Файл: Лебедев, Н. Н. Электротехника и электрооборудование учеб. пособие [для монтаж. и строит. спец. техникумов].pdf

нальный ток плавкой вставки для этой цели выбирают примерно рав­ ным 40%, пускового тока электродвигателя.

В последние годы получили широкое распространение комплект­ ные устройства, называемые: «блок-предохранитель — выключа­ тель» — сокращенно БПВ, в которых ножи плавких предохранителей (обычно типа ПН-2) выполняют роль рубильника, разрывая цепь тока.

Защита электродвигателей с помощью плавких предохранителей весьма несовершенна. Особенно опасен случай, часто встречающийся на практике, когда по тем или иным причинам перегорает плавкая вставка на одной фазе работающего электродви­ гателя. Электродвигатель при этом про­ должает работать с значительной пере­ грузкой в оставшихся не отключенными

идвигатель выходит из строя.

Всилу этого управление электродвигателями при помощи рубиль­

ников и предохранителей постепенно вытесняется более совершенными способами с использованием других аппаратов, в первую очередь воз­ душных автоматических выключателей.

Р е о с т а т ы и особые аппараты— к о н т р о л л е р ы в комплек­ те с набором сопротивлений — ящиками сопротивлений — применя­ ются для ручного управления асинхронными электродвигателями с фазным ротором и электродвигателями постоянного тока.

205

Р е о с т а т о м называют устройство, состоящее из регулируемо­ го активного сопротивления и переключающего механизма. По назна­ чению реостаты подразделяются на пусковые, регулировочные, нагру­ зочные, реостаты возбуждения; по способу охлаждения с воздушным масляным охлаждением (рис. 12.4).

Сопротивления реостатов изготовляются, как правило, из константановой проволоки (в виде спиралей и др.): могут для этой цели при­ меняться и другие сплавы высокого сопротивления.

,Рис. 12.5. Контроллеры:

фазный. Изменение сопротивления одновременно во всех фазах про­ изводится поворотом рукоятки, соединяющей концы фаз сопротивле­ ний; лампы рукоятки скользят по контактам, к которым присоедине­ ны ответвления от сопротивлений.

Наиболее распространенным типом пускового реостата является реостат с масляным охлаждением, у которого металлические сопротив­ ления погружены в бак с трансформаторным маслом. При такой кон­

806

струкции обеспечивается хорошее охлаждение сопротивлений и умень­ шение габаритов и веса реостата по сравнению с реостатами воздуш­ ного охлаждения.

Ручное управление сложными электроприводами кранов, экска­ ваторов и других строительных машин осуществляется обычно с помо­ щью контроллеров.

К о н т р о л л е р (рис. 12.5) представляет собой многоступенча­ тый аппарат с ручным приводом, предназначенный либо для изменения схемы силовой цепи или цепи возбуждения электрических машин, ли-

Рис. 12.6. Ящик сопротивлений с чугунными элементами:

а — общий вид; б — чугунный элемент

бо для изменения величины включенных в электрическую цепь сопро­ тивлений. Контроллеры бывают барабанного и кулачкового типов; они рассчитаны на работу в повторно-кратковременном режиме в це­ пях переменного тока напряжением до 500 В и постоянного тока до

440 В.

Барабанный контроллер (рис. 12.5, а) имеет основание сегментов 1, на котором располагаются кронштейны 2 с медными сегментами 3. Последние соединены между собой в соответствии с заданной схемой. Основания сегментов изолированы от стального валика 8 слоем изоля­ ции, нанесенной на его поверхность. На стальной изолированной рей­ ке расположены пальцы 5 с медными сухариками 6 на концах. При повороте валика при помощи штурвала 7 сегменты 3 соединяются с сухариками пальцев, осуществляя тем самым необходимые переклю­ чения в схеме. Присоединение внешних цепей к контроллеру произ­ водится через наконечники (зажимы) 9.

Для предотвращения возникновения дуги между соседними паль­ цами во время переключений они отделяются друг от друга асбесто­ цементными перегородками 10,

207

Кулачковый контроллер применяется для управления двигателя­ ми трехфазного переменного тока мощностью, более 35 кВт и числом включений более 120 в час. Поперечный разрез кулачкового контрол­ лера приведен на рис. 12.5, в. Для улучшения условий гашения дуги в контроллерах кулачкового типа имеются дугогасительные катушки, пальцы у них разделены асбестоцементными перегородками.

С о п р о т и в л е н и я применяют для регулирования с помо­ щью контроллеров числа оборотов электродвигателей. Такие сопротив­ ления рассчитываются на более длительное прохождение тока, чем пусковые реостаты. Их выпускают в виде стандартных элементов, со­ бираемых в комплекты, называемые я щ и к а м и с о п р о т и в л е - н и й. Материалами для элементов сопротивлений служат фехраль и константан (в виде проволоки или ленты), а также чугун (в виде фа­ сонных пластин). Представление об общем виде ящика сопротивлений

иего элементов дает рис. 12.6.

§12.2. Аппаратура полуавтоматического и автоматического

управления и защиты

В о з д у ш н ы е а в т о м а т и ч е с к и е в ы к л ю ч а т е л и (автоматы) предназначены для нечастых включений и отключений элек­ трической цепи вручную и для автоматического размыкания цепи при коротком замыкании и перегрузках.

Промышленностью выпускают автоматы различных типов. В усло­ виях строительных организаций наибольшее применение имеют так называемые у с т а н о в о ч н ы е а в т о м а т ы серий А-3100

и АП-50.

Автоматы А-3100 выпускают для работы в цепях переменного тока напряжением до 500 В и постоянного до 220 В, двух-и трехполюсные (автоматы на ток до 60 А выпускают однополюсные). Представление об их устройстве дает рис. 12.7.

Механизм, с помощью которого происходит замыкание и размыка­ ние цепи тока в автомате, называют р а с ц е п и т е л е м . Контактная часть расцепителя автомата А-3100 показана на рис. 12.7, б, в в от­ ключенном и включенном положении. Включение автомата произво­ дят только вручную поворотом рукоятки вверх (после автоматического отключения рукоятка сначала повертывается вниз — механизм взво­ дится, а потом вверх), а отключение может выполняться и вручную (поворотом рукоятки вниз), и автоматически. При этом расцепитель снабжен такой системой рычагов (механизм свободного расцепления), что в случае включения автомата вручную при наличии в цепи корот­ кого замыкания автомат отключается, несмотря на то что рукоятка удерживается рукой во включенном положении. Все операции по вклю­ чению и отключению совершенно безопасны: механизм автомата поме­ щен в закрытый пластмассовый кожух с выведенным наружу концом рукоятки.

Расцепители автоматов А-3100 могут быть трех типов:

208

известном свойстве электромагнита с различной силой притягивать стальной сердечник в зависимости от величины тока, обтекающего об­ мотку электромагнита.

Действие теплового элемента расцепителя основано на свойстве биметаллической (т. е. двухслойной, составленной из двух различ­ ных металлов и сплавов) пластинки изгибаться при нагреве. При из­ готовлении биметаллических пластинок для данной цели выбирают ме­ таллы или сплавы с различными коэффициентами линейного расшире­ ния при нагреве. Для слоя с малым коэффициентом расширения обыч­ но применяется специальный железоникелевый (с добавкой марганца и меди) сплав инвар; для другого слоя используется латунь, никель, сталь и др. При нагреве такая пластинка изгибается в сторону слоя с малым коэффициентом линейного расширения.

Для обеспечения быстрого погасания электрической дуги, возни­ кающей при размыкании контактов, автомат снабжен на каждую фазу специальной камерой, состоящей из металлических стальных пла­ стин 14, укрепленных в каркас из листовой фибры. Подвод проводов к автомату производится к зажимам 15 и 16.

Автоматы серии А-3100 выпускают пяти величин на номинальные токи от 15 до 600 А. Для защиты электроустановок трехфазного тока, в том числе асинхронных электродвигателей, целесообразно приме­ нять трехполюсные автоматы с комбинированными расцепителями, так как они мгновенно отключают токи короткого замыкания, а при перегрузках работают с выдержкой времени. Применение автоматов исключает работу электродвигателей на двух фазах.

Устройство автоматов серии АП-50 близко к рассмотренному выше. Они в отличие от автоматов серии А-3100 регулируют уставки тока срабатывания. Выпускают их на номинальные токи от 1,6 до 50 А.

Для защиты электросетей в жилых' домах и общественных зда­ ниях взамен пробочных плавких предохранителей изготовляют быто­ вые автоматы типа АБ-25 на напряжение 220 В и номинальные токи

15, 20 и 25 А.

Аппарат дистанционного действия, который служит для частых включений и отключений под нагрузкой электрической силовой цепи, называют контактором. Эти контакторы широко применяют для авто­ матического и полуавтоматического управления электродвигателями. Кроме включения и отключения, они осуществляют также нулевую

подаче напряжения. По принципу действия контактор представляет собой электромагнитный выключатель с контактами, управляемыми электромагнитом. Основными частями контактора являются: магнит-

210