Файл: Тасбулатов Х.Т. Электропривод в сельском хозяйстве.pdf

увеличения теплоемкости реостатов. Объем масла в системе охлаждения подбирают та­ кой, чтобы температура масла в наиболее на­ гретом месте не превышала 80°С. Реостаты с масляным охлаждением, слабо отдавая теп­ ло в окружающую среду, охлаждаются во мно­ го раз медленнее реостатов с воздушным ох­ лаждением.

По конструкции переключателей ступеней сопротивления различают реостаты: плоские барабанные, вальковые, кулачковые и кон­ такторные.

Реостаты с плоским переключателем сту­ пеней сопротивления имеют ряд неподвижных контактов, расположенных по дуге окружно­ сти и закрепленных на плоской доске из изо­ ляционного материала, и один подвижный, скользящий контакт (рис. 35). Этими контак­ тами соединены отдельные секции сопротивле­ ний реостата.

Ввиду того, что при переходе подвижного контакта от одного неподвижного контакта на другой образуется искра, вызывающая обгорание контактов, реостаты с плоским переклю­ чателем ступеней сопротивления устанавли­ вают только при числе включений не свыше

му виду коллектор электрической машины по­ стоянного тока, по которому скользит подвиж­ ный контакт. Эти переключатели применяются при числе пусков от 10 до 30 в час.

Реостаты с вальковым переключат$-

71

Рис. 35. Реостаты с контактным переключением элемен­

тов сопротивления.

--------------------- •

Рис. 36. Чугунные элементы сопротивления.

--------------------- •

Рис. 37. Эскиз контроллера.

--------------------------- ©

Рис. 38. Разрез по контактному элементу кулачкового

контроллера.

72

лем — контроллером — применяют при час­ тых пусках, до 240 и более раз в час. Иногда контроллер помещают в общий кожух с соп­ ротивлениями, но это придает громоздкость конструкции. Чаще всего контроллер .пред­ ставляет собой только переключатель, а соп­ ротивления монтируют в другом месте, сое­ диняя их с контактами контроллера провода­ ми или кабелями.

Контроллер состоит из поворачивающегося непроводящего валика 1 (рис. 37), на котором в определенном порядке (в соответствии со схемой) укреплены контактные планки 4. Эти планки чаще всего медные или бронзовые. Они уложены по поверхности валика в виде коль­ цевых сегментов. На подвижной изолирующей стойке 2 укреплены отдельно проводящие пру­ жинящие пальцы 3, изолированные друг от друга, к ним подводятся провода от соответ­ ствующих элементов схемы.

При повороте рукоятки контроллера 5 по часовой стрелке контактные планки 1, 2, 3, 4, 5 в определенной последовательности подхо­ дят под пружинящие пальцы 1, 2, 3, 4, 5, давая соответствующие соединения.

Контроллеры применяются при повторно­ кратковременном режиме работы механизмов и в тех случаях, когда требуются более или менее сложные переключения, например, при реверсировании привода. Выбор контроллера производится по номинальному току и напря­ жению двигателя, причем при управлении асинхронными двигателями величину тока статора и ротора необходимо учитывать от­ дельно. Следует принимать во внимание число

74

включений электродвигателя в час, так как с увеличением числа включений допустимая мощность контроллера уменьшается.

Существенным недостатком вальковых кон­ троллеров является трущийся контакт между пальцем и сегментом. Это приводит к сравни­ тельно быстрому износу контактирующих эле­ ментов и затяжке в разрыве дуги при размы­ кании цепи. Недостаток этот устранен в ку­ лачковых контроллерах.

Реостаты с кулачковым контроллером имеют набор контактных элементов, помещен­ ных в стальной кожух, подобный кожуху валькового контроллера. На рисунке 38 дан поперечный разрез контактного элемента ку­ лачкового контроллера. Неподвижный кон­ такт 2 закреплен на изоляции. Подвижный контакт 1 соединяется с внешним проводом через наконечник гибким соединением 3. Он связан с рычагом, могущим вращаться вокруг оси 0. Пока ролик 5, ось которого закреплена на конце рычага, не соприкасается с выступом кулачковой шайбы 6, спиральная пружина 7 удерживает контакты 1 и 2 замкнутыми, при­ чем сила нажатия контактов определяется упругостью пружины 4. Шайба 6 вместе с квадратным валом может вращаться махови­ ком. При повороте вала, когда кулачок шай­ бы 6 поднимет ролик 5, контакты 1 и 2 разом­ кнутся.

Благодаря отсутствию трения между кон­ тактами кулачковые контроллеры допускают значительно большее по сравнению с Валько­ выми число включений в час и могут приме­ няться для более тяжелых условий работы,

75

По способу защиты от вредного действия среды реостаты делят на следующие виды:

о т к р ы т ы е , — не имеющие кожуха или имеющие кожух с крупными отверстиями, что обусловливает свободный доступ воздуха

квнутренним токоведущим частям;

за щ и щ е н н ы е,— имеющие кожух с не­ большими отверстиями для вентиляции;

з а к р ы т ы е,— имеющие кожух без от­ верстий. Защиты от пыли, влажности воздуха

игазов такие реостаты не имеют;

по л у г е р м е т и ч е с к II е, — представля­ ющие собой усиленные в отношении умень­ шения неплотностей закрытые типы реостатов.

У реостатов с масляной защитой все части, находящиеся под напряжением, поме­ щают :в масло, что предохраняет их от воздей­ ствия водяных паіров и газов.

крытым кожухом, способным выдержать боль­ шое внутреннее давление в случае взрыва внутри и в) с закрытым кожухом, имеющим сообщение с окружающей средой, для урав­ нивания внутреннего давления через тепло­ поглощающие щели из медных колец.

Пускорегулировочные реостаты представ­ ляют собой комбинацию пускового реостата с реостатом возбуждения. По внешнему виду они схожи с пусковыми реостатами. На крыше реостата указываются положения рукоятки, соответствующие пуску в ход и регулировке возбуждения электродвигателя.

При пользовании пускорегулировочным реостатом, так же как и при пользовании пу­

76

сковым реостатом, нужно иметь в виду, что элементы пускового сопротивления их не рассчитаны на длительное прохождение по ним тока. Поэтому задерживать контакты под то­ ком дольше, чем это необходимо для пуска или оставлять не выведенными из-под напря­ жения хотя бы часть элементов пускового со­ противления нельзя, иначе они могут быстро перегореть. Что касается контактов регулиров­ ки возбуждения, то на любом из них рукоятка реостата может оставаться неограниченное время: эти контакты рассчитаны на длитель­ ное прохождение тока.

Выбор пускового реостата

Основными исходными данными для пра­ вильного выбора пускового реостата для ра­ бочей машины являются:

плавность развертывания рабочей машины от состояния покоя до номинальной скорости вращения; время разгона рабочей машины;

II большим скачкам пусковых токов (это вызы­ вает перегорание предохранителей, выключе­ ние максимальных токовых реле и даже раз­

7 7

рушение обмоток электродвигателя и кабель* ной сети).

Размеры отдельных элементов пускового реостата и общие его габариты, как и в элек­ тродвигателях, определяются условиями на­ грева. Чем больше тепла выделяется в пуско­ вом реостате за единицу времени, тем больше должны быть его размеры. Реостат должен обладать достаточной теплоемкостью для то­ го, чтобы температура отдельных его элемен­ тов в период пуска не превышала установлен­ ных норм. Теплоотдача реостата должна быть такой, чтобы он успевал охлаждаться за время пауз.

Основными показателями, определяющими правильность выбора пускового реостата, яв­ ляются величина пускового тока и время, по­ требное для разгона рабочей машины, или продолжительность пуска. Но только по этим показателям нельзя составить тепловую ха­ рактеристику реостата. При больших пуско­ вых токах и длительных пусковых периодах может быть интенсивный нагрев реостата, но если следующий пуск происходит через значи­ тельный промежуток времени, реостат успеет охладиться. Если же пуски следуют один за другим через короткие промежутки времени и реостат за время паузы не успеет охладить­ ся до исходной температуры, то с каждым по­ следующим пуском температура его будет повышаться и может перейти допустимые пре­ делы. Поэтому, при учете показателей, опре­ деляющих тепловой режим реостата, необхо­ димо принять во внимание и частоту пусков. При редких пусках реостаты должны обладать

78

большой -теплоемкостью, при частых — боль­ шой теплоотдачей.

Все эти три фактора в совокупности с мощ­ ностью электродвигателя и составляют основу тепловой характеристики работы реостатов.

В первый момент пуска реостат поглощает почти всю пусковую мощность электродвига­ теля, в последний момент поглощение мощно­ сти приближается к нулю, поскольку посте­ пенное переключение пускового режима рео­ стата выводит все ступени его сопротивления.

Так как в реостате поглощается примерно половина энергии, забираемой двигателем из сети в периоды пусков, можно записать, что количество энергии А, выделяемой в реостате в течение часа, равно

Z — число пусков в час.

Переводя данную энергию в тепловые еди­ ницы, получим поглощаемое реостатом тепло, равное:

Q= 0,24 • А =0,12 • X • Р • t • Z ккал,

где 0,24 — тепловой эквивалент электрической энергии.

На основании этого выражения решается вопрос о выборе пусковых реостатов.

Предположим, что в нашем распоряжении имеется пусковой реостат для асинхронного электродвигателя 5 кет и реостат, могущий

79