УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ С ПОМОЩЬЮ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ С ПОМОЩЬЮ

МАГНИТНОГО ПУСКАТЕЛЯ

Цель работы: изучить устройство, принцип действия и применение магнитных пускателей для управления трехфазными электродвигателями.

ПРОГРАММА РАБОТЫ

1. Начертить принципиальную электрическую схему управления трехфазным электродвигателем с помощью магнитного пускателя и собрать ее.

2. Начертить принципиальную электрическую схему управления трехфазным электродвигателем в реверсивном режиме с блокировкой размыкающими контактами магнитных пускателей и собрать ее.

3. Начертить принципиальную электрическую схему управления трехфазным электродвигателем в реверсивном режиме с блокировкой размыкающими контактами кнопочной станции и собрать ее.

4. Оформить отчет.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ

Аппаратура управления и защиты является составной частью электропривода. Она предназначена для пуска и остановки двигателя, изменения частоты и направления вращения вала двигателя, обеспечения его работы в заданных режимах, защиты его от коротких замыканий, длительных токовых перегрузок и т.д.

В управлении электроприводом наибольшее распространение получила релейно-контакторная аппаратура: реле, контакторы, магнитные пускатели. Последние предназначены для дистанционного и автоматического управления трехфазными асинхронными двигателями и другими электроприемниками.

В основу устройства магнитного пускателя положено явление магнитного действия тока. Пускатель состоит из контактора переменного тока, теплового реле и защитного кожуха. Контактор переменного тока состоит из двух основных частей: неподвижной и подвижной (рис. 1)

Неподвижная часть представляет собой изолированное основание 4, на котором укреплены три пары основных (силовых) контактов (Л1 − С1, Л2 − С2, Л3 − С3) и одна или несколько пар (в зависимости от типа пускателя) вспомогательных. На этом же основании установлен Ш-образный сердечник (магнитопровод) 3 (верхняя часть), набранный из изолированных листов электротехнической стали. На средний стержень сердечника надета катушка 2, которая рассчитана на напряжение 127, 220 или 380 В переменного тока.

Подвижная часть контактора также выполнена из изоляционного материала. На ней находятся мостиковые контакты 6, соединяющиеся в процессе работы с основными и вспомогательными контактами, а также прикреплен Ш-образный магнитопровод 1 (нижняя часть), который средним стержнем входит внутрь катушки.

Р и с. 2. Схема управления трехфазным электродвигателем с помощью

Магнитного пускателя

Для пуска и остановки двигателя используют кнопочную станцию с двумя кнопками. При нажатии кнопки SB2 «Пуск» замкнется цепь катушки магнитного пускателя КМ и по втягивающей катушке потечет ток. Вследствие этого верхняя часть магнитопровода пускателя намагничивается, подвижная часть притягивается к неподвижной, в главной цепи электродвигателя включаются силовые контакты КМ:1, КМ:2 и КМ:3 и сам он оказывается включенным в сеть. Одновременно с этим замыкается вспомогательный контакт КМ:4, подсоединенный параллельно кнопке SB2 «Пуск», что позволяет отпустить ее, не вызвав при этом разрыва цепи управления. Электродвигатель отключают от сети нажатием на кнопку SB1 «Стоп».

Для пуска трехфазных электродвигателей на два направления вращения изготавливают реверсивные пускатели, состоящие из двух обычных смонтированных в общем кожухе и снабженных механической блокировкой, исключающей одновременное включение. Один из пускателей обеспечивает вращение вала двигателя в одном направлении, другой – противоположном. Реверсивные магнитные пускатели применяются в схемах управления стационарными кормораздатчиками, штанговыми и скреперными навозоуборочными транспортерами и др.

Схема управления трехфазным электродвигателем в реверсивном режиме с блокировкой размыкающими контактами магнитных пускателей представлена на рис.3. В схеме применяется электрическая блокировка с помощью размыкающих контактов магнитных пускателей. Размыкающий блок-контакт КМ1:5 пускателя КМ1 включен последовательно в цепь катушки пускателя КМ2, а размыкающий блок-контакт КМ2:5 − последовательно в цепь катушки КМ1.

Порядок выполнения работы

1. Прежде чем приступить к выполнению работы, необходимо ознакомиться с устройством магнитного пускателя, определить его главные контакты и блок-контакты, обратить внимание на их конструктивные особенности и расположение.

2. Собрать схему управления трехфазным электродвигателем с помощью нереверсивного магнитного пускателя (рис.2) и включить.

3. Собрать схемы управления трехфазным электродвигателем в реверсивном режиме (рис.3 и рис.4) и включить.

Контрольные вопросы

1. Каковы основные функции магнитного пускателя?

2. Как устроен и работает магнитный пускатель?

3. Что такое нулевая защита?

4. Как устроен и работает реверсивный магнитный пускатель?

5. Каково назначение блокировки в схемах управления электродвига­телем в реверсивном режиме работы?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

ПРОГРАММА РАБОТЫ

1. Изучить электрическую схему стенда для исследования предохранителя с плавкой вставкой.

2. Экспериментально снять зависимость времени перегорания плавкой вставки от силы тока.

3. Определить номинальный ток плавкой вставки по экспериментальной характеристике и при помощи эмпирической формулы.

4. Определить мощность асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором, который может быть защищен данной плавкой вставкой.

5. Оформить отчет.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Собрать схему лабораторной установки (рис. 2) и получить разрешение на ее включение.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Где используются плавкие предохранители?

2. Что такое номинальный ток плавкой вставки и номинальный ток предохранителя?

3. Как можно определить номинальный ток плавкой вставки?

4. Назовите преимущества и недостатки плавких предохранителей.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО РЕЛЕ

Цель работы: изучить устройство, принцип действия и область применения тепловых реле.

ПРОГРАММА РАБОТЫ

1. Изучить электрическую схему стенда для исследования теплового реле.

2. Снять времятоковую характеристику теплового реле.

3. Определить номинальный ток теплового реле по времятоковой характеристике.

4. Оформить отчет.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Собрать схему лабораторной установки (рис. 1).

Р и с. 1. Электрическая схема лабораторной установки для исследования

теплового реле

2. Снять опытным путем времятоковую характеристику теплового реле. Для этого:

2.1. Переключатель SА перевести в положение, при котором нагревательный элемент теплового реле КК будет зашунтирован (контакт SA1:1 разомкнут, SA1:2 − замкнут), а питание секундомера РТ отключено.

2.2. Включить автоматический выключатель QF.

2.3. Вращая ручку автотрансформатора, установить ток необходимой величины. Рекомендуемые значения токов: 25, 30, 35, 40, 45 и 50 А.

2.4. Перевести переключатель SA в положение, при котором секундомер РТ будет включен (контакт SA1:1 замкнут, SА1:2 – разомкнут).

2.5. Нажать кнопку SB. При протекании тока по биметаллическому контакту теплового реле КК, а также по катушке магнитного пускателя контакт последнего КМ:1 замыкает цепь питания секундомера, который начинает работать. Через некоторое время биметаллический контакт КК размыкается, обесточивается катушка магнитного пускателя КМ и размыкает свои контакты КМ:1, КМ:2. Секундомер РТ зафиксирует время срабатывания теплового реле.

2.6. Для снятия нового значения необходимо дождаться, когда биметаллическая пластина остынет. Результаты измерений занести в табл. 2.

Т а б л и ц а 2

3. По результатам измерений построить времятоковую характеристику теплового реле.

4. Определить номинальный ток теплового реле по времятоковой характеристике.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Как устроено и работает тепловое реле?

2. Назовите преимущества и недостатки тепловых реле.

3. Как по времятоковой характеристике определить номинальный ток теплового реле?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ С ПОМОЩЬЮ

МАГНИТНОГО ПУСКАТЕЛЯ

Цель работы: изучить устройство, принцип действия и применение магнитных пускателей для управления трехфазными электродвигателями.

ПРОГРАММА РАБОТЫ

1. Начертить принципиальную электрическую схему управления трехфазным электродвигателем с помощью магнитного пускателя и собрать ее.

2. Начертить принципиальную электрическую схему управления трехфазным электродвигателем в реверсивном режиме с блокировкой размыкающими контактами магнитных пускателей и собрать ее.

3. Начертить принципиальную электрическую схему управления трехфазным электродвигателем в реверсивном режиме с блокировкой размыкающими контактами кнопочной станции и собрать ее.

4. Оформить отчет.