7. Електромагнітні силові апарати дистанційного керування

До даного підрозділу електроапаратів належать пристрої для під’єднання до джерел живлення одного або декількох споживачів. Тут маються на увазі силові кола електричних машин, групи освітлення, комбінації споживачів тощо.

7.1. Контактори

Контактори застосовуються для комутації електричних кіл великої потужності під навантаженням. На рис. 7.1 представлений трифазний контактор з електромагнітним приводом змінного струму, який складається з обмотки 5 електромагніта з осердям 4 і якорем 7. Для уникнення деренчання, якір має короткозамкнену обмотку 6 у вигляді витка з мідного дроту. Контактна група складається з трьох силових нерухомих контактів 3 і трьо х силових рухомих контактів 11, які розташовані на чотиригранній поворотній штанзі з ізоляційного матеріалу 9. Остання кінематично з’єднана з якорем.

Крім силових контактів також існують чотири групи допоміжних (до 12 А), які використовуються схемою керування цим апаратом. У кожному контакторі розміщуються по дві групи місткових контактів 1, що замикаються, і по дві групи таких самих розмикальних контактів 8. Силові контакти розміщуються у дугогасних камерах 2. Рухомі силові контакти з’єднуються з вихідними клемами за допомогою гнучких мідних стрічок 10. Виготовляються контактори для постійних і змінних струмів до 630 А на 3x10⁶ спрацьовувань.

7.2. Магнітні пускачі

Магнітні пускачі це досить складний функціональний пристрій, який призначений для дистанційного керування асинхронними двигунами зміного струму з короткозамкненим ротором.

Магнітний пускач складається із таких складових частин:

– контактора;

– кнопок керування “стоп” та “пуск”;

– автоматичного вимикача;

– системи теплового захисту (теплового реле).

Магнітні пускачі поділяються на нереверсивні і реверсивні. На відміну від нереверсивного пускача, у реверсивному присутні два контактори, кожен з яких забезпечує обертання ротора двигуна у призначеному напрямку. У реверсивних пускачах є додаткова електрична або механічна система блокування, яка запобігає можливості одночасного включення обох контакторів, при якому виникає лінійне коротке замикання. Механічне блокування забезпечується особливою важільною системою, яка запобігає можливості одночасного спрацювання електромагнітів контакторів, тобто одночасного замикання силових контактів. Електричне блокування у реверсивних магнітних пускачах забезпечується вмиканням одного допоміжного розмикального контакта першого контактора у коло обмотки електромагніта другого контактора, який забезпечує протилежний напрямок обертання двигуна.

У магнітних пускачах контактори можуть мати по п’ять силових груп контактів і по дванадцять допоміжних (розмикальних та замикальних). Такий набір контактних груп пояснюється підвищеними функціональними можливостями магнітних пускачів.

7.3. Автоматичні вимикачі (автомати)

Автомати призначені для ручної або дистанційної комутації і автоматичного відключення при аварійних режимах роботи різних електричних установок або пристроїв.

Сучасні автомати розроблені для струмів від 1 А до 2 000 А з швидкодією до 0,6 с.

На рис. 7.2 схематич-но зображено автоматиний вимикач з електро-механічним розчіплювачем. У нормальному режимі система важелів 3 (під дією ручки 5 з пружиною 4) замикає або розмикає коло – нерухомий контакт 1 – рухомий контакт 2 – гнучкі провідники 13 – біметалевий елемент 12 (теплове реле) – реле струму 9. Важіль 10 розчіплювача жорстко зв’язаний із фіксуючим валом. Останній виконано з проточкою сектора. Основою для системи важелів 3 служить коромисло 6, що у свою чергу є рухомим і у нормальному стані фіксується розчіплювачем.

У аварійному режимі (струм короткого замикання) на розчіплювач діє якір реле струму 9, який виводить розчіплювач із замкненого стану. При цьому, як видно на рис. 7.2, б, коромисло вийде із зачіпу. У результаті вся система 2 – 3 – 6 “вистрілює” уверх, оскільки завжди знаходиться у напруженому стані під дією пружини 4. Цей процес розриває електричне коло. Величина струму спрацьовування задається кількістю витків реле струму та натягом реактивної пружини 8.

При роботі електричної установки у перевантаженому режимі (при струмах вище заданих), через певний період часу струм, який проходить по біметалевому елементу 12, нагріє його до критичного стану, при якому деформація останнього виведе розчіплювач із зрівноваженого стану. Це також призведе до відключення електроустановки від мережі живлення. У потужних автоматах біметалевий елемент розігрівається не безпосередньо струмом, що проходить через нього, а додатковою спіраллю. Величина струму спрацьовування теплового реле задається гвинтом 11.

Автоматичний вимикач приводиться у робочий стан переведенням ручки 5 у положення “вимкнено” до зачіпу коромисла 6. Після цього автоматичний вимикач готовий до роботи.