и автомата АП-50-2М.
2.3.4 Основные расчетные формулы.
2.3.5 Таблицы с опытными данными.
2.3.6 Выводы по результатам опытов.
2.3.7 Письменные ответы на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы
2.4.1 Какие типы аппаратов используются на электростанциях и в сетях до 1000 В?
2.4.2 Назначение неавтоматических выключателей (переключатель, рубильник).
2.4.3 Выбор рубильников. Особенности выбора.
2.4.4. Назначение автоматического выключателя. Область применения.
2.4.5 Типы автоматических выключателей. Их особенности.
2.4.6 Выбор автоматического выключателя. Особенности.
2.4.7 Назначение контакторов. Область применения.
2.4.8 Типы контакторов. Их особенности.
2.4.9 Назначение магнитного пускателя. Область применения.
2.4.10 Выбор контакторов и магнитных пускателей. Привести примеры.
2.4.11 Бесконтактные коммутационные устройства. Их особенности.
2.4.12 Коммутационные аппараты постоянного и переменного токов, используемые на напряжение до 1000 В. Их особенности.
