Аппаратура управления электроприводами и ее эксплуатация

Реостаты и контроллеры

Реостаты представляют собой аппараты, конструктивно объединяющие резисторы и устройство для их регулирования. В судовых электроприводах постоянного тока применяют пусковые, пускорегулирующие реостаты и реостаты возбуждения с металлическими резисторами. Ступенчатое изменение величины сопротивления реостата осуществляется перемещением рычага с контактной щеткой. Пусковые реостаты рассчитаны на кратковременную работу. 

Длительная остановка контактного рычага на каком-либо пусковом положении с введенными сопротивлениями недопустима.

Рис. 1. Схема работы контактного элемента кулачкового контроллера типа КВ1

При осмотрах реостатов в процессе эксплуатации проверяют нажатие щеток на контакты, отсутствие замыканий между витками и секциями проволочных резисторов, надежность контактных соединений. Производят чистку контакторов и реле защиты.

Коммутационная и защитная аппаратура на судне

По своему назначению аппаратура ГРЩ, АРЩ и других распределительных устройств подразделяется на: коммутационную, защитную, коммутационно-защитную, измерительную, регулировочную и сигнальную.

Коммутационная аппаратура служит для включений, отключений и переключений электрических цепей. К ней относятся: рубильники и переключатели рубящего типа или ножевые, выключатели и переключатели пакетные и других видов, переключатели универсальные.

Рубильники и переключатели рубящего типа применяют в качестве основных коммутационных аппаратов для набора схемы щита или схемы электроэнергетической установки в целом; их различают по номинальному току (100, 200, 400, 600, 1000 А), числу полюсов (одно-, двух-и трехполюсные) и виду привода (с центральной, боковой рукояткой или с рычажным приводом).

В цепях постоянного тока применяют рубильники с моментным отключением, в которых дугу разрывают вспомогательные ножи, укрепленные на основных с помощью пружин. Кроме обычных рубильников, иногда применяют блоки рубильник — предохранитель.

Современные комплектующие для электросетей: реле, их виды и применение

Безопасность многократного включения и выключения различных механизмов играет огромное значение. Для ее обеспечения в сеть внедряются дополнительные приборы – реле. Они переключают электрические цепи при возникновении определенных перемен во входных параметрах. Такие устройства являются универсальными. Применяют их при снабжении сетей промышленных предприятий, жилых объектов, медицинских учреждений и многих других отраслей.

Реле защиты (реле напряжения, максимального и минимального тока, обрыва поля, обратного тока)

В электроприводах судовых и заводских машин и механизмов аппаратура защиты должна обеспечивать отключение электродвигателя от сети или автоматическое переключение его на безопасный режим (перевод на меньшую частоту вращения) с целью предотвращения нарушения нормальных условий работы двигателя или машины.

К аппаратуре защиты относятся различного рода реле, автоматические выключатели и предохранители.

Реле защиты — электромагнитные реле напряжения, максимального и минимального тока, контроля цепи (реле обрыва поля), обратного тока и др. Функции реле защиты могут выполнять реле контроля неэлектрических величин, реагирующие на предельные значения давления, температуры, частоты вращения и т.д.

Реле напряжения используют для минимальной защиты. Минимальная защита обеспечивает автоматическое отключение электропотребителя при понижении напряжения сети ниже допустимого значения. Широкое применение в качестве реле напряжения получили электромагнитные реле типов РЭ-510Т, РЭМ-23, РЭМ-231, РЭМ-232, РЭВ-261 и ряд других. Их электромагнитные системы имеют катушки на номинальные напряжения 24, 55, 110 и 220 В. Напряжение втягивания реле можно регулировать до 60 % номинального. Время срабатывания реле не превышает 0,1 с.

Устройство Сириус-ЦС

Для автоматизации процессов и обеспечения необходимой защиты различного типа, например защиты от короткого замыкания, скачков напряжения, пожаробезопасность, фазной защиты, разрабатываются и модифицируются различные устройства релейной защиты.

Такие аппараты представляют собой терминалы с различным набором функций, в зависимости от назначения. Терминалы устанавливаются в шкафы релейной защиты и автоматики (РЗА). Шкафы располагают на нужном энергообъекте, образуя автоматизированную систему управления технологическими процессами.

Рассмотрим микропроцессорное устройство центральной сигнализации «Сириус-ЦС». Данный терминал используется в построении системы сигнализации на различных объектах, оснащенных микропроцессорными и электромеханическими устройствами релейной защиты и автоматики.

Аппаратура управления электроприводами

Управление электроприводом — это принудительное изменение его состояния, осуществляемое с помощью электроаппаратуры. К аппаратуре электропривода относятся контакторы, реле, контроллеры, различные командоаппараты (кнопки, пульты управления), тормозные электромагниты, резисторы, а также комплексные устройства (реостаты, пускатели, магнитные станции, магнитные усилители, различные блоки на полупроводниках и т. д.).

Контакторы постоянного и переменного тока

Их основным назначением является частая коммутация силовых электрических цепей. Существует множество конструктивных форм контакторов, отличающихся взаиморасположением деталей, величиной, устройством отдельных узлов и т. д., но все эти аппараты состоят из таких же основных элементов и действуют по одному принципу.

Контакторы выпускают сериями. Контакторы данной серии различаются в основном только величиной номинального тока, а следовательно, размерами, но не конструкцией. На судах наиболее распространены контакторы серий КП, КУ и КПМ — постоянного тока, КТ и КТФ — переменного тока и КМ, выпускаемые как для переменного, так и для постоянного тока.

Контакторное управление электродвигателем

Контакторное управление применяется в тех же случаях, что и контроллерное, но для электродвигателей большей мощности или с более частыми пусками и остановками.

Схема контакторного управления, кроме пусков, остановок, торможения, регулирования скорости и реверсирования двигателя, предусматривает защиту его от перегрузки, понижения или исчезновения напряжения в сети и других ненормальных режимов.

При контакторном управлении достигается автоматизация процессов управления электродвигателем. Разберем некоторые принципы такой автоматизации и наиболее часто встречающиеся элементы схем контакторного управления.

Пуск электродвигателей постоянного тока сводится к постепенному выводу пусковых сопротивлений из цепи якоря. Автоматизация этого процесса может осуществляться в зависимости от изменения скорости вращения якоря электродвигателя, изменения тока в цепи якоря, величины э. д. с. или времени, истекшего от начала пуска.

Контроллерное управление электродвигателем

Контроллерное управление применяется главным образом для электродвигателей постоянного тока повторно-кратковременного режима работы. Оно предусматривает, помимо пуска и остановки также регулирование скорости вращения, изменение направления вращения (реверсирование) и торможение электродвигателя. Кроме того, при контроллерном управлении часто осуществляют защиту электродвигателей от ненормальных условий работы: перегрузки, понижения или исчезновения напряжения в питающей его сети. Такая защита достигается при помощи релейно-контакторной аппаратуры.

Релейно-контакторная аппаратура размещается на особой, так называемой защитной панели, встраиваемой в контроллер или монтируемой отдельно от него.

Судовые электродвигатели (способы защиты, режимы работы, способы управления)

Помимо общих требований, предъявляемых ГОСТом, судовые электродвигатели должны удовлетворять специальным требованиям, вытекающим из условий работы их на судне. К этим условиям прежде всего относится способность машин надежно работать при периодическом крене до 45°, возникающем при качке судна.

Помимо периодической качки, судовые машины должны без вреда для их работы выдерживать длительный крен и дифферент до 7°.

Изоляция машин должна выполняться из влагостойких и теплостойких изолирующих материалов.

Все судовые машины должны быть снабжены встроенными фильтрами для подавления помех радиоприему. По способу защиты от вредных влияний окружающей среды электродвигатели бывают в открытом, брызгозащищенном, водозащищенном, герметическом и взрывобезопасном исполнении.

У электродвигателя в открытом исполнении, или, короче, у открытого электродвигателя все вращающиеся и токопроводящие части открыты, т. е. не имеется каких-либо специальных защитных приспособлений.

Что такое реле?

Аппараты, замыкающие или размыкающие свои контакты, вследствие изменения величины контролируемого ими физического фактора называются реле. Они служат для защиты и для автоматического управления электрическими машинами.

Факторы, воздействующие на срабатывание реле, могут быть как электрическими (ток, напряжение), так и неэлектрическими (температура, давление, характер среды, уровень жидкости и т. п.). Значение фактора, при котором происходит срабатывание реле, называется величиной срабатывания, или уставкой реле.

По принципу действия реле можно разделить на электромагнитные, индукционные, тепловые и т. п. По времени срабатывания различают реле мгновенного действия и реле с выдержкой времени (реле времени). Выдержка времени может быть как при замыкании контактов реле, так и при размыкании.