Изучение и испытание контакторов переменного и постоянного тока.

Кафедра Электрификации горных предприятий

Отчет по лабораторной работе № 1.

Изучение и испытание контакторов переменного и постоянного тока

Выполнили:

Студенты группы ЭГП-09 А.М.Бражников

Ю.К.Калугин

Д.С.Лаздин

П.И.Вальгер

М.В.Шишкин

П.А.Сапогов

Р.Р.Хаснулин

А.Р.Саяров

Проверил:

Преподаватель М.Е.Садовников

Екатеринбург 2012

Изучение и испытание контакторов переменного и постоянного тока.

Цель работы:

Изучить назначение, классификацию, область применения, конструкции и порядок выбора контакторов и пускателей переменного и постоянного тока.

Снять и исследовать основные характеристики электромагнитных контакторов переменного и постоянного тока.

Базовые сведения из теории:

Контактор – двухпозиционный аппарат дистанционного действия с самовозвратом (или без самовозврата), предназначенный для частых коммутаций токов (до нескольких тысяч в час), не превышающих токов перегрузки и пусковых токов.

Пускатели предназначены для дистанционного управления и защиты от перегрузок АД. Пускатели могут устанавливаться на в защитный корпус, иметь встроенные кнопки управления, устройства световой сигнализации и т.п.

Контакторы и пускатели являются одними из наиболее широко используемых электрических и электронных аппаратов дистанционного управления, при рабочем напряжении до 1000 В.

Все контакторы по конструкции подразделяют:

a) На электромагнитные;

b) Полупроводниковые (бесконтактные);

c) Пневматические;

d) Гидравлические.

Основные части электромагнитных контакторов:

· Электромагнитной системы;

· Главной контактной системы;

· Дугогасительной системы;

· Системы вспомогательных контактов.

В состав стандартных пускателей к этому может добавляться еще тепловое реле, кнопки управления, устройства световой сигнализации, защитный корпус.

Большинство современных контакторов и магнитных пускателей строятся по модульному принципу.

Так же, в состав интеллектуальных пускателей могут входить датчики тока, напряжения, контроллер и модули связи.

Электромагнитная система контактора служит для его дистанционного включения и отключения и состоит из магнитопровода и катушки. Она же может быть рассчитана на включение якоря и удержании его на период времени.

Магнитопроводы контакторов переменного тока выполняются как поворотного (Е-образные, Ш-образные, клапанные и др.) так и прямоходового (Ш-образные, Т-образные, соленоидные) типа. Магнитопроводы поворотного типа применяются, главным образом, в контакторах тяжелого режима работы, а прямоходового типа – в контакторах нормального режима работы.

Магнитопроводы таких контакторов для снижения потерь в стали (уменьшение вихревых токов Фуко) выполняется шихтованным из отдельных пластин электротехнической стали толщиной 0,35; 0,55 или 1 мм.

Схемы электромагнитных систем: а, б - с поворотным якорем;

в, г – с прямоходовым якорем;

1 – скоба; 2 - якорь; 3 – катушка; 4 – сердечник.

В современных конструкциях магнитопровода величина зазора под всеми полюсами одинакова (и практически равна нулю), но на средние полюса устанавливают немагнитную прокладку толщиной около 0,5 мм. Такая конструкция магнитной системы уменьшает удельную ударную нагрузку на рабочие поверхности полюсов, уменьшая тем самым износ (расклепывание). Кроме того, сохраняется гарантированный немагнитный зазор, что предотвращает «залипание» якоря.

Катушки на переменном токе выполняются низкоомными с малым числом витков.

Электромагнитная система контакторов постоянного тока выполняется клапанного типа.

Для повышения механической износоустойчивости магнитную систему контакторов переменного и постоянного токов амортизируют.

В качестве материалов для контактов контакторов обычно использовались металлокерамические материалы (серебро – окись кадмия, серебро – никель, медь – вольфрам и др.)

По стойкости и коммутационному износу контакторы характеризуются числом циклов выключения – отключения под нагрузкой в различных категориях применения (АС-1…АС-4, ДС-1…ДС-5), которые они способны выдержать без ремонта или замены частей.

Контакторы постоянного тока предназначены в основном для отключения силовых электрических цепей постоянного тока напряжением до 220 В при частых включениях и отключениях и до 440 В при нечастых срабатываниях.

Дугогасительная система контактора служит для активного гашения дуги с целью уменьшения износа контактов и уменьшения тепловыделения в контактной системе.

В контакторах переменного тока применяются следующие сочетания устройств дугогашения:

1. Дугогасительная система, состоящая из катушки последовательного магнитного дутья и дугогасительной камеры с узкой продольной или лабиринтной щелью, применяемые только в контакторах, работающих в тяжелом режиме.

2. Дугогасительная система, состоящая из дугогасительной камеры с деионной решеткой.

3. В контакторах с мостиковыми контактами, имеющими двукратный разрыв в замкнутой камере, при напряжении до 380 В гашение дуги наступает при первом же переходе тока через нуль без применения каких-либо специальных дугогасительных устройств.

В качестве дугогасительного устройства в контакторах постоянного тока широко применяется дугогасительная камера с узкой щелью (ширина щели 5…12 мм) и катушкой магнитного дутья. Конструктивно узкая щель выполняется прямой или зигзагообразной. Последняя оказывается с точки зрения гашения дуги более эффективной (так как дополнительно растягивает дугу)

Вспомогательные контакты служат для переключения в цепях управления, блокировки, контроля и сигнализации. Они рассчитываются на длительное проведение тока до 20 А и отключение тока до 5 А. Контакты могут быть замыкающих или размыкающими и в большинстве случаев мостикового типа. Имеются контакты с замедлением на включение и отключение. Чаще всего блок – контакты выполняются по модульному принципу в виде отдельных блоков, пристраиваемых к модулю контактора.

Выбор контактора производиться:

1. По области применения контактора (уровень взрывозащиты, степень защиты от внешних воздействий IP).

2. По климатическому исполнению (У, ХЛ, УХЛ, Т…).

3. По категории размещения (1…5).

4. По категории применения (АС-1…АС-4, ДС-1…ДС-5).

5. По режиму работы (длительный, кратковременный, повторно-кратковременный, перемежающийся).

6. По необходимости реверса.

7. По роду тока главной цепи.

8. По числу и исполнению главных и вспомогательных контактов.

9. По соответствию изоляции контактора напряжению сети, в точке его установки (по напряжению главной цепи)

10. По длительному нагреву главных контактов контактора в длительном режиме работы:

или

11. По величине механической и коммутационной износостойкости.

12. По роду тока и номинальному напряжению включающей катушки.

Описание лабораторного стенда:

Схема лабораторного стенда:

На лицевой панели стенда размещены: кнопочный пост управления сетевым контактором КМ1, сигнальная лампа HL1, переключатель SA1, контактор переменного тока КМ2, вольтметр переменного тока PV1 с диапазоном измерения до 250 В, зажимы для подключения ваттметра PW1 и амперметра PA1 с диапазоном измерения до 1,5 А, контактор постоянного тока КМ3, измерительные приборы постоянного тока (амперметр PA2 с диапазоном измерения до 200 мА, вольтметр PV2 с диапазоном измерения до 200 В).

Слева от стенда размещен автотрансформатор TV1.

С помощью переключателя SA1 можно к выходу автотрансформатора подключить либо цепь контактора переменного тока, либо через выпрямитель цепь контактора постоянного тока.

Порядок выполнения работы:

Испытание контактора переменного тока:

1.Определение характеристик контактора в рабочем режиме:

Исходные данные: