Тиристорные контакторы для конденсаторных установок

Устройство магнитного пускателя

Все виды магнитных пускателей объединяют такие элементы конструкции, как электромагнит переменного тока, система подвижных и неподвижных силовых и вспомогательных контактов. Несущей частью является корпус из термостойких и негорючих пластиков. Эти пластмассы должны быть механически прочными и не деформироваться при повышенной температуре. Любой пускатель, как правило, трехфазный.

1. Контактные пружины, обеспечивающие плавность пуска
2. Подвижные контакты (мостики)
3. Неподвижные контакты (пластины)
4. Пластмассовая траверса
5. Якорь
6. Катушка пускателя
7. Ш-образная часть магнитопровода
8. Дополнительные контакты

Классификация магнитных пускателей делается по нескольким признакам, среди которых обычно главной является величина пускателя. Под величиной подразумеваются не габариты или вес пускателя, а то, какой ток он может коммутировать и насколько он устойчив к дуге в цепях с индуктивностями (при отключении электродвигателя). Основой является нереверсивный магнитный пускатель, так как реверсивные собираются из последних. Работа магнитных пускателей протекает в разных условиях, поэтому их также классифицируют по степени защищенности: открытое, защищенное, пылебрызгонепроницаемое.

Работа магнитного пускателя очень часто требует наличия теплового реле. Все типы магнитных пускателей имеют конструктивно совместимые тепловые реле. Часто их выпускает один и тот же производитель. Особенно важными применениями тепловых реле является защита электродвигателей от перегрева. Тепловое реле состоит из двухфазных биметаллических проводников (проводников с разными коэффициентами теплового расширения) – по одному на каждую фазу.

С электрической точки зрения, они являются резисторами с очень малым сопротивлением, и, таким образом, служат датчиками тока. Когда через фазы (или одну из них) протекает слишком большой ток, биметаллическая пластина изгибается и размыкает магнитные контакты, то есть контакты в цепи катушки пускателя. Подключение тепловых реле выполняется между пускателем и нагрузкой.

Все больше распространяются модульные пускатели. Это пускатели, монтируемые на DIN-рейку. Это металлическая профильная полоса, закрепляемая в шкафах на щите. Простота и легкость монтажа – исключительные. Рядом с пускателем (контактором) можно прикрепить тепловые реле, автоматы, УЗО (устройство защитного отключения), микропроцессорные контроллеры и многое другое. Модульные устройства очень легко собираются в схемы, благодаря каналам для проводов, проложенным между DIN-рейками. Монтаж выполняется зачищенными проводами необходимого сечения, обжатыми наконечниками. Наконечники вставляют в отверстия клемм приборов согласно принципиальной схеме и зажимают винтами.

На верхнюю сторону пускателей наносится маркировка, необходимая при монтаже и ремонте. Там есть обозначение типа, схема контактов и в некоторых случаях производители оставляют место для наклейки или подписи потребительских данных.

Большие успехи в силовой электронике, достигнутые за последние десятилетия, привели к тому, что большинство основных производителей теперь предлагают потребителям бесконтактные пускатели, содержащие мощные полупроводниковые ключи. У них есть определенные преимущества. Они работают бесшумно, не искрят, имеют высокую частоту переключений.

Некоторые модели благодаря ШИМ-контроллерам позволяют плавно пускать электродвигатели, а для автоматизации предусмотрены даже сетевые интерфейсы. К недостаткам можно отнести высокую цену, высокую квалификацию ремонтного персонала и небезопасную гальваническую связь с сетью, что может угрожать электрикам-ремонтникам.

Схема работы

Принцип действия магнитного пускателя не сложный – при включении питания кнопкой «Пуск», электрический ток проходит по катушке и намагничивает подвижный якорь. Как результат – якорь притягивается к неподвижной части и происходит замыкание главных контактов. Ток протекает по цепи и происходит включение электродвигателя. Если питание выключить, электрический ток пропадет с катушки и произойдет ее размагничивание. Этот процесс повлечет за собой задействование контактной пружины, которая вернет якорь в исходное положение. Главные контакты разомкнутся и цепь будет полностью обесточена.

Обращаем Ваше внимание на то, что мгновенное размыкание контактов произойдет не только, после намеренного отключения питания, но и если напряжение в сети упадет больше, чем на 60% от номинального значения. Теперь Вы знаете, как работает магнитный пускатель

Как видно, схема работы устройства довольно простая. Наглядно увидеть принцип действия Вы можете на видео примерах ниже

Теперь Вы знаете, как работает магнитный пускатель. Как видно, схема работы устройства довольно простая. Наглядно увидеть принцип действия Вы можете на видео примерах ниже.

Наглядная работа аппарата

Подробное объяснение от специалиста

Составные части аппарата

Первым делом рассмотрим устройство магнитного пускателя. На самом деле конструкция не сложная и включает в себя подвижную и неподвижную часть. Чтобы информация была более понятной, рассмотрим конструкцию аппарата, опираясь на модель серии ПМЕ:

Конструкция аппарата ПМЕ

1. Контактные пружины, которые обеспечивают плавное замыкание контактов при включении пускателя, а также создают необходимое усилие нажатия.
2. Контактные мостики.
3. Контактные пластины.
4. Пластмассовая траверса.
5. Якорь.
6. Обмотка.
7. Ш-образная часть сердечника (неподвижная)
8. Дополнительные контакты.

Помимо этого устройство магнитного пускателя может включать в себя амортизаторы, назначение которых – смягчить удар во время пуска аппарата. В серии ПМ12 амортизаторы обозначены цифрой 8, но более понятно они показаны на второй картинке – конструкции магнитного пускателя ПАЕ-311 (обозначение «10»).

ПАЕ-311

Мы рассказали, из чего состоит магнитный пускатель, однако вряд ли это дало Вам что-либо понять, особенно если Ваш уровень знаний «чайник в электрике». Чтобы все стало на свои места, далее мы рассмотрим принцип работы аппарата.

Функция тиристорного контактора

Работа тиристорного контактора основана на бесконтактном переключении. Это физическое явление связано с изменением проводимости полупроводников, подключенных к цепи с нагрузкой. Во время работы нет видимого разрыва в цепи, и процесс происходит следующим образом: когда цепь выключена, проводимость полупроводника быстро падает, и сопротивление может достигать нескольких десятков МОм. При включении проводимость элемента восстанавливается, а сопротивление становится равным нулю и измеряется в миллиамперах (мОм).

Полупроводниковые приборы представляют собой различные типы симисторов, тиристоров и транзисторов, которые последовательно соединены с нагрузкой в электрической цепи. Их работа основана на явлении перехода электрон-дырка (p-дырка), которое обеспечивает однонаправленную проводимость от анода (p) к катоду (p).

Те же принципы используются для управления контактором или тиристорным переключателем переменного тока. Наиболее часто используется встречно-параллельная комбинация тиристоров VS1 и VS2, показанная на рисунке. Блок управления генерирует импульсы, когда напряжение проходит через ноль. Под действием импульсов тиристоры открываются поочередно, смещаясь друг относительно друга на 180 градусов. Это вызывает протекание в цепи синусоидально переменного тока. Когда ток кратковременной нагрузки уменьшается, тиристоры выключаются.

Величина тока, при котором происходит отключение, называется током удержания. Переменный импульс от блока управления вызывает прерывистое закрытие и открытие тиристоров.

На практике схема, показанная здесь, работает следующим образом. При нажатии кнопки SB1 через электронное реле времени KT протекает ток. Это приводит к замыканию контакта KT в цепи управления, и тиристоры VS1 и VS2 становятся проводящими, первый с положительной полуволной напряжения, а второй с отрицательной полуволной напряжения. Эта проводимость сохраняется до тех пор, пока контакты KT замкнуты. По истечении времени выдержки контакты разомкнутся, и на управляющие электроды больше не будет подаваться напряжение. Проводимость теряется, и цепь разрывается.

Все это происходит за очень короткое время, достаточно продолжительное для сварки сопротивлением, используемой в качестве примера. Такой режим работы может обеспечить только тиристорный контактор в сочетании с электронным реле времени. Необходимая полярность тока управления обеспечивается диодами VD1 и VD2, подключенными к соответствующим тиристорам.

Этот тип контакторов предназначен для работы на переменном токе. Он считается неконтролируемым, поскольку нет возможности контролировать величину токовой нагрузки. Такие контакторы обеспечивают только продолжительность этой нагрузки, благодаря определенному количеству полуволн, задаваемому электронным реле времени.

Доброе утро всем. Нужна схема управления тиристорным контактором КТ-07, устройство, которое будет включать контактор на время удержания с кнопкой управления, только, желательно, очень подробно и как оно должно быть подключено к самому контактору. Еще желательно объяснить смысл (необязательно) При отсутствии специалистов в нашей области, пытаюсь освоить электротехнику самостоятельно. Программа очень нужна. Прилагаю фото контактора, который нужно приручить)))(фото из сети)

Тиристорные пускатели

В современной электроэнергетике в условиях повышенных требований к энергопотребителям все большее применение находят электронные устройства для запуска асинхронных электродвигателей.

Отличительная особенность электронных устройств заключается в том, что с их помощью осуществляется управление запуском электродвигателя, в результате работа двигателя оптимальным образом соответствует нагрузке, создаваемой присоединенным исполнительным механизмом.

Использование тиристорных пускателей, являющихся самыми надежными электронными устройствами для запуска асинхронных двигателей, дает возможность:

• уменьшить в 4-5 раз броски пускового тока электродвигателей при плавном пуске;
• уменьшить падение напряжения в питающей сети;
• устранить перекосы фаз из-за несимметричной нагрузки;
• улучшить условия эксплуатации токоподводящего оборудования;
• уменьшить потери электроэнергии;
• сократить финансовые затраты при строительстве более экономичных энергосистем.

Применение позволяет:

• ограничить пусковой момент электродвигателя и, тем самым, исключить ударные нагрузки на механизм, рывки в механической трансмиссии транспортеров, подъемников или гидравлические удары в трубах или задвижках в момент пуска и останова двигателей;
• уменьшить пусковые токи, снизить вероятность нежелательных отключений и перегрева двигателя;
• повысить срок службы двигателя за счет применения полного набора защит;
• уменьшить электрические потери в электродвигателе;
• увеличить частоту пусков и удлинить межремонтные промежутки; оборудования при минимальном обслуживании;
• продлить срок нормальной эксплуатации оборудования.

ООО «Энергия -Т», г. Тольятти,

является разработчиком и изготовителем всего спектра тиристорных (бесконтактных) пускателей серии ПТТ, предназначенных для осуществления прямого «безударного» пуска, плавного пуска и плавного останова, защиты асинхронных двигателей максимальной номинальной мощностью от 6,6 до 660 кВт, номинальным напряжением 0,4 кВ и номинальной частотой 50 Гц.

Основные типы тиристорных пускателей, выпускаемых предприятием:

Пускатели с плавным пуском, с прямым «безударным» пуском:

• на напряжение 0,4 кВ частотой 50 Гц
• трехфазные трехполюсные, двухполюсные
• на номинальные рабочие токи от 10 до 1000 А
• модификации с использованием тиристоров, симисторов, модулей тиристорных
• конструктивное исполнение – с (без) шунтированием, с (без) реверсом
• с набором защит: от токов короткого замыкания
• интегральная токовая защита
• от обрыва фаз
• от перегрева силовых полупроводниковых приборов

в климатическом исполнении УХЛ, категория размещения 4 по ГОСТ 15543.1-89
степень защиты изделия IP00, IP20.

Предприятие по техническому заданию заказчика разрабатывает и изготавливает любые тиристорные пускатели на номинальные рабочие токи от 10 до 1000 А.

Пускатели тиристорные трехфазные ПТТ-Х-380-ХХ-УХЛ4

Пускатели предназначены для бесконтактной коммутации асинхронных двигателей. Основные области применения пускателя тиристорного с безударным пуском (ПТТ): для пуска электродвигателей центробежных насосов, компрессоров, вентиляторов и воздуходувок, ненагруженных конвейеров и т.д.

Основные области применения пускателя тисторного с плавным пуском (ПТТ-ПП): насосное, вентиляционное, дымососное, подъемно-транспортное оборудование и т.д. Алгоритм плавного пуска (останова) обеспечивается увеличением (снижением) напряжения на выходе тиристорного пускателя по линейному закону за счет импульсно-фазового регулирования.

Схема тиристорный пускатель своими руками

Александр Ситников (Кировская обл.)Рассматриваемая в статье схема позволяет осуществить безударный пуск и торможение электродвигателя, увеличить срок службы оборудования и снизить нагрузку на электросеть. Плавный пуск достигается путём регулирования напряжения на обмотках двигателя силовыми тиристорами.

Устройства плавного пуска (УПП) широко применяются в различных электроприводах. Структурная схема разработанного УПП приведена на рисунке 1, а диаграмма работы УПП – на рисунке 2. Основой УПП являются три пары встречно-параллельных тиристоров VS1 – VS6, включенных в разрыв каждой из фаз. Плавный пуск осуществляется за счёт постепенного

увеличения прикладываемого к обмоткам электродвигателя сетевого напряжения от некоторого начального значения Uначдо номинального Uном. Это достигается путём постепенного увеличения угла проводимости тиристоров VS1 – VS6 от минимального значения до максимального в течение времени Тпуск, называемого временем пуска.

Обычно значение Uначсоставляет 30…60% от Uном, поэтому пусковой момент электродвигателя существенно меньше, чем в случае подключения электродвигателя на полное напряжение сети. При этом происходит постепенное натяжение приводных ремней и плавное зацепление зубчатых колес редуктора. Это благоприятно сказывается на снижении динамических нагрузок электропривода и, как следствие, способствует продлению срока службы механизмов и увеличению интервала между ремонтами.

Применение УПП также позволяет снизить нагрузку на электросеть, поскольку в этом случае пусковой ток электродвигателя составляет 2 – 4 номинала тока двигателя, а не 5 – 7 номиналов, как при непосредственном пуске

Это важно при питании электроустановок от источников энергии ограниченной мощности, например, дизель-генераторных установок, источников бесперебойного питания и трансформаторных подстанций малой мощности. (особенно в сельской местности)

После завершения пуска тиристоры шунтируются байпасом (обходным контактором) К, благодаря чему в течение времени Траб на тиристорах не рассеивается мощность, а значит, экономится электроэнергия

(особенно в сельской местности). После завершения пуска тиристоры шунтируются байпасом (обходным контактором) К, благодаря чему в течение времени Траб на тиристорах не рассеивается мощность, а значит, экономится электроэнергия.

При торможении двигателя процессы происходят в обратном порядке: после отключения контактора К угол проводимости тиристоров максимален, напряжение на обмотках электродвигателя равно сетевому за вычетом падения напряжения на тиристорах. Затем угол проводимости тиристоров в течение времени Тторм уменьшается до минимального значения, которому соответствует напряжение отсечки Uотс, после чего угол проводимости тиристоров становится равным нулю и напряжение на обмотки не подается. На рисунке 3 приведены диаграммы тока одной из фаз двигателя при постепенном увеличении угла проводимости тиристоров.

На рисунке 4 приведены фрагменты принципиальной электрической схемы УПП. Полностью схема приведена на сайте журнала. Для её работы требуется напряжение трех фаз А, В, С стандартной сети 380 В частотой 50 Гц. Обмотки электродвигателя при этом могут быть соединены как «звездой», так и „треугольником“.

В качестве силовых тиристоров VS1 – VS6 применены недорогие приборы типа 40TPS12 в корпусе ТО-247 с прямым током Iпр= 35 А. Допустимый ток через фазу составляет Iдоп= 2Iпр= 70 А. Будем считать, что максимальный пусковой ток составляет 4Iном, откуда следует, что Iном

Источник

Преимущества и недостатки

Несомненные плюсы тиристорных контакторов в сравнении с обычными устройствами заключаются в следующем:

• При регулярных включениях и отключениях отсутствует электрическая дуга, вызывающая разрушение контактов у электромагнитных устройств.
• Небольшой промежуток срабатывания дает возможность выполнять учащенные коммутации, практически без ограничений. Рабочие режимы могут быть не только длительными, но и повторно-кратковременными.
• Отсутствуют движущиеся части, подверженные механическому износу. Поэтому срок эксплуатации тиристорных контакторов намного выше, чем у обычных устройств.
• Бесшумная работа, благодаря особенностям конструкции.
• Очень простой ремонт и обслуживание. Любую деталь контактора можно легко заменить в течение короткого времени без демонтажа основного устройства.
• В случае необходимости тиристорный контактор легко переделывается под другой номинал тока. Для этого устанавливается подходящий тиристор с соответствующими техническими характеристиками.

Тиристорный пускатель , собрать пускатель из тиристоров Т161

9.1.14. Усилитель УВБ-11-19-3721: а —

условное обозначение;б — функциональная схема

при разомкнутом контакте К

происходит самопроизвольно при первом переходе тока нагрузки через нуль.

Для того чтобы схема управлялась логическими сигналами от других элементов, предусмотрен согласующий каскад на ИС типа К511ЛИ1, выход которого подключен к обмотке герконового реле К.

В усилителях, предназначенных для коммутации цепей нагрузки

постоянного тока, эта коммутация осуществляется тиристором, который выключается с помощью схемы принудительной коммутации, т. е. путем разряда на тиристор заряженного заранее конденсатора.

ЛЕКЦИЯ № 30

9.2. Микропроцессоры и электронные управляющие машины

9.2.1. Общие сведения.

9.2.2. Функциональная схема ЭВМ.

9.2.3. Электронные и микропроцессорные аппараты, их классификация и

физические явления в них.

9.2.4.Функциональная схема управления электродвигателем постоянного

тока с помощью микропроцессора.

Общие сведения

В настоящее время для улучшения технических характеристик, повышения надежности и сокращения времени монтажа аппараты автоматического управления и регулирования электрического привода выполняются в виде комплектных станций управления (КСУ). Эти станции проектируются по типовым схемам и собираются на заводе-изготовителе с применением наиболее высокопроизводительного оборудования, что ведет к сокращению материалоемкости и трудоемкости, позволяет быстро внедрять новейшие достижения науки и техники. КСУ создаются на базе либо традиционных электромагнитных аппаратов (автоматов, пускателей, контакторов, реле), либо дискретных полупроводниковых элементов, либо совместного использования и тех и других изделий. Для КСУ характерна фиксированная последовательность всех функциональных операций. Любое изменение поставленной ранее функциональной задачи требует перемонтажа принципиальной схемы КСУ и последующей наладки, что связано с затратами дополнительного труда и, времени. Поэтому создаваемые в настоящее время системы программного управления металлорежущими станками, роботами, технологическими процессами требуют наличия легко изменяемой программы управления.

Развитие полупроводниковой техники привело к созданию больших

Рис. 9.2.1. Функциональная схема ЭВМ

интегральных микросхем (БИС) с очень высокой степенью интеграции. БИС на одном кристалле имеют несколько десятков тысяч элементов и способны реализовать сложнейшие функции управления. Применение БИС в комплектных

устройствах автоматического управления создает исключительно широкие возможности в гибком изменении их программ, уменьшении габаритов, повышении надежности и долговечности. На основе БИС создаются микропроцессоры.

Дата добавления: 2017-05-02; ;

Тиристорный пускатель , собрать пускатель из тиристоров Т161

9.1.14. Усилитель УВБ-11-19-3721: а —

условное обозначение;б — функциональная схема

при разомкнутом контакте К

происходит самопроизвольно при первом переходе тока нагрузки через нуль.

Для того чтобы схема управлялась логическими сигналами от других элементов, предусмотрен согласующий каскад на ИС типа К511ЛИ1, выход которого подключен к обмотке герконового реле К.

В усилителях, предназначенных для коммутации цепей нагрузки

постоянного тока, эта коммутация осуществляется тиристором, который выключается с помощью схемы принудительной коммутации, т. е. путем разряда на тиристор заряженного заранее конденсатора.

ЛЕКЦИЯ № 30

9.2. Микропроцессоры и электронные управляющие машины

9.2.1. Общие сведения.

9.2.2. Функциональная схема ЭВМ.

9.2.3. Электронные и микропроцессорные аппараты, их классификация и

физические явления в них.

9.2.4.Функциональная схема управления электродвигателем постоянного

тока с помощью микропроцессора.

Общие сведения

В настоящее время для улучшения технических характеристик, повышения надежности и сокращения времени монтажа аппараты автоматического управления и регулирования электрического привода выполняются в виде комплектных станций управления (КСУ). Эти станции проектируются по типовым схемам и собираются на заводе-изготовителе с применением наиболее высокопроизводительного оборудования, что ведет к сокращению материалоемкости и трудоемкости, позволяет быстро внедрять новейшие достижения науки и техники. КСУ создаются на базе либо традиционных электромагнитных аппаратов (автоматов, пускателей, контакторов, реле), либо дискретных полупроводниковых элементов, либо совместного использования и тех и других изделий. Для КСУ характерна фиксированная последовательность всех функциональных операций. Любое изменение поставленной ранее функциональной задачи требует перемонтажа принципиальной схемы КСУ и последующей наладки, что связано с затратами дополнительного труда и, времени. Поэтому создаваемые в настоящее время системы программного управления металлорежущими станками, роботами, технологическими процессами требуют наличия легко изменяемой программы управления.

Развитие полупроводниковой техники привело к созданию больших

Рис. 9.2.1. Функциональная схема ЭВМ

интегральных микросхем (БИС) с очень высокой степенью интеграции. БИС на одном кристалле имеют несколько десятков тысяч элементов и способны реализовать сложнейшие функции управления. Применение БИС в комплектных

устройствах автоматического управления создает исключительно широкие возможности в гибком изменении их программ, уменьшении габаритов, повышении надежности и долговечности. На основе БИС создаются микропроцессоры.

Дата добавления: 2017-05-02; ;

Запираемые тиристоры

Тиристоры являются наиболее мощными электронными ключами, используемыми для коммутации высоковольтных и сильноточных (сильнотоковых) цепей. Однако они имеют существенный недостаток – неполную управляемость, которая проявляется в том, что для их выключения необходимо создать условия снижения прямого тока до нуля. Это во многих случаях ограничивает и усложняет использование тиристоров.

Для устранения этого недостатка разработаны тиристоры, запираемые сигналом по управляющему электроду G. Такие тиристоры называют запираемыми (GTO – Gate turn-off thyristor) или двухоперационными.

Запираемые тиристоры (ЗТ) имеют четырехслойную р-п-р-п структуру, но в то же время обладают рядом существенных конструктивных особенностей, придающих им принципиально отличное от традиционных тиристоров – свойство полной управляемости. Статическая ВАХ запираемых тиристоров в прямом направлении идентична ВАХ обычных тиристоров. Однако блокировать большие обратные напряжения запираемый тиристор обычно не способен и часто соединяется со встречно-параллельно включенным диодом. Кроме того, для запираемых тиристоров характерны значительные падения прямого напряжения. Для выключения запираемого тиристора необходимо подать в цепь управляющего электрода мощный импульс отрицательного тока (примерно 1:5 по отношению к значению прямого выключаемого тока), но короткой длительности (10-100 мкс).

Запираемые тиристоры также имеют более низкие значения предельных напряжений и токов (примерно на 20-30 %) по сравнению с обычными тиристорами.