- •1. Общие сведения
- •2. Устройство контактора с управлением от сети постоянного тока
- •3. Контакторы переменного тока
- •3.1. Контактная система
- •3.2. Гашение дуги в контакторах переменного тока
- •3.3. Дугогасительные системы высокочастотных контакторов
- •3.4. Электромагнитный механизм контактора переменного тока
- •4. Магнитные пускатели
- •4.1. Требования к пускателям и условия их работы
- •4.2. Конструкция и схема включения пускателя
- •5. Современные контакторы, выпускаемые отечественной промышленностью
- •Характеристики контакторов постоянного и переменного тока
- •Параметры и токи обмоток контакторов переменного тока
- •Контакторы переменного тока
- •6. Современные магнитные пускатели, выпускаемые отечественной промышленностью
- •6.1. Устройство и назначение
- •6.2. Технические параметры
- •Технические параметры пускателей серий пме и пае
- •Магнитные пускатели серий пме и пае
- •Технические данные пускателей серии пма
- •7. Методические указания к выполнению лабораторных работ по испытанию контакторов постоянного и переменного тока
- •7.1. Лабораторная работа № 1. Испытание контактора постоянного тока
- •7.1.1. Общие сведения
- •7.1.2. Программа работы
- •7.1.3. Порядок выполнения работы
- •7.1.4. Контрольные вопросы
- •7.2. Лабораторная работа № 2. Испытание контактора переменного тока
- •7.2.1. Общие сведения
- •7.2.2. Программа работы
- •7.2.3. Порядок выполнения работы
- •7.2.4. Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Испытания контакторов постоянного и переменного тока (лабораторные работы № 1, 2)
- •«Самарский государственный технический университет»
- •443100 Г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244. Главный корпус Отпечатано в типографии Самарского государственного технического университета
- •443100 Г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244. Корпус n 8
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
|
ИСПЫТАНИЯ КОНТАКТОРОВ ПОСТОЯННОГО И ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
(лабораторные работы №1, 2)
Методические указания
Самара
Самарский государственный технический университет
2008
Печатается по решению редакционно-издательского совета СамГТУ
УДК 621. 313
Испытания контакторов постоянного и переменного тока (лабораторные работы №1, 2): метод. указ. / Сост. Э.Г. Чеботков, В.М. Хатилин. – Самара; Самар. гос. техн. ун-т, 2008. – 76 с.
Содержатся основы теории, общие сведения о конструкциях, принципе действия, особенностях, типах и характеристиках контакторов постоянного и переменного тока; приведены методические указания по выполнению лабораторных работ №1 и 2 по курсу «Электрические и электронные аппараты».
Предназначено для студентов электротехнических специальностей.
Составители Э.Г. Чеботков, В.М. Хатилин
Рецензент д-р техн. наук В.Е. Высоцкий
УДК 621.313
© Э.Г. Чеботков, 2008
© Самарский государственный
технический университет, 2008
1. Общие сведения
Контактор – это одноступенчатый аппарат, предназначенный для частых дистанционных включений и отключений электрических силовых цепей. Замыкание контактов контактора может осуществляться электромагнитным или гидравлическим приводом. Наибольшее распространение получили электромагнитные контакторы.
В настоящее время частота коммутаций в схемах электропривода достигает 3600 в час. Этот режим работы является наиболее тяжелым. При каждом включении и отключении происходит износ контактов. Поэтому принимаются меры к сокращению длительности горения дуги при отключении и к устранению вибраций контактов.
Общие технические требования к контакторам и условия их работы регламентированы ГОСТ 11206–77.
Ниже описываются категории применения современных контакторов и приводятся параметры коммутируемых ими цепей в зависимости от характера нагрузки.
а) Контакторы переменного тока. АС-1 – активная или малоиндуктивная нагрузка.
АС-2 – пуск электродвигателей с фазным ротором, торможение противовключением.
AG-3 – пуск электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Отключение вращающихся двигателей при номинальной нагрузке.
АС-4 – пуск электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Отключение неподвижных или медленно вращающихся электродвигателей. Торможение противовключением.
б) Контакторы постоянного тока. ДС-1 – активная или малоиндуктивная нагрузка.
ДС-2 – пуск электродвигателей постоянного тока с параллельным возбуждением и их отключение при номинальной частоте вращения.
ДС-3 – пуск электродвигателей с параллельным возбуждением и их отключение при неподвижном состоянии или медленном вращении ротора.
ДС-4 – пуск электродвигателей с последовательным возбуждением и их отключение при номинальной частоте вращения.
ДС-5 – пуск электродвигателей с последовательным возбуждением, отключение неподвижных или медленно вращающихся двигателей, торможение противотоком.
Для контакторов существует еще режим редких коммутаций, характеризуемый более тяжелыми условиями, чем при нормальных коммутациях (ток включения достигает 10 Iном). Такие режимы возникают довольно редко (например, при КЗ).
Основными техническими данными контакторов являются номинальный ток главных контактов, предельный отключаемый ток, номинальное напряжение коммутируемой цепи, механическая и коммутационная износостойкость, допустимое число включений в час, собственное время включения и отключения. Способность контактора, как и любого коммутационного аппарата, обеспечить работу при большом числе операций характеризуется износостойкостью. Различают механическую и коммутационную износостойкость. Механическая износостойкость определяется числом циклов включения-отключения контактора без ремонта и замены его узлов и деталей. Ток в цепи при этом равен нулю. Механическая износостойкость современных контакторов составляет (10-20) · 106 операций.
Коммутационная износостойкость определяется таким числом включений и отключений цепи с током, после которого требуется замена контактов. Современные контакторы должны иметь коммутационную износостойкость порядка (2-3) · 106 операций (некоторые выпускаемые в настоящее время контакторы имеют коммутационную износостойкость 106 операций и менее).
Собственное время включения состоит из времени нарастания потока в электромагните контактора до значения потока трогания и времени движения якоря. Большая часть этого времени тратится на нарастание магнитного потока. Для контакторов постоянного тока с номинальным током 100 А собственное время включения составляет 0,14 с, для контакторов с током 630 А оно увеличивается до 0,37 с.
Собственное время отключения – время с момента обесточивания электромагнита контактора до момента размыкания его контактов. Оно определяется временем спада потока от установившегося значения до потока отпускания. Временем с начала движения якоря до момента размыкания контактов можно пренебречь. В контакторах постоянного тока с номинальным током 100 А собственное время отключения составляет 0,07, в контакторах с номинальным током 630 А – 0,23 с.
Номинальный ток контактора представляет собой ток, который можно пропускать по замкнутым главным контактам в течение 8 ч без коммутаций, причем превыше ние температуры различных частей контактора не должно быть больше допустимого (прерывисто-продолжительный режим работы). Номинальный рабочий ток контактора – это допустимый ток через его замкнутые главные контакты в конкретных условиях применения. Так, например, номинальный рабочий ток контактора для коммутации асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором выбирается из условий включения шестикратного пускового тока двигателя.
Номинальным напряжением называется наибольшее напряжение коммутируемой цепи, для работы при котором предназначен контактор. Коммутационная износостойкость главных контактов для категорий ДС-2, ДС-4 и АС-3 в режиме нормальных коммутаций должна быть не менее 0,1, а для категорий ДС-3 и АС-4 – не менее 0,02 механической износостойкости. Вспомогательные контакты должны коммутировать цепи электромагнитов переменного тока, у которых пусковой ток может во много раз превышать установившийся.
Контактор имеет следующие основные узлы: контактную систему, дугогасительное устройство, электромагнит и систему вспомогательных контактов. При подаче напряжения на обмотку электромагнита контактора его якорь притягивается. Подвижный контакт, связанный с якорем электромагнита, замыкает или размыкает главную цепь. Дугогасительное устройство обеспечивает быстрое гашение дуги, благодаря чему достигается малый износ контактов. Система вспомогательных слаботочных контактов служит для согласования работы контактора с другими устройствами.
Контакторы постоянного тока коммутируют цепь постоянного тока и имеют, как правило, электромагнит также постоянного тока.
Контакторы переменного тока коммутируют цепь переменного тока. Электромагнит этих контакторов может быть выполнен либо для работы на переменном токе, либо для работы на постоянном токе. В связи с повышением производительности труда в настоящее время схемы электрифицированных приводов требуют до 1 200 и более включений в час. Этот режим работы является наиболее тяжелым. При каждом включении и отключении происходит износ контактов. Поэтому принимаются все меры к сокращению длительности горения дуги при отключении и к устранению вибрации при включении. Большая частота операций требует высокой механической устойчивости электромагнитного механизма контактора. Способность аппарата обеспечивать работу при большом числе операций характеризуется износоустойчивостью. Различают механическую и электрическую износоустойчивость.
Механическая износоустойчивость определяется числом включений-отключений контактора без ремонта и замены его узлов и деталей. Ток в цепи при этом равен нулю. К современным контакторам предъявляется очень высокое требование по механической износоустойчивости (10-20) · операций.
Электрическая износоустойчивость определяется числом включений и отключений, после которого требуется замена износившихся контактов. Современные контакторы должны иметь электрическую износоустойчивость порядка 2-3 млн операций. Эти требования очень высоки (часть выпускаемых в настоящее время контакторов имеет электрическую износоустойчивость 106 операций и менее). Наряду с высокой механической и электрической износоустойчивостью контакторы должны иметь малый вес и размеры. Зона выхлопа раскаленных газов дуги должна быть возможно малой, что позволяет сократить размеры всей установки в целом. Детали, наиболее быстро подвергающиеся износу, должны быть легко доступны для замены. Общие технические требования изложены в ГОСТ 11206-65.
Контактор имеет следующие основные узлы: контактную систему, дугогасительную систему, электромагнитный механизм, систему блокконтактов.
При подаче напряжения на катушку электромагнита притягивается якорь. Подвижный контакт, связанный с якорем, производит замыкание или размыкание главной цепи. Дугогасительная система обеспечивает быстрое гашение дуги, благодаря чему достигается малый износ контактов. Кроме главных контактов, контактор имеет несколько дополнительных слаботочных контактов (блок-контактов) для согласования работы контактора с другими аппаратами.