Магнитный пускатель

представляет собой комплексный аппарат, предназначенный для управления трехфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором. В одном корпусе устанавливаются: трехфазный контактор (если двигатель нереверсивный) или два контактора (если двигатель реверсивный); кнопки управления; тепловое реле защиты; сигнальные лампы. Кроме подключения АД к сети и его отключения, пускатель обеспечивает защиту АД от токовой перегрузки и сигнализац ию о е го работе.

Реле. В подъемно-транспортных механизмах применяют реле управления и защиты. К реле управления относятся реле времени, промежуточные и минимального тока, к реле защиты – максимального тока и тепловые. Реле времени, промежуточные, минимального и максимального токов являются электромагнитными реле (рис. 6.4). Их принцип действия аналогичен принципу действия электромагнитного контактора.

Электромагнитное реле работает следующим образом. На сердечнике 2 магнитной системы находится катушка 1, на которую подается электрический сигнал. Когда ток (напряжение) в цепи катушки превысит некоторое значение, называемое током (напряжением) срабатывания реле, создаваемая им электромагнитная сила станет больше противодействующей силы возвратной пружины 4. Якорь 7 реле притянется к сердечнику 2, перемещая подвижную контактную систему 9.

Если отключить ток (напряжение) в катушке, то якорь под действием пружины 4 перейдет в исходное первоначальное положение до упора 6. Ток (напряжение), при котором якорь реле возвращается в исходное положение, носит название тока (напряжения) возврата или отпускания.

Параметры срабатывания реле могут регулироваться в определенных пределах изменением натяжения пружины 4 с помощью гайки 5, а также за счет зазора между якорем 7 и сердечником 2. При затяжке пружины 4 или увеличении зазора ток (напряжение) срабатывания возрастает.

Особенность конструкции реле времени заключается в наличии на магнитопроводе 2 массивной медной гильзы 3 (см. рис. 6.4), которая и обеспечивает выдержку времени реле при отключении его катушки. Включение реле времени происходит как у обычного электромагнитного реле без выдержки времени. При снятии с катушки напряжения спадающий магнитный поток создает в гильзе вихревые токи, которые своим магнитным потоком поддерживают основной поток. То есть, наличие гильзы замедляет спадание магнитного потока, а соответственно – перемещение якоря и контактной системы в исходное положение.

Время, в течение которого якорь реле остается притянутым после отключения катушки, называется временем выдержки реле. Реле обеспечивает выдержку при размыкании замыкающего контакта и замыкании размыкающего контакта.

Выдержка времени может регулироваться путем установки немагнитной прокладки 8 определенной толщины, закрепляемой на якоре 7.

Уменьшение толщины прокладки вызывает увеличение выдержки реле (и наоборот).

Промежуточное реле (рис. 6.5) применяют в качестве вспомогательного аппарата, когда основной аппарат не обладает достаточным количеством контактов, необходимых для работы схем. Такое реле имеет от 3 до 6 контактов. Подвижные контакты 7 реле мостикового типа укреплены на стержне 9, соединенном с якорем 4. Когда на катушку 2 подается напряжение, якорь 4 притягивается к сердечнику 1, и мостиковые контакты 7 замыкают или размыкают неподвижные контакты 8, производя необходимые переключения в схеме.

Реле минимального тока (рис. 6.6) применяется, например, в схеме привода грузовой лебедки башенного крана с тормозной машиной для контроля величины тока возбуждения тормозной машины. Катушка 3 включается последовательно с обмоткой возбуждения. Пока в цепи обмотки реле 3 протекает ток достаточной величины, якорь 7 под действием магнитного поля, возникающего в сердечнике 2, находится в притянутом к сердечнику 2 положении и замыкает контакты 4 и 5. В случае понижения тока ниже минимально допустимого магнитный поток ослабевает и под действием пружины 11 якорь, поворачиваясь на оси 8, отпадает, размыкая эти контакты, тем самым производя соответствующее отключение в электросхеме . Навинчивая гайку 9 на тягу 10, можно осуществлять регулировку тока срабатывания реле.

Реле максимального тока применяется для защиты электродвигателей от большой перегрузки или коротких замыканий.

Действие реле максимального тока проследим по рис. 6.7.

Пока ток, протекающий по обмотке реле 5, не выходит за пределы допустимого, подвижной сердечник 6 находится в своем нижнем положении, упираясь в регулировочную планку 7. В случае увеличения тока в электродвигателе, а следовательно, и в обмотке 5, выше допустимого, магнитное поле поднимает сердечник 6, и он своим шпинделем 4 ударяет в толкатель 3. В результате чего контакты 1 и 2 размыкаются, производя отключение электродвигателя.

Но после срабатывания реле и исчезновения тока обмотки, сердечник под действием собственного веса опускается до упора в планку 7, а контакты 1 и 2 под действием пружины 8 снова замыкаются. И если в защищаемом объекте происходит короткое замыкание, то реле снова срабатывает, разрывает контакты 1 и 2 и вновь их замыкает. Создается так называемая “звонковая работа” реле. Чтобы избежать этого процесса, реле максимального тока снабжают механической защелкой, которая не позволяет сердечнику после первого срабатывания опуститься вниз и вновь замкнуть контакты 1 и 2. Обслуживающему персоналу необходимо выяснить причину срабатывания реле, устранить ее и после этого поставить защелку в первоначальное положение.

Регулировка реле на определенный ток производится положением регулировочной планки 7. И чем ниже опущен сердечник, тем больший ток необходим для срабатывания реле.

Тепловое реле служит для защиты двигателя от небольших, но длительных перегрузок. Ток двигателя при этом превышает на 30 % и более номинальный ток.

Одна из разновидностей теплового реле показана на рис. 6.8. Рабочий ток проходит через нагревательный элемент 2, включенный в защищаемую силовую цепь. Элемент 2 нагревает биметаллическую (состоящую из двух слоев металлов, различных по коэффициенту линейного расширения) пластину 1, укрепленную консольно в основании 10.

Свободный конец пластины упирается в рычажок 4, вследствие чего контакты 5 цепи управления замкнуты и ток управления проходит через катушку 8. Подвижной сердечник 7, втянутый катушкой 8, замыкает контакты 9 в защищаемой силовой цепи. В случае длительного увеличения тока в силовой цепи пластина 1 нагревается и изгибается кверху. Рычажок 4 под действием пружины 3 поворачивается и размыкает контакты 5 цепи управления. Катушка 8 обесточивается, сердечник 7 пружиной 6 выводится из катушки и разрывает контакты 9 силовой цепи, защищая двигатель от пер|f60егрузки.

В некоторых конструкциях тепловых реле отсутствуют элементы 6, 7, 8, 9; а контакты 5 разрывают цепь управления катушки электромагнитного контактора в магнитном пускателе, через который двигатель подключается к источнику питания.

К аппаратам защиты можно отнести и плавкие предохранители. Они предназначены для защиты цепей от токов коротких замыканий и недопустимых перегрузок. Быстродействующие предохранители применяются для защиты электрических агрегатов с полупроводниковыми приборами. Предохранители многих типов заполнены кварцевым песком, установка допускается как в вертикальном, так и в горизонтальном положении.