Тиристорный контактор: переключатель переменного тока

Принцип действия тиристорного контактора

Действие тиристорного контактора основано на бесконтактном переключении. Это физическое явление заключается в изменении проводимости полупроводников, включенных в цепь вместе с нагрузкой. В процессе эксплуатации видимых разрывов в цепи нет, а сам процесс выглядит следующим образом: при отключении цепи проводимость полупроводника резко падает, а сопротивление может достигать десятков МОм. После включения проводимость элемента восстанавливается, а сопротивление стремится к нулю и измеряется уже в миллиомах (мОм).

Полупроводниковые приборы представляют собой различные типы симисторов, тиристоров и транзисторов, включенных последовательно с нагрузкой в ​​электрическую цепь. Их действие основано на явлении электронно-дырочного перехода (pn), обеспечивающего одностороннюю проводимость от анода (p) к катоду (n).

Работа тиристорного контактора или выключателя переменного тока осуществляется по тем же принципам. Наиболее часто используемые схемы с встречно-параллельными тиристорами VS1 и VS2 отмечены на рисунке. Генерация импульсов осуществляется блоком управления при переходе напряжения через нулевую отметку.

Под воздействием импульсов тиристоры поочередно открываются, за счет смещения их между собой на 180 градусов. В результате в цепи начинает двигаться синусоидальный переменный ток. При уменьшении мгновенного значения тока нагрузки тиристоры отключаются.

Тиристорные пускатели

В современной электроэнергетике в условиях повышенных требований к потребителям энергии для пуска асинхронных электродвигателей все чаще используются электронные устройства.

Отличительной особенностью электронных устройств является то, что они используются для управления запуском электродвигателя, в результате чего работа двигателя оптимально соответствует нагрузке, создаваемой присоединенным исполнительным механизмом.

Применение тиристорных пускателей, являющихся наиболее надежными электронными устройствами для пуска асинхронных двигателей, позволяет:

• снизить в 4-5 раз пусковой ток электродвигателей при плавном пуске;
• уменьшить падение напряжения в питающей сети;
• устранить перекосы фаз из-за несимметричной нагрузки;
• улучшать условия эксплуатации живой техники;
• уменьшить потери мощности;
• снизить финансовые затраты при построении более эффективных энергосистем.

Применение позволяет:

• ограничить пусковой момент электродвигателя и тем самым исключить ударные нагрузки на механизм, рывки в механической передаче конвейерных лент, элеваторов или гидравлические удары в трубах или арматуре при пуске и остановке двигателей;
• уменьшить пусковые токи, снизить вероятность нежелательных остановов и перегрева двигателя;
• увеличить ресурс двигателя за счет использования полного комплекта защит;
• уменьшить электрические потери в электродвигателе;
• увеличить частоту пусков и увеличить межремонтные интервалы; оборудование с минимальным обслуживанием;
• продлить срок службы оборудования.

ООО «Энергия -Т», г. Тольятти,

Является разработчиком и производителем всей номенклатуры тиристорных (бесконтактных) пускателей серии РТТ, предназначенных для прямого «безударного» пуска, плавного пуска и плавного останова, защиты асинхронных двигателей максимальной номинальной мощностью от 6,6 до 660 кВт, на номинальное напряжение 0,4 кВ и номинальную частоту 50 Гц.

Основные типы тиристорных пускателей, выпускаемых предприятием:

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

• на напряжение 0,4 кВ, частота 50 Гц
• трехфазный трехполюсный, двухполюсный
• для номинальных рабочих токов от 10 до 1000 А
• модификации с применением тиристоров, симисторов, тиристорных модулей
• исполнение – с (без) маневрированием, с (без) реверсом
• с комплектом защит: от токов короткого замыкания
• встроенная токовая защита
• от обрыва фазы
• от перегрева силовых полупроводниковых приборов

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

По техническому заданию заказчика предприятие разрабатывает и изготавливает все тиристорные пускатели на номинальные рабочие токи от 10 до 1000 А.

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

Пускатели предназначены для бесконтактного включения асинхронных двигателей. Основные области применения тиристорного пускателя с безударным пуском (РТТ): для пуска электродвигателей центробежных насосов, компрессоров, вентиляторов и нагнетателей, ненагруженных конвейеров и т.д.

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

Основные области применения тиристорного пускателя плавного пуска (ПТТ-ПП): насосное, вентиляционное, дымоудаление, подъемно-транспортное оборудование и др. алгоритм плавного пуска (останова) обеспечивается повышением (понижением) напряжения на выход тиристорного пускателя по линейному закону за счет управления фазой.

Принцип работы тиристорного пускателя трехфазного переменного тока.

Принцип работы пускателя заключается в бесконтактном включении и выключении нагрузки, что осуществляется тремя автоматическими выключателями (рис. 2.4), каждый из которых представляет собой комбинацию двух тиристоров, включенных встречно-параллельно, например ВУ1 и ВУ2. Один из них пропускает ток в первой половине периода, а другой — во второй.

Включение цепи осуществляется подачей управляющих импульсов, синхронных с анодным напряжением. Импульсы управления тиристорами формируются из анодного напряжения тиристоров. В исходном состоянии все тиристоры закрыты и находятся под фазным напряжением. После включения геркона КГ-1 и замыкания контактов реле К положительная полуволна сетевого напряжения будет приложена к аноду тиристора ВУ1 (рис. 2.4). Так от анода к катоду тиристора ВУ1 через управляющий переход тиристора ВУ2, резистор R1, контакт реле К и управляющий переход тиристора ВУ1 потечет управление.

Тиристор ВУ1 открывается. При открытии тиристора управляющий сигнал автоматически снимается, так как падение напряжения на открытом тиристоре не превышает 1 В. При переходе напряжения на нем через ноль тиристор ВУ1 закрывается. Теперь положительная полуволна сетевого напряжения будет приложена к аноду тиристора ВУ2; тиристор ВУ2 откроется и с него автоматически снимется управляющий сигнал. Импульсы управления поступают на тиристоры синхронно с сетевым напряжением в начале каждого положительного полупериода, т е через 360 эл.°.

Тиристорный пускатель управляется с помощью герконов (герметичных контактов) КГ1 и КГ2, они замыкаются при воздействии магнитных полей. Герконовые выключатели имеют ряд преимуществ перед кнопочными выключателями:

Бесконтактные контакторы и пускатели на базе тиристорных элементов.

Главная Информация. На базе тиристоров возможны следующие операции:

1) включать и выключать электрическую цепь с активной и смешанной (индуктивной и емкостной) нагрузкой;

2) изменение тока нагрузки за счет управления синхронизацией управляющего сигнала.

Наиболее распространенными в бесконтактных электротехнических устройствах являются фазовое и широтно-импульсное управление (рис. 1).

В первом случае среднее и действующее значения тока изменяются за счет изменения момента подачи сигнала на открытие тиристора — за счет угла. Угол называется углом управления. Рабочее напряжение на нагрузке при двухполупериодной схеме и встречно-параллельном соединении двух тиристоров (рис. 2)

где Ut – амплитуда питающего напряжения; Uc, Uno — действующее и среднее значения напряжения питания; y — угол регулировки.

Рис. 1. Напряжение на нагрузке с фазным (а), фазным с принудительным переключением (б) и широтно-импульсным (в) управлением

Рис. 2. Встречное включение тиристоров (а) и форма тока при активной нагрузке (б)

Кривая тока в сети и в нагрузке не синусоидальна, что вызывает искажение формы волны сетевого напряжения и нарушения в работе потребителей, чувствительных к высокочастотным помехам. Для уменьшения этих искажений необходимы специальные меры.

При широтно-импульсном управлении (рис. 1, в) сигнал на открытие подается на тиристоры в течение времени Токр, они открыты, а на нагрузку подается напряжение Uн. В течение времени Closed управляющий сигнал снимается и тиристоры закрываются. Действующее значение тока в нагрузке

где ток нагрузки при закрытом = 0.

Регулировка тока нагрузки возможна путем изменения как угла, так и угла. Принудительное переключение (<180°) осуществляется с помощью специальных устройств или специальных тиристоров, которые можно запирать подачей управляющего сигнала. При больших токах из-за сложности такие схемы не применяют. Создание транзисторов на большие токи (сотни ампер) и высокие напряжения (сотни вольт) позволяет облегчить принудительное переключение цепей постоянного и переменного тока, что особенно важно в быстродействующих устройствах.

На основе тиристоров работают следующие бесконтактные электрические устройства:

1) тиристорные пускатели для прямого пуска асинхронных двигателей;

2) тиристорные пускатели для плавного пуска, реверсирования и остановки асинхронных двигателей большой мощности (до 5000 кВт);

3) регуляторы тока и напряжения;

4) автоматические выключатели переменного тока высокого и низкого напряжения с повышенной скоростью;

5) блоки управления для управления двигателями электротранспорта переменного тока с рекуперацией энергии при торможении.

Для тиристорных блоков обычно требуется защита от токов перегрузки и коротких замыканий, а также от недопустимого повышения температуры в корпусе тиристоров.

Защита от короткого замыкания в этом случае осуществляется с помощью быстродействующих токоограничивающих предохранителей или автоматических выключателей.

Ниже приведены основные технические данные тиристорных пускателей и регуляторов, выпускаемых отечественной промышленностью.

Пусковой тиристор серии ПТ. В фазе А и В пускателя (рис. 3) установлены трансформаторы тока ТА1 и ТА2, обеспечивающие работу устройства токовой защиты. Тиристоры защищены от перегрузки термистором Rt. Поскольку пускатель предназначен для реверсирования двигателя, в фазах А и В установлено несколько комплектов встречно-параллельных тиристоров.

При нажатии кнопки «Пуск вперед» включается реле КИ, подающее напряжение на управляющие электроды тиристоров, участвующих в пуске «Вперед». При нажатии кнопки «Пуск Назад» включается реле КЗ и подается напряжение на управляющие электроды тиристоров, участвующих в пуске «Назад». Блок защиты и реле К1 и КЗ питаются от выпрямителя с питанием по фазам В и С.

Основные параметры пускателя: Uном — 380 В; В пределах — 40 А; Iстарт = 360 А при tстарт = 0,4 с; электрическая долговечность циклов; срок службы не менее 10 000 часов.

Тиристорные контакторы постоянного тока

Контакторы постоянного тока имеют ряд индивидуальных характеристик и особенностей. Одним из них является возможность работы с гораздо более высокими частотами переключения при регулировке и преобразовании тока и напряжения. Этим они заметно отличаются от тиристорных регуляторов, стабилизирующих в цепях переменного тока. Установки постоянного тока обеспечивают более высокий уровень производительности, и этот фактор во многом определяет степень их использования.

Изучение тиристорного пускателя серии ПТ

Цель работы — исследование конструкции, назначения, принципа действия и наладки тиристорных пускателей серии ПТ.

Рабочая программа

1. Изучить назначение, общее устройство и принцип работы тиристорного пускателя типа ПТ.

2. Проверить работу тиристорного пускателя под напряжением.

3. Проверить работу тиристорного устройства защиты пускателя.

3.1 температуры перегрева тиристоров ПТ;

3.2 от тока короткого замыкания;

3.3 от перекоса напряжения.

Цель

Пускатели типа ПТ-16-380-У5, ПТ-40-380-У5 предназначены для внешнего включения и выключения, а реверсивные пускатели типа ПТ-16-380Р-У5 для дистанционного включения и выключения трехфазных электродвигателей. Нереверсивные пускатели могут использоваться для включения и отключения других типов трехфазных резистивных нагрузок.

Пускатели предназначены для эксплуатации в умеренных климатических условиях на движущихся объектах и ​​в стационарных условиях: в рудниках, рудниках, а также нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности при условии их установки в защитных кожухах, соответствующих условиям эксплуатации и при они присутствуют в цепи питания отдельных или групповых приборов с видимым обрывом цепи.

Каждый тип стартера имеет две модификации:

Исполнение 1 — для взрывоопасных помещений;

Версия 2 — для общепромышленного применения.

Условия эксплуатации

а) климатические воздействия:

1 температура окружающей среды от минус 10 до 50ºС;

2. Верхнее значение относительной влажности окружающего воздуха 95±3%, при температуре 35ºС и более низких температурах без конденсации влаги;

3 давление воздуха в пределах 700 — 1000 мм рт.ст.

б) механические воздействия:

1 вибрации в диапазоне частот от 1 до 60 Гц с ускорением до 2g;

2 ударные перегрузки с ускорением до 15g;

3 длинных наклона во все стороны до 45º.

Стартеры не допускают эксплуатации в агрессивных средах, содержащих пары кислот и щелочей в концентрации, разрушающей металл и изоляцию, а также в средах с токопроводящей пылью.

Характеристики

Пускатели предназначены для работы в следующих режимах:

а) непрерывно, с количеством включений в час не более 10.

б) повторно — кратковременно, с длительностью включения не более 60 %, с частотой до 600 включений в час при номинальных токах нагрузки.

Основные технические данные стартеров ПТ-16(40):

Напряжение сети — 380 В;

Количество фаз — 3;

Частота сети — 50 Гц;

Номинальный ток — 16 А (40 А);

Сопротивление электрической изоляции — 50 МОм в холодном состоянии, — 6 МОм в горячем состоянии.

Средний ресурс не менее 10 000 часов.

Пускатели имеют защиту от перегрузки по току и защиту от тепловой перегрузки. Время срабатывания защиты от тепловой перегрузки зависит от тока перегрузки и температуры окружающей среды.

Пускатели поставляются с защитой, настроенной так, что максимальная токовая защита срабатывает при токе, в 9 — 10 раз превышающем номинальный, а защита от тепловой перегрузки срабатывает при температуре корпуса тиристора не выше 105ºС.

Управление пуском кнопочное с фиксацией команды и без. Возможно управление от бесконтактных логических элементов.

Устройство и принцип работы.

Конструктивно стартер выполнен в виде единого блока. На кулерах установлены тиристоры. Датчик температуры прикреплен к нижнему правому кулеру. В нижней части стартера находится блок управления, который крепится к углам приклада с помощью винтов и может быть откинут назад для доступа к элементам на задней части блока. Реле в пускателях исполнения 1 размещены в контейнерах для защиты контактов реле от механических повреждений и пыли. Ввод монтажных проводов в контейнер осуществляется через сальник с резиновым уплотнением.

Пускатели версии 2 отличаются от пускателей версии 1 только материалом изоляционных пластин.

Изоляция, пути утечки и воздушные зазоры для пускателей исполнения 1 соответствуют правилам ОАА 684 053–67 по производству взрывозащищенного и горношахтного оборудования.

Принципиальные схемы пускателей едины и отличаются только количеством элементов и типом силовых тиристоров. Пусковая цепь состоит из силовой цепи, цепи управления, цепи защиты и источника питания. Силовая часть состоит из тиристоров, включенных в каждой фазе встречно-параллельно.

Принцип работы пускателей – бесконтактное включение и отключение нагрузки, которое осуществляется силовыми тиристорами. Силовые тиристоры управляются широтно-импульсным методом. Импульсы управления тиристорами формируются из анодного напряжения тиристоров. Работу стартера рассмотрим на примере фазы нереверсивного стартера.

В исходном состоянии все тиристоры закрыты и находятся под фазным напряжением. Замкнув контакты реле КЛ1, будем считать, что положительная полуволна напряжения сети тиристора VS1 через управляющий переход тиристора VS2, контакт реле КЛ1, резистор R14 и управляющий переход через тиристор VS1 будет протекать ток управления IУ1. Тиристор VS1 открывается.

При открытии тиристора управляющий сигнал автоматически снимается, так как падение напряжения на открытом тиристоре не превышает 1В. При переходе тока через ноль тиристор VS1 закрывается. Теперь положительная полуволна сетевого напряжения будет приложена к аноду тиристора VS2. Ток управления будет протекать от анода к катоду тиристора VS2 через управляющий переход тиристора VS1, резистор R14, контакт реле КЛ1 и управляющий электрод тиристора VS2. Тиристор VS2 открывается и с него автоматически снимается управляющий сигнал.

Импульсы управления подаются на тиристоры синхронно с сетевым напряжением. В начале каждого положительного полупериода, т.е через 360 эл градусов. Длительность управляющих импульсов зависит от времени открытия тиристоров и автоматически устанавливается оптимальным в зависимости от изменения коэффициента мощности нагрузки. Соответственно импульсы управления тиристорами формируются в других фазах.

При таком способе формирования управляющих импульсов контакты включенных реле находятся практически в обесточенном состоянии, так как через них проходит слаботочный сигнал длительностью от десятков микросекунд до единиц миллисекунд в течение каждого полупериода электрический ток. Поэтому ресурс реле определяется не электрической, а механической износостойкостью, которая у электромагнитных реле достигает десятков миллионов циклов.

Стартер работает следующим образом. При подаче сетевого напряжения на пусковые клеммы L1, L2, L3 трансформатор телевизора получает питание. (см схему подключения).

Выпрямленное напряжение с выпрямителей на диодах VD5 — VD6 поступает на элементы схемы защиты. Напряжение от выпрямителей подается на элементы схемы управления только при нажатии кнопки «Вкл».

При замыкании кнопки «Вкл.» включается реле KL1 или KL2 соответственно. После включения реле его нормально разомкнутые контакты замыкаются в цепях управления тиристорами. Тиристоры открываются, и на нагрузку подается сетевое напряжение.

При отпускании кнопки «Включено» (при работе пускателя без командной блокировки) или размыкании кнопки (при командной блокировке) происходит отключение реле, снятие управляющих импульсов с тиристоров и включение нагрузки выключенный.

Устройство защиты предназначено для отключения пускателя в аварийном режиме и удержания его в выключенном состоянии до проверки нагрузки и устранения неисправности. Резистор R6 служит для регулирования порога защиты от тепловой перегрузки.

Рассмотрим подробно работу устройства защиты от различных аварийных режимов.

Перегрузка по току

Нажатие кнопки «Старт вперед» («Старт назад») подает отрицательный потенциал от источника питания (12) на один конец (26) катушки КЛ1 ((27) катушки КЛ2), а положительный потенциал на конец подается на другой конец (23) через соединение с открытым коллектором на транзисторе VT3.

Реле срабатывает и замыкает контакты в цепях управления трех тиристорных пар соответствующих фаз. Транзистор VT3 при нормальной работе тиристорного пускателя находится в открытом состоянии, так как на базу подается отрицательное триггерное напряжение от источника тока (12) через балластный резистор R11 и резистор смещения R12.

При симметричной трехфазной нагрузке и отсутствии асимметрии питающего напряжения токи в линейных проводах Л1, Л2 и Л3 одинаковы и сдвинуты по фазе на 120о. Вторичные обмотки трансформаторов тока ТТ1 и ТТ2 соединены по геометрической разностной схеме, и результирующий ток, равный линейному току любой фазы, протекает через резистор R13, создавая на нем падение напряжения.

Это напряжение после выпрямления диодного моста VD14 — VD17 подается на потенциометр R5. С подвижного контакта часть отрицательного потенциала поступает на анод VD8, при этом его величина меньше напряжения пробоя стабилитрона, поэтому на донышко VT1 действует положительное напряжение и транзистор закрывается. При увеличении линейного тока в нагрузке более чем на 20 % от номинального значения будет увеличиваться и напряжение на R5, что приведет к пробою VD8 и поступлению отпирающего потенциала через диод VD7 на базу ВТ1.

Транзистор открывается до насыщения и положительный потенциал с коллектора через диод VD1 поступает на базу VT3 и запирает транзистор. Катушка включенного реле КЛ1 (КЛ2) теряет ток и размыкает контакты в цепях управления тиристорами, что приводит к отключению.

Конденсатор С3, шунтирующий потенциометр R5, не допускает кратковременных бросков тока в линейных проводах даже при пуске двигателя для включения защиты по току.

В несимметричном режиме работы один из фазных токов может не изменяться, например IA, в другой фазе даже уменьшаться (IC), а в третьей фазе увеличиваться (IB), как показано на рисунке 24б. В любом случае будет увеличиваться геометрическая разность токов IA — IC, и при несимметрии более 20% сработает защита, как описано выше.

Рисунок 24 – Векторные диаграммы фазных токов в:

а) симметричный, б) несимметричный режимы работы нагрузки

Перегрев двигателя

Для реализации этого вида защиты на корпус двигателя (обычно внутри клеммной коробки) приклеивается датчик температуры РД, который подключается к выводам 2, 3 тиристорного пускателя, сопротивление которого увеличивается с ростом температуры статора.

Второй датчик температуры R8 прикреплен к одному из радиаторов тиристора. Тиристоры в схеме подобраны с шестикратным запасом по току, поэтому радиаторы всегда будут иметь температуру окружающей среды при номинальном токе пускового тока.

Это означает, что обеспечивается защита не от перегрева обмотки статора, а от превышения температуры двигателя температуры окружающей среды. Величина этого превышения задается резистором R6.

В исходном состоянии транзисторы VT1 и VT2 закрыты. Увеличение сигнала с резисторов R6 или R7 до значения опорных напряжений стабилитронов VD4 и VD8 приводит к отпиранию транзисторов VT2, а затем и VT1, в результате чего эмиттерно-базовый переход транзистор VT3 шунтирован транзистором VT1 через диод VD1.

Транзистор VT3 запирается, что отключает реле КЛ1 или КЛ2.

Поскольку транзистор VT2 остается открытым по точке 2 (+) цепи устройства защиты, эмиттерный переход — коллектор транзистора VT1, резистор R2, базовый переход — эмиттер транзистора VT2, стабилитрон VD4, пункт 4 (-) устройства защиты, транзистор Т3 остается запертым до тех пор, пока схема не вернется в исходное состояние, для чего необходимо отключить сетевое напряжение на вводе в пускатель.

Рисунок 25 – Принципиальная схема тиристорного пускателя ПТ-16

Преимущества и недостатки

Несомненные преимущества тиристорных контакторов по сравнению с обычными устройствами заключаются в следующем:

• При регулярном выключении и включении отсутствует электрическая дуга, вызывающая разрушение контактов в электромагнитных устройствах.
• Небольшой интервал срабатывания позволяет проводить частые замены практически без ограничений. Режимы работы могут быть не только длительными, но и периодическими.
• Нет движущихся частей, подверженных механическому износу. Поэтому срок службы тиристорных контакторов намного больше, чем у обычных устройств.
• Бесшумная работа за счет конструктивных особенностей.
• Очень простой ремонт и обслуживание. Любая часть контактора может быть легко заменена за короткое время без разборки основного блока.
• При необходимости тиристорный контактор можно легко переоборудовать на другую силу тока. Для этого устанавливается подходящий тиристор с подходящими техническими характеристиками.

  Читайте также: Тиристорный преобразователь постоянного тока регулирует работу преобразователя частоты при токах до сотен ампер

Ти­рис­торный кон­тактор ТК-3-RL

Контактор тиристорный (другие названия — тиристорный пускатель, бесконтактный пускатель, тиристорный выключатель) ТК-3-РЛ предназначен для коммутации переменного напряжения на активно-индуктивную нагрузку — электродвигатели, нагревательные элементы и т.п
По сравнению с обычными механическими контакторами тиристорные контакторы обладают следующими преимуществами:

• отсутствие механических контактов, что в результате исключает необходимость периодического обслуживания и замены изношенных контактов;
• тишина на работе;
• отсутствие электрической дуги при включении и выключении;
• частота включения и выключения практически не ограничена;

К сожалению, расплатой за эти преимущества является более высокая цена и тепловыделение тиристоров. Тем не менее, в некоторых случаях использование тиристорных контакторов необходимо.

В таблице ниже представлены их основные характеристики.

Таблица 1 – Технические характеристики ТК-3-РЛ

Количество фаз	3
Онлайн	198-242В, 342/418В, 50Гц
Фазовый контроль	Общие и разделенные
Схема подключения нагрузки	звезда, треугольник, звезда с рабочей нейтралью, открытый треугольник
Вспомогательный ток для системы управления	198-242В 50Гц
Система контроля энергопотребления	20 ВА
Номинальный ток нагрузки In	100, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600 А
Соединительный элемент	Тиристор
Тип системы управления	Аналоговый
Сигнал управления	«сухой» контакт, транзистор с коллектором-эмиттером (или сток-исток) на напряжение пробоя не менее 15 В
Индикация	4 светодиода
Дополнительные контакты	2 реле «Работа» с переключающими контактами
Защита: тиристор от перегрева	Датчик температуры 80 С
Перегрузочная способность (RMS)	I=3 Ом — 3 сек, I=2 I н — 5 сек, I=1,5 Ом — 10 сек, I=1,25 Ом — 30 сек, I=1,1 Ом — 1 мин
Степень безопасности	IP00, IP20
Охлаждение	Принудительные встроенные вентиляторы
Проклятый ресурс	50 000 часов
Температура окружающей среды	0..45 С
Относительная влажность	0,90% без конденсации (сухое помещение)
Изоляция	2,5 кВ между шасси, силовой цепью и цепями управления
Режим работы	Непрерывный, PV = 100%
Продолжительность жизни	Не менее 10 лет
Гарантия	12 месяцев с даты продажи

Таблица 2 Опции и услуги

Разрядка	Для управления обратным двигателем
Питание от сети 3×500 или 3×660 В	Поставляется с нестандартным напряжением сети
Степень защиты IP54, IP66 Открытый или морской	Тиристорный контактор установлен в герметичном шкафу
	Срочное изготовление в течение 2-3 рабочих дней.
Комплект запасных частей	Дополнительный комплект плат и тиристоров позволяет при необходимости провести самостоятельный ремонт в течении 1-2 часов

Тиристорные пускатели выпускаются в двух конструктивных исполнениях — исполнения IP00 и IP20. Оба варианта предназначены для монтажа в шкафу, но если помещение сухое, а воздух чистый и не содержит токопроводящей пыли, для исполнений IP20 шкаф не требуется.

Тиристорный контактор ТК-3-РЛ может использоваться как для управления трехфазной нагрузкой (коммутация напряжения всех трех фаз одновременно — совместное управление фазами), так и для пофазной подачи напряжения на три однополюсные нагрузки (раздельные контроль фаз). Раздельное управление фазами возможно только при схемах подключения нагрузки «звезда» с рабочей нейтралью или «открытый треугольник”.

При выборе тиристорного пускателя для управления асинхронным двигателем следует учитывать пусковые токи двигателя, в 5-7 раз превышающие его номинальный ток, а также продолжительность пуска и перегрузочную способность контактора. (см. Таблицу 1).

Для обеспечения длительного срока службы контактора необходимо выбирать номинал тока с определенным запасом, иначе тиристоры будут постепенно деградировать и выходить из строя.

Таблица 3 Рекомендуемые значения тока для тиристорных пускателей ТК-3-РЛ для асинхронных электродвигателей

Асинхронный электродвигатель, кВт	Внутри контактора продолжительность пуска 3-5 секунд	Внутри контактора, продолжительность пуска 7-10 секунд	Внутри контактора, продолжительность пуска 15-20 секунд
7,5	100	100	100
одиннадцать	100	100	100
пятнадцать	100	100	160
18,5	100	160	160
22	160	160	200
тридцать	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	—

При необходимости организации реверсивного управления электродвигателем потребуются два тиристорных контактора, при этом для исключения одновременного включения контакторов необходимо установить дополнительный реверсивный стол, обеспечивающий гарантированный разрыв между кл коммутация контакторов 30 -50 мс.

 

Документация:

Тиристорный контактор ТК-3-РЛ исполнение ИП00 Инструкция по эксплуатации

Тиристорный контактор ТК-3-РЛ, исполнение IP20 Инструкция по эксплуатации

Цены на тиристорные контакторы ТК-3-РЛ:

Тиристорные контакторы ТК-3-РЛ ПРАЙС-ЛИСТ

Срочный заказ — плюс 25% от стоимости, но не менее 15 тыс руб. Рекомендуется заранее узнавать о возможности срочного выполнения того или иного заказа.

Разберемся, как работает конкретно наш тиристорный регулятор мощности

Заранее оговоримся, что вместо слов «положительный» и «отрицательный» будут использоваться «первый» и «второй» (полуволна).

Итак, когда на нашу цепь начинает действовать первая полуволна, емкости C1 и C2 начинают заряжаться. Их скорость зарядки ограничивается потенциометром R5, этот элемент переменный, и с его помощью задается выходное напряжение. При появлении на конденсаторе С1 напряжения, необходимого для открытия динистора VS3, динистор открывается, через него протекает ток, с помощью которого будет открываться тиристор VS1.

Момент пробоя динистора – это точка «а» на графике, представленном в предыдущей части статьи. При переходе значения напряжения через ноль и нахождении цепи ниже второй полуволны тиристор VS1 закрывается и процесс повторяется снова, только для второго динистора, тиристора и конденсатора. Резисторы R3 и R3 служат для ограничения тока управления, а R1 и R2 — для термостабилизации схемы.

Принцип работы второй схемы аналогичен, но она управляет только одной из полуволн переменного напряжения. Теперь, зная принцип работы и схему, вы сможете собрать или отремонтировать тиристорный регулятор мощности своими руками.

Основные схемы подключения пускателей

На практике применяют три основных типа схем пускового подключения: прямое, реверсивное и звезда-треугольник. Каждый из них, в свою очередь, можно разделить на подвиды в зависимости от напряжения.

Нереверсивная схема

Этот прием используется, если нет необходимости менять направление вращения двигателя во время работы. В базовом варианте для катушек на 220 вольт такие схемы будут выглядеть так:

Та же схема, но для катушек на 380 вольт:

Каждая из них включает в себя следующие элементы:

• Автоматическое переключение (QF),
• Магнитный пускатель (КМ1),
• Блокирующие контакты (БК),
• Реле тепловой защиты (Р),
• Двигатель асинхронного типа (М),
• Защитный элемент (PR),
• Органы управления или кнопки (Старт, Стоп).

После подключения питания через автоматический выключатель QF нажимается кнопка «Пуск», которая замыкает контакты и подает напряжение на КМ1. Он запускает двигатель. 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). Вы также можете остановить подачу напряжения вручную с помощью кнопки «Стоп.

Реверсивная схема

Когда возникает необходимость изменить направление вращения электродвигателя, используют реверс, в основе которого лежит пусковой блок. Схемы подключения устройства на 220 и 380 вольт будут выглядеть так:

Схема обратной проводки №1

Схема обратной проводки №2

Как видите, здесь присутствуют те же элементы, что и в нереверсивных схемах, но добавлен пускатель (КМ2) и кнопка для его запуска (Пуск2). Изменение направления вращения происходит за счет изменения фазы. Но необходимо учитывать ряд ключевых моментов, в частности недопущение одновременного включения двух выключателей во избежание коротких замыканий.

При подаче напряжения через автомат QF включается пусковая кнопка первого контактора (Пуск1, КМ1). При этом нормально замкнутые контакты ВК1 перед кнопкой реверса размыкаются. Обратный ход включается так же, через Пуск 2, но перед этим необходимо отключить питание — Стоп (С).

Схема комбинации звезды и треугольника

Схемы «звезда» и «треугольник» наиболее распространены при подключении двигателя к электрическому проводу. В первом случае он будет работать без проблем, но не сможет развивать полную мощность. Треугольное соединение же не дает таких плавных поворотов, но позволяет развивать полную мощность, до полуторакратной паспортной.

В двигателях большой мощности часто используется интересная особенность: первый устойчивый ввод организуют по звезде, а после достижения необходимой скорости автоматически переключаются на треугольник. Помимо прочего, это позволяет значительно снизить потребление пусковых токов. Примерная схема включения пускателя и реле времени в этом режиме будет выглядеть так:

Бесконтактный 3-х фазный пускатель ДМ-3Р

ДМ-3Р-80А
Модуль управления 3-х фазным асинхронным двигателем до 8 кВт.
Модуль позволяет включать и выключать двигатель слаботочными цепями.
Ток управления модулем — 10-20мА

Бесконтактный стартер

Модуль позволяет реверсировать двигатель.
Модуль заменяет два механических трехфазных пускателя.

Как правило, в схемах управления двигателем используются обычные механические пускатели, такие как PM, PMA, PML. Но использование бесконтактных пускателей имеет ряд преимуществ:
— увеличенный срок службы
— не подвергается загрязнению контактов
— без лука
— отсутствие дребезга контактов

Единственным недостатком этого продукта является цена.

Однако, если пускатель в вашей схеме работает с многократным и частым включением и выключением устройств, решение использовать бесконтактные пускатели окупится достаточно быстро.

Если в вашей цепи необходимо коммутировать более высокие токи, вы можете использовать другой тип бесконтактного пускателя.

Стартер может переключать:
— спирали в духовке, нихром или другие.
— электродвигатели до 160 кВт
— магазинное или уличное освещение
– любая нагрузка до 160кВт

Возможно, при использовании такого контактора вас заинтересуют и другие наши продукты для промышленной автоматизации.

Специфические виды пускателей и схемы их работы

Помимо типовых задач, эти устройства в силу своего функционала могут использоваться и в более специфических условиях.

Кратко рассмотрим их на примере тиристорного пускателя, взрывозащищенных выключателей типа ПВР-125р и ПВИ-250 В, подключения терморегуляторов через контакторы и организации АВР.

Тиристорные пускатели и схема их включения

Особенность этого типа реле стартера в том, что в них не используется метод прямого физического разрыва цепи. То есть они бесконтактны и в принципе лишены основных недостатков обычных устройств (механический износ контактов, искрение и так далее). Правильно включить двигатель можно на тиристорных ПТ устройствах, схема подключения которых следующая:

В цепи задействованы следующие элементы:

• L1, L2, L3 — фазные провода (полюса),
• ТА1, ТА 2 — трансформаторы тока,
• R1, R 2 — резистор,
• VD1, VD2 — 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 для нас условиях: например, на различных горнодобывающих предприятиях, шахтах и ​​т д., где сохраняется потенциально взрывоопасная среда, пыль и другие негативные факторы. Поэтому исполнение пусковых агрегатов должно предусматривать такие ситуации. В таких условиях используются релейные модули ПВР-125р и ПВИ-250 В (БТ).

Пускатель типа ПВР представляет собой реверсивную модульную установку, которая монтируется во взрывозащищенном корпусе. Применяется для пуска трехфазных электродвигателей различного горно-шахтного оборудования, работающего при разработке угольных шахт. К ПВР предъявляются особые требования по противодействию метану и пыли.

Стартер ПВР-125р

Стартер ПВИ-250 В (БТ, Д) используется в тех же условиях, что и ПВР, но, судя по маркировке, имеет еще и искрозащиту. Предназначен для включения и выключения двигателей горно-шахтного оборудования. PVI-250 обеспечивает дополнительную защиту от возможных коротких замыканий или перегрузок в сети.

Стартер ПВИ-250 В

Подключение терморегуляторов посредством пусковых реле

Теплый пол или инфракрасный обогреватель также оснащается термостатами для поддержания нужного температурного фона. Использовать их можно не только в домашнем хозяйстве, но и в промышленных масштабах. Примерная схема подключения такой системы, когда контурный терморегулятор подключается не напрямую, а через контактор, выглядит следующим образом: