Режимы работы электротехнических устройств

Номинальный режим работы - это такой режим, когда элемент электрической цепи работает при значениях тока, напряжениях, мощности указанных в техническом паспорте, что соответствует наивыгоднейшим условиям работы с точки зрения экономичности и надежности (долговечности).

Нормальный режим работы - режим, когда аппарат эксплуатируется при параметрах режима незначительно отличающихся от номинального.

Аварийный режим работы - это такой режим, когда параметры тока, напряжения, мощности превышают номинальный в два и более раз. В этом случае объект должен быть отключен. К аварийным режимам относят прохождение токов короткого замыкания, тока перегрузки, понижение напряжения в сети.

Надежность – безотказная работа аппарата за все время его эксплуатации.

1. Какие аппараты относятся к аппаратам управления?

Аппараты управления предназначены для управления режимом работы электрооборудования и подразделяются на следующие виды:

§ контакторы;

§ пускатели;

§ контроллеры;

§ электрические реле управления;

§ командоаппараты;

§ рубильники;

§ электромагниты управления;

§ электроуправляемые муфты.

1. Какие виды силовых коммутационных аппаратов ручного управления применяются в электрических установках?

§ контакторы;

§ пускатели;

§ контроллеры;

§ электрические реле управления;

§ командоаппараты;

§ рубильники;

§ электромагниты управления;

§ электроуправляемые муфты.

1. Что такое автоматический выключатель?

Автоматический выключатель (механический) (МЭС 441-14-20), «автомат» — это механический коммутационный аппарат, способный включать, проводить и отключать токи при нормальном состоянии цепи, а также включать, проводить в течение заданного времени и автоматически отключать токи в указанном аномальном состоянии цепи, таких, как токи короткого замыкания.

1. Какие виды защит может обеспечивать автоматический выключатель и за счет чего?

· Тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину (5), нагреваемую протекающим током. При протекании тока выше допустимого значения биметаллическая пластина изгибается и приводит в действие механизм расцепления. Время срабатывания зависит от тока (времятоковая характеристика) и может изменяться от секунд до часа. Минимальный ток, при котором должен срабатывать тепловой расцепитель, составляет 1,45 от тока уставки теплового расцепителя. Настройка тока срабатывания производится в процессе изготовления регулировочным винтом (6). В отличие от плавкого предохранителя, автоматический выключатель готов к следующему использованию после остывания пластины.

· Электромагнитный расцепитель (отсечка) - расцепитель мгновенного действия, представляет собой соленоид (7), подвижный сердечник которого также может приводить в действие механизм расцепления. Ток, проходящий через выключатель, течет по обмотке соленоида и вызывает втягивание сердечника при превышении заданного порога тока. Мгновенный расцепитель, в отличие от теплового, срабатывает очень быстро (доли секунды), но при значительно большем превышении тока: в 2÷10 раз от номинала, в зависимости от типа (автоматические выключатели делятся на типы (классы) B, C и D в зависимости от чувствительности мгновенного расцепителя). В автоматических выключателях на большие токи начиная с 1970-х годов стали применять электронные расцепители (например отечественные автоматические выключатели серии "Электрон", некоторые типы автоматов серий А-37, ВА), а в последнее время и микропроцессорные расцепители (микропроцессорные блоки защиты).

Во время расцепления контактов может возникнуть электрическая дуга, поэтому контакты имеют особую форму и находятся рядом с дугогасительной решёткой

1. Что такое электромагнитный контактор?

Контактор - это электромагнитное устройство, которое предназначено для включения или выключения силовых электрических цепей постоянного или переменного в нормальном режиме работы. Причем, стоит заметить, что он может делать это довольно часто до нескольких тысяч в час. В определении сказано, что коммутация производится при нормальном режиме работы, это означает, что он не предназначен для отключения токов короткого замыкания. Многие фирмы производящие автоматические выключатели и пускатели, также производят и контакторы. Например, если для вас важно качество устройства, то можно купить контактор АВВ.

Как правило контактор не имеет корпуса и размещается в специальных ящиках, которые защищают его от внешних воздействий, как со стороны природы, так и человека.

Применяются в цепях постоянного и переменного тока. Состоят обычно из одних и тех же основных частей:

электромагнитная система;

контактная система;

дугогасительная система;

вспомогательные контакты.

1. Каковы основное назначение и особенности исполнения магнитных пускателей?

Пускатель электромагнитный (магнитный пускатель) — это низковольтное электромагнитное (электромеханическое) комбинированное устройство распределения и управления, предназначенное для пуска и разгона электродвигателя до номинальной скорости, обеспечения его непрерывной работы, отключения питания и защиты электродвигателя и подключенных цепей от рабочих перегрузок. Пускатель представляет собой контактор, комплектованный дополнительным оборудованием: тепловым реле, дополнительной контактной группой или автоматом для пуска электродвигателя, плавкими предохранителями.

Помимо простого включения, в случае управления электродвигателем пускатель может выполнять функцию переключения направления вращения его ротора (т. н. реверсивная схема), путем изменения порядка следования фаз, для чего в пускатель встраивается второй контактор. Переключения обмоток трехфазного двигателя со «звезды» на «треугольник» производятся для уменьшения пускового тока двигателя.

Исполнение магнитных пускателей может быть открытым и защищенным (в корпусе); реверсивным и нереверсивным; со встроенной тепловой защитой электродвигателя от перегрузки и без нее.

Реверсивный магнитный пускатель (реверсивная сборка) представляет собой два трёхполюсных контактора, укреплённых на общем основании и сблокированных механической или электрической блокировкой, исключающей возможность одновременного включения контакторов.

Магнитный пускатель, контактор или реле имеют силовые и блокировочные контакты. Силовые используются для коммутации мощной нагрузки; блок-контакты — в управляющей цепи. Силовой и блок-контакт может быть нормально разомкнутыми (англ. Normal Open, NO) и нормально замкнутыми (англ. Normal Close, NC). Нормально открытый контакт в нормальном положении контактора разомкнут. Нормально закрытый контакт в нормальном положении контактора замкнут. Контакты контактора, пускателя или реле на принципиальных схемах показываются в нормальном положении^[1]

На территории СНГ некоторые производители электрооборудования в каталогах и списках оборудования не делают резких границ между контакторами и магнитными пускателями.

1. Каковы конструкция и принцип действия электромагнитного реле?

Реле принцип работы электромагнитного реле основан на переключении электрических контактов под действием сил электромеханического характера. Эти силы действуют между ферромагнитным якорем и электромагнитом. Такое реле не чувствительно к полярности управляющего напряжения. Имеет значение только его величина.
Электромагнитное реле состоит из таких основных частей. Магнитопровод из феромагнитной стали на котором находится катушка из проволоки. Если по этой катушке пропустить электрический ток то она создает магнитный поток. Магнитный поток будет замыкаться по такому контуру. Магнитопровод электро магнита воздушный зазор между сердечником магнита и якорем и якорь реле.

Рисунок 1 — Конструкция электромагнитного реле

Чтобы определить направление силовых линий магнитного поля можно воспользоваться правилом правого винта. Независимо от того куда будет направлен ток магнитопровод электромагнита и якорь будут представлять собой два магнита. При этом они будут ориентированы разными плюсами друг к другу. Это можно видеть, если изобразить силовые линии якоря и электромагнита отдельно друг от друга.

Рисунок 2 — направление силовых линий в магнитной системе реле

Исходя из этого, между якорем и электромагнитом будет возникать сила притяжения под действие электрического тока в катушке. Так как на якорь действует сила деформации пружины, то он не сразу притянется к электромагниту. Сила тока, при которой произойдет срабатывание реле, то есть якорь приблизиться к электромагниту, преодолев воздушный зазор, называется током срабатывания. При этом замкнутся контакты реле.

Чтобы разомкнуть контакты реле необходимо снизить ток ниже тока отпускания. При этом сила взаимодействия магнитов ослабнет и станет меньше силы деформации пружины.

Магнитный поток в зазоре зависит от тока, протекающего по катушке электромагнита. Количества витков в ней. И магнитного сопротивления системы. В которую входят магнитное сопротивление сердечника электромагнита якоря и воздушного зазора. Так как сопротивление воздушного зазора в 5000 раз больше чем ферромагнитной стали то они и является определяющим. В свою очередь это сопротивление зависит от ширены воздушного зазора.