Аппаратура управления и защиты электродвигателей

1. Аппаратура управления и защиты электродвигателей

2. Нагрев и охлаждение электродвигателей

Потери энергии в двигателе вызывают
нагрев его отдельных частей.
Работа электродвигателя сопровождается
потерями части энергии на нагрев.

3.

Мощность потерь
∆Р=Р(1/η-1)
Р - Мощность на валу двигателя;
η – КПД двигателя.

4.

Температура двигателя зависит и от
температуры окружающей среды, которую
при расчетах принимают равной +40° С.
Разность между температурами двигателя
и окружающей среды называют
температурой перегрева.

5.

Наибольшая допустимая температура нагрева
(°С) для изоляции:
класса А — 105;
класса В — 130;
класса F — 155;
класса Н — 180;
класса С — более 180.

6.

Установившаяся температура перегрева
определяется по формуле
Ƭуст=∆Р/А
А – коэффициент теплоотдачи, Вт/град

7.

8. Аппаратура управления

применяется для управления
электродвигателем во время работы.

9. По назначению:

коммутирующие — предназначенные для
размыкания из замыкания электрической цепи
(рубильники, переключатели, пакетные
выключатели и т. д.);
защитные — осуществляющие защиту
электродвигателей и сети от коротких замыканий и
перегрузок (автоматические выключатели,
предохранители, тепловое реле, реле
максимального тока и минимального напряжения);
управления — служащие для пуска и остановки
двигателей, изменения направления и частоты
вращения (пускатели, контакторы, контроллеры,
регулировочные и тормозные резисторы, реле
управления).

10. По принципу действия:

аппараты ручного управления, которые
вступают в работу только в результате
непосредственного воздействия
обслуживающего персонала;
аппараты дистанционного или
автоматического управления, которые
могут быть приведены в действие
обслуживающим персоналом
дистанционно, либо их работа может быть
поставлена в автоматическую зависимость
от заранее заданных условий.

11. Пускорегулирующая аппаратура ручного управления

относят рубильники, переключатели,
выключатели, пакетные выключатели и
контроллеры.

12.

Рубильники предназначены для
периодического (редкого) включения
(отключения)— коммутации силовых
электрических цепей напряжением до 500 В
при силе номинального тока до 500 А.

13.

Пакетные
выключатели и
переключатели
предназначены для
периодической
коммутации силовых
и управления
вспомогательных
электрических цепей
при силе
номинального тока до
360 А.

14.

Кнопки управления предназначены для
коммутации электрических цепей управления
контакторов, магнитных пускателей, реле и
звуковых сигналов при номинальном токе до 5
А, но при большом числе включений.

15.

Контроллер — электроаппарат с большим
числом контактов, предназначен для
одновременного переключения нескольких
электрических цепей: силовых, возбуждения
и управления электроприводом для
осуществления пуска, регулирования
рабочей скорости, электрического
торможения, остановки и реверсирования.

16. Аппаратура автоматического управления

Аппаратура автоматического управления
применяется в схемах пуска двигателей в
ход, регулирования скорости вращения,
торможения и отключения двигателей, а так
же для обеспечения определенной
последовательности работы других
аппаратов автоматической схемы.

17. контактор

I
– это аппарат с
дистанционным
управлением,
предназначенный для
многократных включений
и отключений
электрической цепи при
токах нагрузки, не
превышающих
номинальный, а также
для редких отключений
при токах перегрузки.
Д
I
I
I
б
Рисунок 6.4 – Устройство и схема
включения контактора

18. магнитные пускатели

I
магнитные пускатели
коммутационные аппараты
дистанционного
управления,
предназначенные для
включения и отключения
электродвигателей и
других потребителей
электрической энергии.
I
Конструктивная схема пускателя

19. Аппаратура защиты

необходима для защиты электрооборудования
от ненормальных условий работы и аварийных
режимов.

20. Плавкие предохранители

• Металлические
электроды
• Плавкая вставка
• Цилиндрический корпус из
изолирующего материала

21. Время разрыва электрической цепи

tр=tпл+tд
tпл - время разогрева вставки до ее
расплавления
tд – время существования электрической дуги

22.

Достоинства:
просты в исполнении,
дешевы.

23. автоматические выключатели

- защитный электрический аппарат,
автоматически отключающий электрическую
цепь при возникновении аварийных режимов
(короткого замыкания, перегрузки понижения
напряжения), используется также для редких
коммутаций электрической цепи при
нормальных условиях.

24. Тепловые реле

– аппараты многократного действия,
обеспечивают защиту
электрооборудования от недопустимого
перегрева, вызванного длительной
перегрузкой.

25. Схема пуска АД

26. Устройство защитного отключения (УЗО)

применяются для защиты людей от
поражения электрическим током и для
предотвращения опасной утечки тока,
которая может привести к пожару в
результате повреждения изоляции
электропроводки или бытовых приборов

27.

28.

Конструктивно УЗО собрано в
корпусе из диэлектрического
материала. Внутри содержит
трансформатор тока, выполненный
на тороидальном ферромагнитном
сердечнике с тремя обмотками – две
первичные и одна обмотка
управления.
Две первичные токовые обмотки
включены встречно. Первая обмотка
образована фазным проводом, в ней
протекает ток к нагрузке (к
потребителю). Вторая обмотка
образована нулевым проводом, в ней
протекает обратный ток от нагрузки
(от потребителя).

29.

В обычном режиме, когда в цепи нет
утечки, токи, протекающие в обоих
обмотках равны по значению, но
противоположно направленны. При
протекании в обмотках, эти токи наводят в
сердечнике трансформатора тока
магнитные потоки. Наведенные магнитные
потоки направлены встречно
и компенсируют друг друга, поэтому
суммарный магнитный ФΣ поток равен
нулю.

30.

При пробое на корпусс токи в фазном и нулевом проводах
будут различны. По фазному проводнику через УЗО кроме
тока нагрузки будет протекать ток утечки, который для
трансформатора тока будет дифференциальным (т.е.
разностным). Разные по значению токи в первичных
обмотках будут наводить в сердечнике разные по значению
магнитные потоки. Результирующий магнитный поток будет
отличен от нуля. По закону электромагнитной индукции он
будет наводить электрический ток в обмотке управления.
Если этот ток достигнет значения, достаточного для
срабатывания электромагнитного реле, то оно сработает,
приводя в движение расцепитель, силовые контакты УЗО
разомкнутся. В результате электроустановка, находящаяся
под защитой УЗО обесточится.