Недостатки электромагнитных реле

Конспект урока по электротехнике и электронике

Дата: 3.11.2020

Группа № 4 специальность « Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования », 2 курс

Урок № 41

Тема: « Электрические аппараты автоматики. Реле. Выключатели ».

Форма работы: индивидуальная, дистанционное обучение

Тип урока: урок изучение нового материала

Цель урока: изучить электрические аппараты автоматики, рассмотреть принцип работы реле и выключателей.

Используемая литература: Электротехника: Учебник для нач.проф.образования/ П.А. Бутырин, О.В.Толчеев, Ф.Н. Шакирзянов. – 7-е изд.,испр.- М.: Издательский центр «Академия», 2010.- 272 с.

Ход работы

1. Организационный этап. Здравствуйте, ребята! На этом уроке мы изучим понятие «реле», рассмотрим электрические аппараты автоматики.

Основной этап.

К электромеханическим аппаратам автоматики относятся электромеханические реле, датчики и различные исполнительные устройства.

К электромеханическим реле относятся электромагнитные, магнитоэлектрические, индукционные, электротепловые, пьезоэлектрические, электро- и ферродинамические, магнитострикционные, вибрационные, электретные и др.

Особое место среди них занимают герконовые реле (реле с магнитоуправляемыми герметизированными контактами).

Электрические аппараты автоматики и управления осуществляют непериодическую коммутацию в электрических цепях в целях защиты оборудования и регулирования электрических нагрузок. Различают электрические аппараты высокого (от единиц до 750 кВ и выше) и низкого (до 1000 В) напряжений. Аппараты высокого напряжения рассчитываются на отключение токов до сотен килоампер и здесь подробно рассматриваться не будут. Среди аппаратов низкого напряжения различают аппараты автоматики и аппараты управления.

Аппараты автоматики (реле, датчики, регуляторы и др.) коммутируют токи до 5 А при напряжениях до сотен вольт и используются в цепях автоматики.

Аппараты управления коммутируют токи более 5 А при напряжениях до 1000 В в силовых цепях двигателей, генераторов, нагревательных устройств и др. Различают аппараты управления приемниками электроэнергии в нормальных режимах работы (контакторы, магнитные пускатели, командоаппараты) и аппараты распределения электроэнергии и ее отключения в аварийных режимах (автоматы, предохранители, рубильники, пакетные выключатели).

Электрические аппараты изготовляют на наиболее распространенные значения номинальных напряжений:

■в цепях синусоидального тока — 24, 36, 127, 220, 380 В;

■в цепях постоянного тока — 12, 24, 48, 110, 220, 440 В.

Распространенные значения номинальных токов: 0,1; 0,2; 0,5; 1; 6; 10; 25; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1000 А.

Электрические аппараты в местах установки соединяют неизолированными шинами, укрепленными на изоляторах, или кабелями.

В трехфазных цепях шины должны быть окрашены в определенный цвета: фаза А — в желтый, фаза В — в зеленый и фаза С — в красный; нейтральные шины: при изолированной нейтрали — в белый, при заземленной нейтрали — в черный.

В цепях постоянного тока шина положительной полярности — красная, отрицательной — синяя, нейтраль — белая.

Реле предназначены для управления электрической цепью, они позволяют управлять инженерным оборудованием дистанционно.

Первое реле было изобретено американцем Джозефом Генри, и его работа основывалась на электромагнитном принципе действия. Это самый простой механизм действия, жив он и в наши дни. Его разберем первым.

Электромагнитное реле

Благодаря своей простоте, невысокой цене и относительной надежности электромагнитные реле получили максимальное распространение. Работа данного типа реле основана на использовании электромагнитных сил, возникающих в металлическом сердечнике при прохождении тока по виткам его катушки. Над сердечником установлена подвижная пластина (якорь) с контактом. Напротив контакта установлены соответствующие парные неподвижные контакты.

Электромагнитное реле чаще всего используется в схемах защиты электроустановок и в системах автоматики.

Достоинства электромагнитных реле

Низкая цена.
Способность коммутации (переключения) нагрузок мощностью до 4 кВт при достаточно малых размерах менее 10 см³.
Устойчивость к импульсным перенапряжениям.
Малое выделение тепла.
Максимальная электрическая изоляция.

Недостатки электромагнитных реле

Большая задержка с момента поступления управляющего напряжения до контакта.
Ограниченный механический ресурс.
Создание радиопомех при срабатывании.
Громкий щелчок при размыкании, замыкании контактов.
Необходимость хоть и редкого, но регулярного технического обслуживания.
Большое потребление электрического тока.

Схема работы магнитоэлектрического реле (перечертите в тетрадь!)

Полупроводниковые реле в отношении быстродействия, селективности и надежности превосходят электромагнитные. В ряде случаев полупроводниковые реле обладают характеристиками, которые невозможно получить с помощью электромагнитных реле.

К реле защиты предъявляются требования селективности, быстродействия, чувствительности и надёжности.

Селективность – это способность реле отключать только поврежденный участок.

Быстродействие позволяет резко снизить последствия аварии, сохранить устойчивость системы при аварийных режимах, обеспечить высокое качество электроэнергии.

Минимальное значение входного параметра, при котором срабатывает реле, называется чувствительностью.

Применяются следующие виды защит: максимально- и минимально-токовые, тепловая, температурная, от исчезновения напряжения, нулевая и ряд других защит.

Максимально-токовая защита обеспечивает защиту двигателей, преобразователей и элементов схем управления от коротких замыканий. Она осуществляется плавкими предохранителями, максимально-токовыми реле и автоматическими выключателями. При аварийных режимах максимально-токовая защита отключает потребитель от сети.

Автоматические выключатели (автоматы) низкого напряжения (до 1500 В) предназначены для автоматической защиты электрических сетей и оборудования от аварийных режимов (ограничение токов КЗ, токов перегрузки, снижение и исчезновение напряжения, изменение направления тока и др.), а также для оперативной коммутации номинальных токов.

Для обеспечения селективной(избирательной) защиты в автоматах предусматривается возможность регулирования уставок по току и времени. Быстродействующие автоматы снижают время срабатывания и ограничивают отключаемый ток сопротивлением возникающей электрической дуги в автомате. Нередко эти факторы определяют принцип устройства и особенности конструкции автоматов.

Основными параметрами автоматов являются: номинальные напряжение и ток, отключающая способность, время отключения.

Отключение автоматических выключателей происходит под действием расцепителей. Различают максимальные, минимальные и независимые расцепители. Для защиты электрооборудования от перегрузок используют максимальные расцепители. В качестве максимальных расцепителей наибольшее применение получили электромагнитные и тепловые. Время – токовая характеристика расцепителя должна быть как можно ближе к характеристике защищаемого объекта. Минимальные расцепители выполняются электромагнитного типа, для большинства автоматов напряжение отключения расцепителя регулируется в пределах 30-70% от номинального напряжения. Независимые расцепители служат для дистанционного отключения автоматов.

Принципиальная схема универсального автомата приведена на рис.14.1. В автоматическом выключателе имеются три основных узла: контактно-дугогасительная система (элементы 10-16), узел привода и передаточного механизма (элементы 5-9), блок управления и защиты (элементы 1-4).

Рис.14.1. Устройство автоматического выключателя

Домашнее задание: законспектируйте лекцию, выписав выделенные определения, сделайте чертёж в тетради.

Дата добавления: 2020-12-22; просмотров: 109; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!