Тиристорный пускатель своими руками

  • Тиристорный пускатель своими руками
  • Soft Starter Toshiba TMC7 – пример мягкого пускателя
  • При словах “мягкий пускатель” у человека, далёкого от электроники, возникает  ассоциация – что-то мягкое, набитое поролоном или ватой.
  • Но давайте серьезно рассмотрим это замечательное устройство, выясним, что у него внутри и с какой стороны к нему подходить.

Мягкий пускатель – что это такое?

Понятие “мягкий” относится не к самому пускателю, а к пуску двигателя, который подключается через такой пускатель.

Имеется ввиду, как правило, асинхронный электрический двигатель с короткозамкнутым ротором. Это самый распространенный тип двигателей. По моим наблюдениям, в 95% случаев в промышленном оборудовании применяются именно асинхронные двигатели.

Я уже писал в статье про подключение электродвигателей, что двигателя можно подключать различными способами – прямой подачей напряжения через контактор, через твердотельное реле, через схему “звезда-треугольник”, через частотный преобразователь. По приведенным ссылкам рекомендую перейти, если эта тема интересует, там много интересного.

А вот – пример реального практического применения устройства плавного пуска (мягкого пускателя), монтировал и изменял схему я сам.

Так вот, если контактор и твердотельное реле включают двигатель “жёстко” (БАХ! – и поехали), то мягкий пускатель позволяет сделать мягкий, плавный старт двигателя. Поэтому его ещё называют плавным пускателем, устройством плавного пуска (УПП) или soft starter.

Причём, пускатель на то и пускатель, что он полностью обеспечивает все потребности двигателя в пуске, останове и защите.

Ещё раз призываю не путать контактор и пускатель, вот моя статья, в которой я подробно объяснил различия.

 Где используются мягкие пускатели

Мягкие пускатели целесообразно применять там, где существует большая нагрузка на валу в момент включения двигателя.

Большая нагрузка может быть за счет большой инерции ротора двигателя, а также за счет собственно нагрузки (потребителя). Имеется ввиду такая нагрузка, как конвейера, имеющие большую протяженность и перемещающие хрупкие предметы, вентиляторы, имеющие массивную крыльчатку, а также различные насосы и компрессора.

Кроме того, иногда очень важно обеспечить не только плавный пуск, но и плавный останов. Например, при питании тех же конвейеров, чтобы предметы не попадали или не сместились. Либо в насосном оборудовании, для предотвращения гидроудара при выключении.

Мягкий пуск электродвигателя при помощи мягких пускателей и преобразователей частоты успешно решает все эти проблемы, а также даёт другие преимущества, предоставляя полную свободу в управлении двигателем.

Пару десятков лет назад, до развития электронных устройств пуска, при необходимости управления приводом применялись двигатели постоянного тока, управлять которыми проще. Однако, и стоят они дороже асинхронных.

Также применялись двухскоростные асинхронные двигатели.

 Выбор

При выборе мягкого пускателя вполне логично руководствоваться прежде всего мощностью подключаемого электромотора.

Однако, если мотор имеет тяжелые условия пуска, а также при частом включении/выключении, необходим запас по мощности.

Дело в том, что мягкий пускатель устроен так, что не может долго тянуть двигатель на напряжении ниже номинального. Поскольку для этого применяются тиристоры, а они греются.

И им нужно время, чтобы остыть и подготовиться “морально” для очередного пуска или останова.

  1. Во время нормальной работы, когда двигатель работает на номинале, тиристоры полностью открыты, напряжение на них стремится к нулю, и они практически не греются.
  2. В мощных софтстартерах, чтобы не напрягать тиристоры после выхода двигателя на номинал, используют шунтирующий контактор (байпас), который может быть как встроенным, так и внешним.

Основные параметры

1. Время разгона (передняя рампа). Название говорит за себя. Чем меньше время разгона, тем труднее двигателю, и тем меньше смысла использовать мягкий пускатель.

Обычное время разгона – 10…20 сек. Чем больше это время, тем труднее мягкому пускателю – тиристоры не могут работать в таком режиме длительное время, греются.

Другое название параметра – наклон характеристики разгона.

2. Время торможения (замедления), задняя рампа. То же самое, но напряжение плавно понижается. Другое название – наклон характеристики торможения.

А что там свежего в группе вк самэлектрик.ру?

3. Начальное напряжение. Если это значение выставить малым, то двигатель будет плавно набирать обороты. Если очень малым – может вообще не тронуться. Оптимально – выставить такой минимальный уровень, при котором мотор гарантированно начнет вращаться при включении.

4. Ограничения тока. Тут принцип такой же, как и у теплового реле, которое защищает двигатель от перегрузки.

Только реле не может долго терпеть, и отключает цепь пуска, а софт стартер ограничивает ток двигателя на установленном уровне. Например, при разгоне ток некоторое время может составлять 120-140% от номинала, это нормально.

Ток будет сохраняться на уровне ограничения, затем напряжение продолжит увеличиваться до номинала.

5. Номинальный ток. Этот параметр используется для защиты двигателя в процессе работы, и аналогичен работе теплового реле – отключает двигатель, если ток превысил уставку.

 Схема включения

Схемы включения софт стартеров могут отличаться для разных моделей, но смысл один.

Выделю основные тезисы.

1. Три фазы на входе, три фазы – на выходе.

2. Система управления пуском/стопом – двухпроводная (переключатель) либо трехпроводная (две кнопки, Пуск и Стоп):

Схема управления мягкого пускателя

3. Внутреннее реле аварии, которое говорит о ошибке (например, перегрев или перегрузка) и размыкает соответствующую контрольную цепь.

Схема включения мягкого пускателя

Подробнее про схемы включения и пример реального применения мягких пускателей – в этой статье.

Настройка параметров

  • Рассмотрим подробно для примера переднюю панель Софтстартера Toshiba TMC7, внешний вид которого показан в самом начале этой статьи.
  • Мягкий пускатель (SoftStarter) Toshiba TMC7 – передняя панель
  • Reset – сброс ошибок.
  • Trip codes – коды ошибок, которые индицируются в определенном количестве миганий светодиода Ready.
  • Вот количество миганий и соответствующая ошибка:
  1. Проблема с силовой частью
  2. Превышено время старта
  3. Перегрузка двигателя
  4. Перегрев двигателя
  5. Дисбаланс по фазам
  6. Частота на входе вышла за пределы 40…72 Гц
  7. Ошибка чередования фаз
  8. Ошибка связи (в случае применения дополнительного модуля)

 Current Ramp – Нарастание тока при запуске, в процентах и в секундах.

Motor FLC – ток двигателя, в процентах от номинала мягкого пускателя. Параметр защиты двигателя.

  1. Current limit – ограничение тока во время старта
  2. Soft Stop – время мягкого останова. 0 – выбег двигателя (отключение питания, вращение по инерции)
  3. Motor Trip Class – Класс термозащиты двигателя. Чем выше значение, тем медленнее сработает тепловая защита двигателя при перегрузке
  4. AUX relay, Phase rotatoin – функция внутреннего реле, защита от смены фаз от неправильного вращения

Excess Start Time – Превышение времени старта. Двигатель за данное время не смог развить номинальную скорость. Требуется увеличить уровень ограничения тока.

По контактам управления.

С1, С2 – клеммы подключения термистора двигателя. Если термистора нет, устанавливается перемычка.

  • R33…R44 – выходы функциональных реле
  • 02, 01 – подключение кнопок управления
  • А2, А1, А3 – выходы для питания цепей управления и контрольных цепей схемы софт стартера.

Защита

Поскольку Soft Starter – это электронное силовое устройство, то для его защиты по входу требуются быстродействующие предохранители. На крайний случай – быстродействующие защитные автоматы с характеристикой В. Я об этом много распространяюсь в статье про твердотельные реле, даю ссылку ещё раз.

  Как сделать паяльную станцию своими руками

С другой стороны (по выходу Мягкого пускателя) надо защитить пускатель и двигатель от длительного перегруза. Это определяется классом срабатывания защиты.

Класс срабатывания защиты определяет время пуска при заданном токе двигателя до того, как сработает защита. Существует несколько классов защиты – 10, 20, 30.

Чем больше класс, тем большая инерция у системы защиты.

Пояснения – на графике:

Ещё важно – устройство плавного пуска часто имеет одну фазу, которая напрямую передается со входа на выход. Особенно это относится к маломощным моделям. Поэтому – не удивляйтесь, если при выключенном двигателе “долбанёт”.

Устройство

  1. Небольшой бонус – фотографии разобранного мягкого пускателя Toshiba TMC7 на 45 кВт.
  2. SoftStarter-13-view
  3. Сделано для Австралийского филиала Toshiba в Новой Зеландии в 2007 году…
  4. SoftStarter – плата управления
  5. SoftStarter – плата управления с силовыми контактами
  6. SoftStarter-front, передняя панель

Ещё бонус – видео про мягкий пускатель (УПП)

Источник: https://SamElectric.ru/promyshlennoe-2/myagkij-puskatel-ustrojstvo-i-primenenie.html

Схемы подключения пускателя

Редуктора, насосы, вентиляторы и прочие механизмы объединяет использование приводных электродвигателей. Безопасная их работа возможна, если соблюдается правильная схема подключения пускателя – коммутирующего устройства релейного типа.

ОГЛАВЛЕНИЕ

  • Что собой представляет пускатель?
  • Основные схемы подключения пускателей
    • Нереверсивная схема
    • Реверсивная схема
    • Схема комбинации звезды и треугольника
  • Специфические виды пускателей и схемы их работы
    • Тиристорные пускатели и схема их включения
    • Пускатели типа ПВР-125р и ПВИ-250 В
    • Подключение терморегуляторов посредством пусковых реле
    • Формирование АВР на пускателях

Что собой представляет пускатель?

С технической точки зрения, электромагнитный пускатель – это, по сути, не что иное, как контактор, но более совершенный (модифицированный), с более широким набором функций. Достигается это через комплектование различными дополнительными узлами, что переводит его в ранг комбинированных устройств, которые позволяют:

  • Подключать и отключать электродвигатель от цепи;
  • Осуществлять реверс (изменение направления вращения);
  • Обеспечивать защиту двигателя от перегрузок (срабатывает тепловое реле);
  • Осуществлять аварийное отключение при обрыве фаз;
  • Поддерживать работу цепей управления, в которых используются пусковые органы;
  • Контроль и оповещение о работе силовых цепей управления.

Строение электромагнитный пускателя

Практически любой пускатель состоит из следующих основных частей:

  • Электромагнитная часть. Это катушка, которая состоит из двух раздельных пластинчатых блоков: подвижного (якорь) и неподвижного (сердечник). Наборная схема магнитных элементов выбрана, чтобы снизить номиналы возникающих вихревых токов;
  • Система главных контактов. Одна пара контактов расположена на блоке с якорем, имя с ним механическую связь. Вторая – на корпусе. Эти контакты используются, когда необходимо коммутировать силовые мощные нагрузки;
  • Система блокировочных контактов. Дополнительная подпружиненная пара контактов для коммутации в управляющих сетях;
  • Система возврата. В большинстве случаев представляет собой пружину, которая возвращает якорь в исходное положение после обрыва питания, то есть, размыкает главные контакты.

Количество контактных силовых пар может варьироваться от 3 до 5. Катушка также может иметь различную конструкцию, в зависимости от напряжения включения: 220В и 380В. В корпусе клеммы электромагнита подключают между фазным и заземляющим контактами при напряжении 220В, или между фазными – при 380В.

Основные схемы подключения пускателей

На практике, используется три основных вида схем подключения пускателей: прямая, реверсивная и звезда-треугольник. Каждая из них в свою очередь может быть разделена на подвиды в зависимости от напряжения.

Читайте также:  Циркулярные (круглопильные) станки по дереву: характеристики, назначение

Нереверсивная схема

  • Эта методика применяется, если нет необходимости менять в процессе работы направление вращения двигателя. В базовом исполнении, для 220 вольтовых катушек подобные схемы будут иметь вид:
  • Та же схема, но для 380 вольтовых катушек:
  • В состав каждой из них входят следующие элементы:
  • Автомат включения (QF);
  • Магнитный пускатель (KM1);
  • Блокирующие контакты (БК);
  • Реле тепловой защиты (P);
  • Двигатель асинхронного типа (M);
  • Предохранительный элемент (ПР);
  • Органы управления или кнопки (Пуск, Стоп).

После подключения питания через автоматический выключатель QF, нажимается кнопка Пуск, которая замыкает контакты и подает напряжение на КМ1 Он осуществляет ввод в работу двигателя.

После этого, кнопку Пуск можно отпустить, так как сработает блокировка на контактах БК.

Отключение питания в автоматическом режиме происходит при падении напряжения (размыкаются удерживающие контакты БК) или перегрузке (срабатывает тепловое реле или предохранитель). Также можно остановить подачу напряжения вручную, через кнопку Стоп.

Реверсивная схема

  1. Когда есть необходимость менять направление вращения электродвигателя, используют реверс, который базируется на блоке пускателей.

    Схемы подключения устройств для 220 и 380 вольт будут иметь следующий вид:

  2. Реверсивная схема схема №1
  3. Реверсивная схема схема №2

Для экономии на платежах за электроэнергию наши читатели советуют «Экономитель энергии Electricity Saving Box».

Ежемесячные платежи станут на 30-50% меньше, чем были до использования экономителя. Он убирает реактивную составляющую из сети, в результате чего снижается нагрузка и, как следствие, ток потребления. Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, снижаются затраты на ее оплату.

Тиристорный контактор: переключатель переменного тока

В процессе различных переключений с использованием электромагнитных пускателей, реле, контакторов и другой аппаратуры, в коммутирующем органе изменяется электрическое сопротивление. В данных приборах эту функцию выполняет промежуток между контактами. В замкнутом состоянии сопротивление становится очень маленьким, а по мере размыкания контактов оно начинает возрастать.

Такие изменения происходят очень быстро, в скачкообразном порядке и сопровождаются разрывом цепи.

В некоторых случаях требуется избежать такого разрыва, поэтому в таких цепях для коммутации используются бесконтактные приборы.

Типичным представителем этой группы является тиристорный контактор, в состав которого входят тиристоры, имеющие нелинейное электрическое сопротивление, способное изменяться в сторону увеличения или уменьшения.

Принцип действия тиристорного контактора

Действие тиристорного контактора основано на бесконтактной коммутации. Данное физическое явление заключается в изменяющейся проводимости полупроводников, подключаемых в цепь вместе с нагрузкой.

Во время работы не наблюдается видимых разрывов цепи, а сам процесс выглядит следующим образом: когда цепь выключена – проводимость полупроводника резко снижается, а сопротивление может достигать нескольких десятков МОм.

После включения проводимость элемента восстанавливается, а сопротивление стремится к нулю и измеряется уже в миллиОмах (мОм).

Полупроводниковыми приборами служат различные виды симисторов, тиристоров и транзисторов, включаемых последовательно с нагрузкой в электрическую цепь. Их действие основано на явлении электронно-дырочного перехода (р-п), обеспечивающего одностороннюю проводимость от анода (р) к катоду (п).

На этих же принципах осуществляется работа тиристорного контактора или переключателя переменного тока. Наиболее часто используются схемы со встречно-параллельным включением тиристоров VS1 и VS2, отмеченных на рисунке.

Вырабатывание импульсов производится блоком управления при переходе напряжения через нулевую отметку. Под действием импульсов тиристоры открываются поочередно, за счет их сдвига между собой на 180 градусов. В результате, в цепи начинается движение синусоидального переменного тока.

Когда мгновенное значение тока нагрузки снижается, тиристоры выключаются.

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.

    Пускатели тиристорные трехфазные плавного пуска ПТТ-ПП-Х-380-ХХ-УХЛ4

    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.

    Тиристорные контакторы постоянного тока

    Контакторы постоянного тока имеют ряд индивидуальных особенностей и характеристик. Одной из них является возможность работы с гораздо более высокими частотами переключения, во время регулировок и преобразований тока и напряжения.

    Этим они заметно отличаются от тиристорных регуляторов, осуществляющих стабилизацию в цепях с переменным током.

    Устройства постоянного тока обеспечивают более высокий уровень быстродействия, и данный фактор в значительной степени определяет сферу их использования.

    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 кон­тактор ТК-3-RL

    Тиристорный контактор( другие названия – тиристорный пускатель, бесконтактный пускатель, тиристорный коммутатор) ТК-3-RL предназначен для коммутации переменного напряжения на активно-индуктивную нагрузку – электродвигатели, ТЭНы и т.д.

    https://www.youtube.com/watch?v=AHrF7TtsSuQ\u0026t=238s

    По сравнению с обычными механическими контакторами тиристорные обладают следующими преимуществами:

    • отсутствие механических контактов, что, как следствие, устраняет необходимость периодического обслуживания и замены изношенных контактов;
    • бесшумность в работе;
    • отсутствие электрической дуги при включении-выключении;
    • частота включений и выключений практически неограниченна;

    К сожалению, платой за эти преимущества является более высокая цена, а также тепловыделение тиристоров. Тем не менее, в ряде случаев применение тиристорных контакторов жизненно необходимо.

    В таблице ниже перечислены их основные технические характеристики.

    Таблица 1 – Технические характеристики ТК-3-RL

    Количество фаз 3
    Сеть 198-242 В, 342/418 В, 50 Гц
    Управление фазами Совместное и раздельное
    Схема подключения нагрузки “звезда”, ”треугольник”, “звезда“ с рабочей нейтралью, ”разомкнутый треугольник”
    Вспомогательное питание для системы управления 198-242 В 50 Гц
    Мощность потребления системы управления 20 ВА
    Номинальный ток нагрузки Iн 100, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600 А
    Коммутационный элемент Тиристор
    Тип системы управления Аналоговая
    Сигнал управления “сухой” контакт, транзистор с пробивным напряжением коллектор-эмиттер( или сток-исток) не менее 15 В
    Индикация 4 светодиода
    Дополнительные контакты 2 реле ”Работа” с перекидными контактами
    Защита: перегрев тиристоров Датчик температуры 80 С
    Перегрузочная способность( действующее среднеквадратичное значение) I=3 Iн – 3 сек, I=2 I н – 5 сек, I=1,5 Iн – 10 сек, I=1,25 Iн – 30 сек, I=1,1 Iн – 1 мин
    Степень защищенности IP00, IP20
    Охлаждение Принудительное встроенными вентиляторами
    Ресурс вентилятора 50000 часов
    Температура окружающей среды 0..45 С
    Относительная влажность воздуха 0..90% без конденсата ( сухое помещение)
    Изоляция 2,5 кВ между шасси, силовой цепью и управляющими цепями
    Режим работы Длительный, ПВ = 100%
    Срок эксплуатации Не менее 10 лет
    Гарантия 12 месяцев со дня продажи

    Таблица 2 Дополнительная комплектация и услуги

    Плата реверса Для реверсивного управления электродвигателем
    Питание от сети 3х500 или 3х660 В Питание нестандартным напряжением сети
    Степень защиты IP54, IP66Уличное или морское исполнение Тиристорный контактор устанавливается в герметичном шкафу
    Экспресс изготовление в течение 2-3 рабочих дней.
    Комплект ЗИП Запасной комплект плат и тиристоров позволяет при необходимости осуществить самостоятельный ремонт в течение 1-2 часов

    Тиристорные пускатели выпускаются в двух конструктивных модификациях – исполнения IP00 и IP20. Оба варианта предполагается монтировать в шкафу, но если помещение сухое, а воздух чистый и не содержит токопроводящей пыли, то для конструктива IP20 шкаф не обязателен.

    Тиристорный конактор ТК-3-RL могут применяться для управления трехфазной нагрузки( коммутация напряжения всех трех фаз одновременно – совместное управление фазами), так и подавать напряжение пофазно на три однополюсные нагрузки( раздельное управление фазами). Раздельное управление фазами возможно только со схемами подключения нагрузки ”звезда” с рабочей нейтралью или ”разомкнутый треугольник”.

    При подборе тиристорного пускателя для управления асинхронным электродвигателем следует учитывать пусковые токи электродвигателя, которые в 5-7 раз больше его номинального тока, а также длительность пуска и перегрузочную способность контактора( см. таблицу 1). Для обеспечения длительного срока службы контактора необходимо выбирать номинал его тока с некоторым запасом, в противном случае тиристоры будут постепенно деградировать и выходить из строя.

    Таблица 3 Рекомендуемые номиналы тока тиристорных пускателей ТК-3-RL для асинхронных электродвигателей

    Асинхронный электродвигатель, кВт Iном контактора, длительность пуска 3-5 секунд Iном контактора, длительность пуска 7-10 секунд Iном контактора, длительность пуска 15-20 секунд
    7,5 100 100 100
    11 100 100 100
    15 100 100 160
    18,5 100 160 160
    22 160 160 200
    30 160 200 250
    37 200 250 315
    45 250 315 400
    55 315 400 500
    75 400 500 630
    90 500 630 800
    110 630 800 1000
    160 800 1000 1250
    200 1000 1250 1600
    220 1250 1600
    1. При необходимости организовать реверсивное управление электродвигателем потребуется два тиристорных контактора, при этом для исключения одновременного включения контакторов необходимо установить дополнительно плату реверса, которая обеспечивает гарантированную паузу между переключениями контакторов 30-50 мс.
    2. Рисунок 1 Плата реверса
    3. Обозначения при заказе:
    4. Документация:
    5. Тиристорный контактор ТК-3-RL, исполнение IP00 Руководство по эксплуатации
    6. Тиристорный контактор ТК-3-RL, исполнение IP20 Руководство по эксплуатации
    7. Цены на тиристорные контакторы ТК-3-RL:
    8. Тиристорные контакторы ТК-3-RL ПРАЙС-ЛИСТ

    Срочный заказ — плюс 25% от стоимости, но не менее 15 тыс. рублей. Рекомендуется предварительно узнать о возможности срочного выполнения конкретного заказа.

    ( 1 оценка, среднее 4 из 5 )

    Назначение, устройство и работа магнитного пускателя

    В домашнем хозяйстве практически не используются электроприборы, работающие под током более десятка ампер и потребляющие электрическую мощность более нескольких киловатт. Они включаются и выключаются с помощью обыкновенных ручных включателей. При таком подключении небольших нагрузок между контактами проходит не очень большая искра, которая практически не может повредить выключатель.

    В промышленности при подключении больших мощностей основной проблемой являются большие электрические токи. Они вызывают сильное искрение при замыкании или размыкании сети. Ранее для подключения больших нагрузок широко применялись ручные рубильники, но они обладают рядом недостатков. Они требуют ручного управления и не предназначены для частого включения.

    Для повышения долговечности и удобства пользования электроприборами используются различные контакторы. Они позволяют проводить дистанционную коммутацию. Их основным назначением является быстрое, практически мгновенное замыкание или размыкание сети при получении соответствующего сигнала.

    Неудивительно, что некоторые модификации этих приборов называют также контакторами. Этот обзор посвящен описанию принципа работы магнитных пускателей, их назначению, характеристикам, параметрам выбора.

    Области применения

    В первую очередь эти устройства используются для работы с асинхронными электродвигателями, которые широко используются в промышленности и лифтовом оборудовании. Поэтому их и называют пускателями. Они могут не только включать и выключать двигатель, но и менять направление его вращения.

    Их применяют также для включения линий освещения на улицах или в помещениях. Например, для автоматического включения уличного освещения можно использовать фотореле, которое не рассчитано на включение большой нагрузки, но его можно использовать для этого вместе с контактором.

    Такие устройства идеально подходят для управления мощными электронагревателями и различными технологическими процессами на производстве. Выпускаются различные типы магнитных пускателей, выбор необходимого определяется техническим заданием на стадии проектирования.

    Читайте здесь! Проверка УЗО на срабатывание: как в домашних условиях проверить своими руками? (инструкция + видео)

    Немаловажным является то, что эти устройства отделяют большие напряжения под которыми работает сеть от органов управления. Благодаря этому персонал более защищен от вредных воздействий.

    Принцип работы

    Они работают по очень простому принципу. В нем одна группа контактов является неподвижной, а вторая группа может менять своё положение. Они располагаются в камере в которой гасится электрическая дуга.

    Движением контактов управляют специальные катушки. На катушки магнитного пускателя подается управляющее напряжение. В зависимости от конструкции оно может быть разной величины. Благодаря проходящему через них току срабатывает электромагнит и якорь с силой размыкает или замыкает сеть.

      Гибка и резка труб из нержавеющей стали

    При снятии разности потенциалов с управляющих катушек контакты либо замыкаются, либо размыкаются с помощью возвратной пружины. По этому принципу различают нормально разомкнутые и нормально замкнутые устройства. Первые при его отсутствии находятся с разомкнутыми контактами, а вторые с замкнутыми.

    Наглядные схемы МП и КМ

    Неподвижные контакты закреплены на корпусе пускателя, на них подается питающее напряжение.

    Схема МП для реверса организовывается на паре одинаковых устройств. Это позволяет увеличить скорость размыкания коммутирующего устройства за счет увеличения упругости пружины, что, в свою очередь, дает возможность подключать значительные токи к цепи. Силовых МП может быть 3 или 4 пары, все зависит от конструкции устройства.

    Изменение цепи управления Эти изменения не касаются силовой цепи, модернизируется в этом случае лишь цепь управления.

    Соединение треугольником, в свою очередь, не дает столь ровных оборотов, но позволяет развить полную мощность, вплоть до полуторакратной паспортной. У магнитного пускателя есть силовые контакты предназначенные для коммутации цепей под нагрузкой и блок-контакты которые используются в цепях управления.

    Характеристики

    Магнитные пускатели имеют ряд характеристик, которые нужно учитывать при проектировании и замене оборудования. Давайте рассмотрим их основные рабочие параметры.

    По типу корпуса они могут быть открытого и закрытого вида. Тип устройства легко определить по фото магнитного пускателя. Открытые устройства предназначены для установки в электрических шкафах, в которых естественно мало содержание пыли и грязи.

    Закрытые приборы устанавливаются на открытой поверхности и защищены от внешних воздействий. На корпусе могут быть расположены кнопки управления двигателем. Это может быть необходимо при ручном управлении устройством. Их различают на два класса просто закрытого исполнения и защищенного от пыли и брызг.

    Основное назначение различных контакторов состоит в управлении электрическими трехфазными двигателями. Для этих целей они должны иметь тройную группу подключения и выполнять основные функции по пуску, остановке и изменению направления вращения. Для этого используют реверсивные магнитные пускатели.

    Соответственно выпускаются различные конструкции, одни из которых могут только выполнять замыкание и размыкание одной или нескольких точек подключения, а другие могут выполнять более сложные функции по управлению электродвигателем. Выбор необходимой конфигурации необходимо сделать при проектировании.

      Как выставить резец по центру

    Во многих случаях необходимо контролировать не превышение нагрузки двигателя по току. Опасные режимы работы двигателя могут возникнуть при перегрузке или обрыве одной из фаз.

    При этом сильно увеличится электрический ток. Его опасное превышение контролирует тепловое реле, оно устанавливается на линии между нагрузкой и контактором и при срабатывании отключает не силовую линию, а подает управляющий сигнал на катушку.

    Этим оно отличается от обычного предохранителя.

    • Блок питания со стабилизацией тока
    • Особенности и преимущества тонкостенных труб
    • Особенности однофазных счётчиков

    Это дополнительное устройство может быть интегрировано в приобретаемый прибор и находиться в одном корпусе, либо подключаться дополнительно. Стоит отметить, что тепловое реле может далеко не сразу сработать при эксплуатации при пониженной зимней температуре.

    Выпускаются контакторы для работы с различными параметрами сети. Они могут управлять токами от нескольких десятков до тысяч ампер. При проектировании нужно учесть, что при пуске электродвигателя они могут быть существенно выше номинальных.

    Вторым немаловажным параметром является величина подключаемого напряжения. Наиболее часто используется напряжение 380 вольт, но выпускается оборудование, предназначенное для работы с напряжениями 600 вольт и более.

    Немаловажным фактором является напряжение под которым работают управляющие катушки. Зачастую они работают под тем же напряжением, что управляемая сеть. В производственной автоматике используется пониженное напряжение управляющих катушек. Оно может составлять очень малую величину в несколько десятков вольт.

    — Пускатели бесконтактные реверсивные

    раздел: Пускатели, источники питания, защиты, индикации, релеБиСТАРТ-Р реверсивные устройства плавного пуска и динамического торможения, это многофункциональные реверсивные тиристорные пускатели с широким комплексом защитных функций и режимов управления.

    Устройства плавного пуска БиСТАРТ-Р позволяют кроме мягкого запуска двигателя осуществлять плавный реверс, а также высокоэффективное динамическое торможение электродвигателя. Диапазон мощностей 0.1 — 45кВт.РЭ по моделям — Стандартные: до 7,5кВт, до 30кВт., до 45кВт. — для Кранов: до 7,5кВт, до 30кВт., до 45кВт.

    — для Дробилок: до 7,5кВт, до 30кВт., до 45кВт. — для Вибромеханизмов: до 30кВт., до 45кВт.

    ВАРИАНТЫ ИСПОЛНЕНИЙ: 9 вариантов по току (2А, 6А, 12А, 16А, 30А, 45А, 60А, 75А, 90А); — 3 варианта по напряжению входов управления (предпоследняя цифра в обозначении): — 180-400 VAC/VDC; — 15-50 VAC/VDC; — сухой контакт (встроенный источник 24В).

    — 5 вариантов по функциональному исполнению (последняя цифра в обозначении): — стандартная модификация; — модификация для задвижек с функцией дожима; — модификация для подъемно-транспортных механизмов с реле управления тормозом; — модификация для дробилок, шредеров с функцией автореверса при перегрузке; — модификация для вибромеханизмов с расширенными функциями торможения. МОДЕЛЬНЫЙ РЯД (полный перечень моделей, схема заказа)

    Модель (см. структуру обозначения) Номинальный ток, А Мощность электродвигателя, кВт Габариты (IP20), ВхШхГ, мм
    БСТ-2Р/380-xx 2 0.1 ..0.75 200x120x107
    БСТ-6Р/380-xx 6 0.4 .. 2,2
    БСТ-12Р/380-xx 12 1.5.. 5,5
    БСТ-16Р/380-xx 16 3..7.5 200x130x147
    БСТ-30Р/380-xx 30

    Мягкий пуск асинхронного электродвигателя – СамЭлектрик.ру

    В процессе различных переключений с использованием электромагнитных пускателей, реле, контакторов и другой аппаратуры, в коммутирующем органе изменяется электрическое сопротивление. В данных приборах эту функцию выполняет промежуток между контактами. В замкнутом состоянии сопротивление становится очень маленьким, а по мере размыкания контактов оно начинает возрастать.

    Такие изменения происходят очень быстро, в скачкообразном порядке и сопровождаются разрывом цепи.

    В некоторых случаях требуется избежать такого разрыва, поэтому в таких цепях для коммутации используются бесконтактные приборы.

    Типичным представителем этой группы является тиристорный контактор, в состав которого входят тиристоры, имеющие нелинейное электрическое сопротивление, способное изменяться в сторону увеличения или уменьшения.

    Принцип действия тиристорного контактора

    Действие тиристорного контактора основано на бесконтактной коммутации. Данное физическое явление заключается в изменяющейся проводимости полупроводников, подключаемых в цепь вместе с нагрузкой.

    Во время работы не наблюдается видимых разрывов цепи, а сам процесс выглядит следующим образом: когда цепь выключена – проводимость полупроводника резко снижается, а сопротивление может достигать нескольких десятков МОм.

    После включения проводимость элемента восстанавливается, а сопротивление стремится к нулю и измеряется уже в миллиОмах (мОм).

    Полупроводниковыми приборами служат различные виды симисторов, тиристоров и транзисторов, включаемых последовательно с нагрузкой в электрическую цепь. Их действие основано на явлении электронно-дырочного перехода (р-п), обеспечивающего одностороннюю проводимость от анода (р) к катоду (п).

      Какое должно быть напряжение: 220 или 230 вольт?

    На этих же принципах осуществляется работа тиристорного контактора или переключателя переменного тока. Наиболее часто используются схемы со встречно-параллельным включением тиристоров VS1 и VS2, отмеченных на рисунке.

    Вырабатывание импульсов производится блоком управления при переходе напряжения через нулевую отметку. Под действием импульсов тиристоры открываются поочередно, за счет их сдвига между собой на 180 градусов. В результате, в цепи начинается движение синусоидального переменного тока.

    Когда мгновенное значение тока нагрузки снижается, тиристоры выключаются.

    Устройство и принцип действия

    На сегодняшний день производителями налажено производство магнитных пускателей, которые находят применения во всех сферах промышленности, транспорте, повседневной деятельности человека.

    Они различаются по конструкции исполнения, сложности схемы управления, габаритным размерам, величине токовых нагрузок, степени защиты от воздействия внешней среды, но всех их объединяет то, что в основу их работы заложен один принцип.

    Рисунок 1 Устройство магнитного пускателя серии ПМ12

    Пластиковый корпус магнитного пускателя состоит из двух частей (2) и (3). В нижней части (3) располагается главный рабочий орган – магнитная система пускового устройства, состоящая из втягивающей катушки (6), якоря (4) и сердечника (7), набранных из Ш-образных пластин, изготовленных из электротехнической стали.

    На средний керн неподвижного сердечника (7), который крепится к корпусу (3) пластиной (8), одевается втягивающая катушка (6) и возвращающая пружина (11). Для того чтобы смягчить динамическую нагрузку, между ней и железом сердечника устанавливается амортизатор (8).

    В корпусе выполнены специальные направляющие пазы, по которым совершает возвратно-поступательные движения траверса (1). К траверсе жестко крепится подвижная часть магнитной системы (якорь) и мостик контактов пускателя (12)

    На крайних кернах сердечника в специальных пазах крепится короткозамкнутый виток (5), обеспечивающий щадящий режим работы катушки.

    При прохождении через витки катушки тока создается поле, под воздействием которого происходит втягивание в нее подвижной части магнитной системы исполнительного механизма.

    Перемещение якоря в сторону катушки увлекает за собой траверсу вместе с устройством замыкания-размыкания силовых, а также вспомогательных контактов пускателя.

    При обесточивании ПМ, возвратная пружина возвращает якорь на исходную позицию, что вызовет размыкание контактов.

    В основании корпуса предусмотрен фиксатор, предназначенный для быстросъемного крепления пускателя к дин рейке.

    Тиристорные контакторы постоянного тока

    Контакторы постоянного тока имеют ряд индивидуальных особенностей и характеристик. Одной из них является возможность работы с гораздо более высокими частотами переключения, во время регулировок и преобразований тока и напряжения.

    Этим они заметно отличаются от тиристорных регуляторов, осуществляющих стабилизацию в цепях с переменным током.

    Устройства постоянного тока обеспечивают более высокий уровень быстродействия, и данный фактор в значительной степени определяет сферу их использования.

    Основные схемы подключения пускателей

    На практике, используется три основных вида схем подключения пускателей: прямая, реверсивная и звезда-треугольник. Каждая из них в свою очередь может быть разделена на подвиды в зависимости от напряжения.

    Нереверсивная схема

    • Эта методика применяется, если нет необходимости менять в процессе работы направление вращения двигателя. В базовом исполнении, для 220 вольтовых катушек подобные схемы будут иметь вид:
    • Та же схема, но для 380 вольтовых катушек:
    • В состав каждой из них входят следующие элементы:
    • Автомат включения (QF),
    • Магнитный пускатель (KM1),
    • Блокирующие контакты (БК),
    • Реле тепловой защиты (P),
    • Двигатель асинхронного типа (M),
    • Предохранительный элемент (ПР),
    • Органы управления или кнопки (Пуск, Стоп).

    После подключения питания через автоматический выключатель QF, нажимается кнопка Пуск, которая замыкает контакты и подает напряжение на КМ1 Он осуществляет ввод в работу двигателя. После этого, кнопку Пуск можно отпустить, так как сработает блокировка на контактах БК. Отключение питания в автоматическом режиме происходит при падении напряжения (размыкаются удерживающие контакты БК) или перегрузке (срабатывает тепловое реле или предохранитель). Также можно остановить подачу напряжения вручную, через кнопку Стоп.

    Реверсивная схема

    1. Когда есть необходимость менять направление вращения электродвигателя, используют реверс, который базируется на блоке пускателей.

      Схемы подключения устройств для 220 и 380 вольт будут иметь следующий вид:

    2. Реверсивная схема схема №1
    3. Реверсивная схема схема №2

    Как можно видеть, здесь присутствуют те же элементы, что и в нереверсивных схемах, но добавлен еще один пускатель (КМ2) и кнопка для его запуска (Пуск2).

    Изменение направления вращения происходит за счет смены фаз. Но необходимо учесть ряд ключевых моментов, в частности предотвращение одновременного включения двух коммутаторов во избежание короткого замыкания. При подаче напряжения через автомат QF, включается пусковая кнопка на первый контактор (Пуск1, КМ1).

    В это же время происходит расщепление нормально замкнутых контактов БК1 перед реверсной кнопкой. Обратный ход включается аналогично, через Пуск 2, но перед этим необходимо отключить питание – Стоп (С).

    Схема комбинации звезды и треугольника

    Схемы «звезда» и «треугольник» являются наиболее распространенными при подключении двигателя к электрической линии. В первом случае он будет работать плавно, но не сможет развить полную мощность. Соединение треугольником, в свою очередь, не дает столь ровных оборотов, но позволяет развить полную мощность, вплоть до полуторакратной паспортной.

    В двигателях большой мощности часто используют интересный ход: первоначальный плавный ввод организовывается по звезде, а после выхода на необходимые обороты, автоматически переходят на треугольник. Это позволяет в том числе значительно снизить потребляемые пусковые токи. Примерная схема включения пускателя и реле времени в таком режиме будет иметь следующий вид:

    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.

    Специфические виды пускателей и схемы их работы

    Помимо типичных задач, эти устройства, в силу своего функционала, могут использоваться и в более специфических условиях. Рассмотрим их кратко на примере тиристорного пускателя, взрывозащищенных коммутаторов типа ПВР-125р и ПВИ-250 В, подключения через контакторы терморегуляторов и организация АВР.

    Тиристорные пускатели и схема их включения

    Особенность данного типа пусковых реле состоит в том, что в них не используется метод прямого физического разрыва цепи.

    То есть, они являются бесконтактными и в принципе лишены ключевых недостатков привычных устройств (механического износа контактов, образования дуги и т.д.).

    Правильно включить электродвигатель можно на тиристорных устройствах ПТ, схема подключения которых выглядит следующим образом:

    В цепи задействованы следующие элементы:

    • L1, L2, L3 – фазные провода (полюса),
    • ТА1, ТА 2 – трансформаторы тока,
    • R1, R 2 – резисторы,
    • VD1, VD 2 – транзисторы,
    • VS1…VS6 – тиристоры,
    • БУ – блок управления,
    • SB1, SB2 – кнопки «Пуск» и «Стоп».

    Пускатели типа ПВР-125р и ПВИ-250 В

    Электродвигатели используются не только в более-менее привычных нам условиях: к примеру, на различных горнодобывающих предприятиях, шахтах и т.п.

    , где сохраняется потенциальная взрывоопасная обстановка, запыленность и прочие негативные факторы. Следовательно, исполнение пусковых устройств должно предусматривать подобные ситуации.

    В таких условиях находят применение релейные модули ПВР-125р и ПВИ-250 В(БТ).

    Пускатель типа ПВР является реверсивным модульным блоком, который монтируется во взрывозащищенном корпусе. Он используется для ввода в работу трехфазных электродвигателей различно горнодобывающей техники, работающей в выработке угольных шахт. К ПВР предъявляются особые требования в части противодействия метану и пыли.

    Пускатель ПВР-125р

    Пускатель ПВИ-250 В (БТ, Д) используется в таких же условиях, как и ПВР, но исходя из маркировки обладает еще и искрозащитой. Предназначен для включения и выключения двигателей шахтной техники. Через ПВИ-250 обеспечивается дополнительная защита от возможных коротких замыканий или перегрузок в сети.

    Пускатель ПВИ-250 В

    Подключение терморегуляторов посредством пусковых реле

    Теплый пол или обогреватель инфракрасного типа дополнительно комплектуются терморегуляторами, для поддержки необходимого температурного фона. Использовать их можно не только в бытовых, но и в промышленных масштабах. Примерная схема подключения такой системы, когда терморегулятор цепи подключают не напрямую, а через контактор, выглядит следующим образом:

    Формирование АВР на пускателях

    Еще одним случаем, когда востребовано использование коммутаторов, является обустройство систем АВР (аварийного ввода резерва). Таким образом повышается надежность электроснабжения, поскольку существует как минимум два его источника. Правильно организовать узел ввода на АВР можно по такой схеме:

    Здесь можно видеть два источника питания (1 и 2), автоматические выключатели на каждой из линий (АВ1, АВ2), пускатели и их контактные узлы (ПМ1 и ПМ2). На случай, если источники электроэнергии не являются полностью независимыми (например, одна из линий идет от условного соседа), в схеме предусмотрено реле контроля напряжения РКН, которое выбирает гарантированную линию ввода.

    Пусковые магнитные устройства являются одними из важнейших элементов для правильного ввода в работу электрооборудования, в частности, двигателей синхронного типа, в том числе и в опасных условиях шахт (речь идет о контакторах ПВР и ПВИ).

    Подключение может быть организовано по прямой, реверсивной и комбинированной схеме (звезда-треугольник).

    Кроме того, пускатели находят широкое применение и в других областях, где нет необходимости использования двигателей, например, для организации подвода питания к домовым сетям или к системам обогрева по терморегуляторам, по прямому или резервному источнику (АВР).

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector