Зачем нужна короткозамкнутая катушка в контакторе?

Вопросы и ответы

Электрический реактор с короткозамкнутым витком

Полезная модель относится к статическим электромагнитным устройствам, работа которых основана на использовании явления электромагнитной индукции, а основными элементами являются обмотки и магнитопроводы. Полезная модель представляет собой электрический реактор с одно- или многостержневым магнитопроводом и может быть использована в стабилизаторах, в бытовых приборах с электродвигателями (например, стиральных машинах), в инверторах судового оборудования и в других устройствах, где предъявляются повышенные требования на вибрацию и шум.

Электрический реактор с короткозамкнутой катушкой состоит из магнитостержневого или пластинчатого магнитопровода, собранного с зазором из одной или нескольких пар сердечников, а на каждый стержень из магнитопровод, с отверстием посередине, форма которого повторяет профиль стержневой части. По крайней мере, один из стержней сердечника имеет снаружи поперечные прорези, заполненные расплавленным металлом, который при затвердевании образует вдоль каждого прореза проводник, соединяющий ленты или пластины магнитопровода между собой.

Причем такой проводник располагается в поперечном сечении магнитопровода вдоль поперечной оси симметрии сердечника на торцевой поверхности стержня, разделяя его на две части, а другая располагается на лицевой стороне сердечника стержня ниже уровня сечения магнитопровода. Два проводника в сочетании с токопроводящими частями лент или пластин магнитопровода, заключенными в пространство между ними, образуют на каждом сердечнике короткозамкнутую катушку примерно на половину поперечного сечения магнитопровода. Введение короткозамкнутой катушки позволяет в несколько раз снизить вибрацию электрореактора, а значит уменьшить шум и вероятность разрушения, вызываемые этой вибрацией.

Полезная модель относится к статическим электромагнитным устройствам, работа которых основана на использовании явления электромагнитной индукции, а основными элементами являются обмотки и магнитопроводы. Если устройство предназначено для использования в электрических цепях в качестве индуктивных реактивных сопротивлений, его называют дросселем, а для токовой цепи — реактором.

Заявляемая полезная модель представляет собой электрический реактор с одно- или многостержневым магнитопроводом и может быть использована в стабилизаторах, в бытовых приборах с электродвигателями (например, в стиральных машинах), в преобразователях судового оборудования и в других устройствах, где предъявляются повышенные требования на вибрацию и шум.

Уровень развития

Известные статические электромагнитные устройства могут быть выполнены различными способами. Например, в классификации реакторов по назначению упоминается около 40 типов Реакторы электрические ГОСТ 18624-73.

С точки зрения определяющих электромагнитных параметров, линейности веберово-амперной характеристики и показателей степени связи между параметрами основные типы конструкций реакторов можно объединить в четыре группы: реакторы без стали; с открытыми магнитными системами; с магнитными системами

зазоры и с закрытыми магнитными системами. Л.В.Лейтес. Электромагнитные расчеты трансформаторов и реакторов. Москва «Энергия» 1981г.

В качестве аналога рассмотрим конструкцию реактора с С-образным ленточным магнитным сердечником из электротехнической стали, с зазором И. Белопольский, Е.И. Каретникова, Л.Г. Пикалова. Расчет маломощных трансформаторов и дросселей. Москва «Энергия», 1973, стр. 71

Читайте также: Правила безопасности при использовании углекислотных огнетушителей

Сила притяжения в зазоре определяется по формуле

куда

B — индукция в магнитопроводе или зазоре Тл

0 — магнитная постоянная, равная 0,4·10-6 [Гн/м]

S — сечение магнитопровода [м2]

Например, если В = 1 Тл, S = 20 10-4 м 2 , то F = (12/2 0,4 3,14 10 -6) 20 10-4 = 800 Н

Таким образом, сила притяжения магнитопроводов пульсирует в диапазоне от 0 до 800 Н с удвоенной частотой переменного тока, протекающего по обмотке реактора (удвоенная частота обусловлена ​​действием силы притяжения в каждом полупериоде текущий ток).

Если реактор имеет массу 10 кг, виброускорение будет:

Это вызывает вибрации и шум в реакторе, постепенно разрушая реактор механически.

Существует несколько решений по снижению вибраций в электромагнитных устройствах. Одним из них является использование короткозамкнутых витков на части магнитопровода [Гордон А.В., Сливинская А.Г. Электромагниты переменного тока. Москва, Энергия, 1967.]

При использовании короткозамкнутой катушки, охватывающей половину сечения сердечника магнитопровода, весь магнитный поток, создаваемый магнитодвижущей силой катушки, расщепляется на два тока в зазоре. Первый ток проходит через область q1, не окруженную контурами проводников. Второй ток проходит через область q2, окруженную цепями проводников с малым омическим сопротивлением.

Эти токи не совпадают по фазе из-за разницы магнитных сопротивлений на их пути. Кроме того, сила магнитного притяжения векторно складывается из двух, создаваемых первым и вторым токами (см рис. 1). Условия, при которых достигаются минимальные колебания, следующие:

1) угол фазового сдвига должен стремиться к 90°;

2) омическое сопротивление цепи должно быть определенным, так как от него зависит угол фазового сдвига;

3) отношение сечения q2 к q1 должно быть в пределах 1-2 (обычно q1=q2);

Таким образом, при использовании короткозамкнутой катушки амплитуда колебаний сводится к мгновенной силе притяжения магнитопроводов в зазоре, а значит, уменьшается и виброускорение.

Известны конструкции электромагнитных устройств с короткозамкнутым контуром или витком провода или узкой пластиной из меди или латуни в магнитопроводах переменного тока, например в реле [Ф.А. Ступель. Реле защиты и

автоматики, Госэнергоиздат, 1948, с.58]. Аналога электрического реактора с короткозамкнутыми витками мы не нашли.

В качестве прототипа рассмотрим реактор, используемый в преобразователе И-ПТКТ-60-230-21 для управления асинхронным двигателем мощностью 12,5 кВт, изготовленным в ЗАО «Новатор» по чертежам ПИГН 672163.002, разработанным в НИИ Электромеханики, г. Истра Московской области. Он состоит из магнитопровода со стержневыми лентами из стали, имеет конструкцию, состоящую из двух подковообразных сердечников, соединенных встык с зазором (конструкция — ПИГН 757254.003, лента — 0,08-ТО-ЭТ-3423 ГОСТ 214.27. 4-78). Намотка — медный провод на каркасе катушки (ПИВН 686442.09.СБ). Масса реактора 6,2 кг, рабочий ток 0-7,5 А. Рабочая частота тока реактора 50 Гц.

Вибрационные испытания показали, что этот реактор вибрирует с частотой 100 Гц (удвоенная частота тока), а коэффициент шума составляет 85,5 дБ. Таким образом, у этого электрического реактора есть недостаток — вибрация пластин магнитопровода. Для некоторых применений, например морских применений, где требования к шуму высоки, такой реактор не следует использовать.

Целью создания заявляемой полезной модели является снижение вибрации электрического реактора за счет построения короткозамкнутого контура вокруг половины поперечного сечения магнитопровода за счет механической доводки сердечника в части, расположенной вблизи зазора.

Суть ПМ

Предлагаемый электрический реактор с короткозамкнутой катушкой состоит из ленточного стержневого или пластинчатого магнитопровода, собранного с зазором из одной или нескольких пар сердечников, причем на каждый стержень в магнитопроводе

катушка надевается в виде намотанной на каркас обмотки, имеющей посередине отверстие, форма которого повторяет профиль сердечниковой части.

По крайней мере, один из стержней сердечника имеет снаружи поперечные прорези (не менее двух), заполненные расплавленным металлом, который при застывании образует проводник по каждому надрезу, соединяющий полосы или пластины магнитопровода между собой.

Причем первый такой проводник расположен в сечении магнитопровода по поперечной оси симметрии сердечника на торцевой поверхности стержня, разделяя его на две части, а второй расположен на лицевой стороне стержня стержень сердечника ниже уровня сечения магнитопровода.

Суть заключается в том, что два проводника, расположенных в поперечных сечениях слоистого магнитопровода, вместе с заключенными в пространстве между ними проводящими частями лент или пластин магнитопровода образуют короткозамкнутую катушку вокруг половины сечения каждой жилы.

Введение короткозамкнутого витка в цепь магнитопровода обеспечивает разделение магнитного потока на две части, сдвинутые в пространстве на расстояние, равное половине толщины сердечника, и во времени на некоторый фазовый угол (в идеале 90°). Это приводит к уменьшению виброускорения в n раз:

n=(B1/B2)2, где

В1 — индукционная пульсация перед введением короткозамкнутой катушки

В2 — индукционная пульсация после введения короткозамкнутой катушки.

(Например, если B1 составляет 07 Тл, что является действующим значением номинального значения 1 Тл, а фазовый угол равен 90°, виброускорение можно уменьшить в 25,5 раза).

Список рисунков

Рис. 1. График магнитной индукции и притяжения ядер.

На схеме отчетливо видны пульсации магнитной индукции и, следовательно, силы притяжения сердечников без применения короткозамкнутых обмоток (Б1, Ф1) и с применением короткозамкнутых обмоток (Б2, Ф2), где В — индукция в зазоре, F — сила притяжения.

Рис.2. Эскиз С-образного сердечника слоистого магнитопровода с вырезами под заливку металлическим расплавом (или припоем). Здесь q1 — площадь поперечного сечения магнитопровода, не окруженного короткозамкнутой катушкой, а q2 — площадь поперечного сечения магнитопровода, окруженного короткозамкнутой катушкой.

Рис.3. Конструкция двухстержневого электрореактора с короткозамкнутыми витками (в разобранном виде).

Реализация полезной модели

Электрический реактор с короткозамкнутыми обмотками может быть выполнен, например, на основе стержневого магнитопровода, состоящего из двух отдельных С-образных сердечников. Каркасы катушек должны быть изготовлены по размеру сердечника. Количество витков обмотки рассчитывают по обычным известным методикам расчета с учетом выбранного магнитопровода и материала обмотки.

Для выполнения короткозамкнутых витков берут два отобранных С-образных сердечника.

На первом керне 1 (рисунок 2) ножовочным полотном или вулканитовым отрезным диском вырезают глубиной 1-2 мм и шириной 3-5 мм на четыре

места. Первые надрезы 4 выполнены по поперечной оси 2 сердечника 1 в сечении магнитопровода на поверхностях 3 обоих стержней. На торце сердечника на каждом стержне остальные сечения 5 также выполнены ниже уровня поверхности участка магнитопровода на определенном расстоянии, например 10 мм. Это расстояние предварительно подбирается экспериментально для каждого типа цепи с помощью осциллографического контроля сдвига фаз двух токов после заполнения вырезов свинцово-оловянным припоем, так как на угол сдвига фаз влияет активное сопротивление короткого замыкания. Длина короткого замыкания в основном определяется расположением других надрезов и толщиной магнитопровода, а активное сопротивление зависит от глубины, ширины надрезов, заполненных припоем, и проводимости материала магнитопровода магнитопровод и материал припоя. Например, проводимость железа составляет 10,2 МС/м, а олова — 8,33 МС/м.

Конструкция в анализе такого электрического реактора показана на рис.3.

Напиленные дорожки заливаются обычной пайкой оловянно-свинцовым припоем. В результате образуются два первых проводника 6 и два вторых проводника 7. Излишки припоя, выступающие за поверхность жилы, удаляются шлифованием.

На каждый из стержней первого сердечника надевают две подготовленные одинаковые катушки 8 с каркасом 9 и обмотками 10. Затем в пазы каркасов катушек вставляют второй сердечник 11 до соединения с первым сердечником 1 через прокладку, толщина которой определяет зазор в поперечном сечении магнитопровода. Сердечники можно прикрепить клеем или стяжными штифтами, а катушку зафиксировать клиньями.

Затем обмотку пропитывают компаундом путем погружения всего собранного реактора в раствор смеси, после чего прочность изоляции

значительно увеличивается, и катушка прочно прикрепляется к сердечнику магнитопровода.

Работа такого электрического реактора осуществляется следующим образом.

Электрический ток, проходя по обмотке катушки, создает в магнитопроводе магнитную движущую силу, поток которой делится надвое зазором. Часть тока проходит через участок q1 (см рис.3), а другая — через участок q2. Но этот участок q2 окружен короткозамкнутой катушкой, образованной полосками припоя и железными пластинами слоистого магнитопровода. Длина катушки определяется расположением второго проводника относительно поверхности поперечного сечения магнитопровода. Эта длина определяет фазовый угол первого и второго токов относительно друг друга. Экспериментально можно добиться максимального приближения этого угла к 90°, что означает максимально возможное снижение виброускорения.

Для проверки технического результата были проведены исследования на двух электрических реакторах со следующими параметрами:

Индуктивность — 2,2 мГн

Номинальный ток — 7,5 А

Количество витков — 153

Сечение магнитопровода — 12×10 м

Вес — 6,2 кг

Частота сети — 50 Гц

Первая катушка была изготовлена ​​без пайки короткозамкнутых витков. Вторая катушка полностью выполнена по описанной выше технологии с пайкой короткозамкнутых витков.

Для тестирования использовались следующие инструменты:

Анализатор спектра тип 2131 Na 111095;

Регистратор в диапазоне 1,12 октавы тип 2313, № 103531;

Трехкомпонентный датчик виброускорения типа 4321 N3 1118215

Результаты исследования представлены в таблице:

Номер барабана Частота виброускорения, Гц Величина виброускорения (L), дБ Проходной ток, А Примечание
первый 100 85,5 3.2 Без трансформаторов короткого замыкания
второй 100 12 один С трансформаторами короткого замыкания
второй 100 62 3.2 С трансформаторами короткого замыкания

Как видно из таблицы, наличие короткозамкнутых витков практически не влияет на потребляемый ток. Величина виброускорения второй катушки (с закороченными витками) уменьшилась на (85,5-62) 23,5 дБ.

Так же проводились испытания большим током на другой катушке с параметрами:

Индуктивность — 0,388 мГн

Номинальный ток — 60 А

Сечение магнитопровода 16×10-4 м2

Количество витков — 37

Частота сети — 50 Гц

Эти испытания показали снижение виброускорения на 17 дБ с учетом того, что соотношение между виброускорением в децибелах и виброускорением им/с2 составляет:, куда

L — виброускорение в децибелах;

A – абсолютное значение виброускорения (м/с2);

А 0 — нормативное значение, равное 3·10 -4 м/с2, поэтому в первом случае введение короткозамкнутых витков привело к снижению виброускорения в 15 раз, а во втором случае при больших токах, в 7 раз.

Таким образом, конструктивное решение выполнения короткозамкнутых витков на электрическом реакторе с помощью надрезов на магнитопроводе с последующей заливкой их припоем позволяет в несколько раз снизить вибрацию реактора, тем самым уменьшить шум и вероятность разрушение, вызванное этой вибрацией.

Кроме того, такое конструктивное решение не позволяет прибегать к другим методам снижения вибраций, например, к увеличению массы, что требует дополнительного расхода дорогостоящих материалов, а потому является более экономичным.

Кроме того, компактность конструкции сформированной короткозамкнутой катушки является дополнительным преимуществом, поскольку не требуется дополнительного изменения формы катушки, изготовленной для обычного реактора.

1. Катушка короткозамкнутого электрического реактора, содержащая полосовой стержневой или пластинчатый пластинчатый магнитопровод с зазором, состоящий из одной или нескольких пар соединенных между собой сердечников, и катушку на каждом стержне магнитопровода, обмотки которой намотан на каркас с отверстием, повторяющим профиль поперечного сечения стержня, отличающийся тем, что на магнитопроводе выполнено несколько поперечных прорезей, заполненных расплавом металла, образующих проводники, соединяющие полосы или пластины магнитопровода с каждым другой в местах разрезов, при этом первый проводник располагается по поперечной оси симметрии на торце сердечника, второй проводник размещается на торце стержня ниже уровня торца сердечника и проводящие части лент или пластин магнитопровода, заключенные между этими проводниками, образуют короткозамкнутую катушку, охватывающую часть поперечного сечения магнитопровода.

2. Электрический реактор с короткозамкнутыми витками по п.1, отличающийся тем, что расплав металла представляет собой свинцово-оловянный припой.

3. Электрический реактор с короткозамкнутыми обмотками по п.1, отличающийся тем, что магнитопровод состоит из одной или нескольких пар С- или П-образных сердечников.

Электромагнитный привод контактора КТ-6013

Электромагнитный привод контактора КТ 6013 служит для вращения вала контактора, который крепится к якорю электромагнита и служит для соединения основных и вспомогательных контактов.

Катушки контактора КТ 6013 выпускаются на напряжение 220 и 380 вольт переменного тока, но при необходимости могут быть изготовлены и на напряжение 36, 110, 127, 500, 660 вольт.

Принцип действия электромагнита следующий: на катушку подается напряжение и под его действием создается магнитное поле, для лучшего распределения магнитного поля в конструкцию электромагнита включен сердечник магнитопровода , что позволяет притягивать якорь с необходимой силой.

Контактор КТ-6013 - способ установки на изоляционной плите

 

i — горизонтальная ось крепления контактора; ІІ – монтажная плоскость контактора; III — плита; ІV — внешний блок; V — контакторная рейка Рисунок 1 — Изображение способов установки контактора КТ 6013 на изолирующую пластину

Резиновая шайба и пружина используются для поглощения удара, когда якорь притягивается к сердечнику. Резиновая шайба изготовлена ​​из термостойкой резины, так как при работе контактора катушка управления нагревается и может привести к изменению свойств обычной резины.

Другая функция пружины — гасить колебания электромагнита за счет изменения давления якоря на сердечник.

Короткозамкнутого витка у контакторов переменного тока

100 назначение короткозамкнутой катушки на сердечник магнитопровода пускателя переменного тока.

См также: Вторичные цепи: понятие, определение, назначение, принцип работы, установка и применение

Электромагнитная система контакторов переменного тока имеет короткозамкнутый сердечник для устранения шума и вибрации.

Короткозамкнутая катушка, охватывающая часть магнитопровода, служит для сдвига фазы части потока. Это сделано для того, чтобы в общем магнитном потоке не было нулевых значений (при переходе напряжения через 0), а следовательно, и вибрации.

При таком витке магнитопровод реле разделяется на две части — внешнюю и внутреннюю. Через каждую из этих частей проходит половина магнитного потока катушки φk/2 (если короткозамкнутая катушка охватывает половину части сердечника). В первой четверти периода φk/2 увеличивается (рис. 12, б) и имеет положительную направленность. Магнитный поток короткозамкнутой катушки φkz препятствует увеличению потока φk/2 и направлен в противоположную сторону (имеет отрицательное значение).

Во второй четверти периода магнитный поток φk/2 уменьшается, а магнитный поток короткозамкнутого кольца φkz препятствует его уменьшению (направлен в том же направлении). Ток на катушку φkz отстает от тока на катушку на четверть периода.

Короткозамкнутый виток контактора КТ-6013 — назначение и принцип дейставия

Контакторы КТ-6013 имеют специальные устройства для снижения шума (гудения) при включении. При переходе тока в катушке через ноль якорь электромагнита начинает спадать под действием силы тяжести подвижных частей аппарата.

Дальнейшее увеличение тока в катушке снова притянет якорь к сердечнику. Для устранения таких колебаний якоря и сопровождающего их громкого гула на конце сердечника (или якоря с выдвижным электромагнитом) помещают демпферную (короткозамкнутую) катушку, представляющую собой замкнутый медный каркас, закрывающий часть конца сердечника сердечника электромагнита.

Переменный магнитный поток катушки, часть которого пульсирует внутри демпферной катушки, наводит в ней (как и во вторичной обмотке трансформатора) ЭДС. Под действием этой ЭДС в замкнутой демпферной катушке будет протекать переменный ток, который создает дополнительный магнитный поток, противофазный основному. Так как оба этих тока не проходят через свои нулевые значения одновременно, то всегда имеется ток, препятствующий спаду якоря. В результате джиттер и гул якоря резко уменьшаются.

Магнитный пускатель.

Магнитный пускатель состоит, так сказать, из верхней и нижней части.

Магнитный пускатель демонтирован

В верхней части расположены подвижная контактная система, дуга и подвижная половина электромагнита, механически связанная с группой токовых контактов подвижной контактной системы.

верхняя часть магнитного пускателя

Контактная система с магнитным пуском

Силовые контакты магнитного пускателя разомкнуты

Силовые контакты магнитного пускателя замкнуты

Нижняя часть стартера состоит из катушки, возвратной пружины и второй половины электромагнита. Возвратная пружина возвращает верхнюю половину в исходное положение после прекращения подачи питания на катушку, тем самым разрывая силовые контакты пускателя.

Нижняя часть магнитного пускателя

Обе половины электромагнита собраны из Ш-образных пластин из электромагнитной стали. Это хорошо видно, если вытащить нижнюю половину электромагнита.

W-образная магнитная стартовая пластина

Пусковая катушка намотана медным проводом и содержит N-е число витков, рассчитанное на подключение к определенному напряжению питания, равному 24, 36, 110, 220 или 380 вольт.

Выводы обмотки катушки магнитного пускателя

Ну как собственно процесс.

При подаче напряжения питания в катушке создается магнитное поле и обе половины стремятся соединиться вместе, образуя замкнутую цепь. Как только отключаем питание, магнитное поле пропадает и верхняя часть возвращается в исходное положение возвратной пружиной.

Магнитный пусковой утюг

Процесс соединения Е-образных стартовых пластин

Теперь осталось узнать мощность и свойства.

На боковой стенке пускателя, как и на блоке контактов, размещена информация об электрических параметрах пускателя, и для удобства условно разделена на три сектора:

Параметры магнитного пускателя

Сектор №1.

В первом секторе представлена ​​общая информация о стартере и области его применения:

Общие параметры магнитного пускателя

50 Гц — номинальная частота переменного тока, при которой возможна бесперебойная работа пускателя;

Категория применения АС-3 — электродвигатели с короткозамкнутым ротором: пуск, останов без предварительной остановки.

Например: этот стартер можно использовать для запуска и остановки асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, используемых в лифтах, эскалаторах, конвейерах, лифтах, компрессорах, насосах, кондиционерах и т д

Для характеристики коммутационной способности контакторов и пускателей переменного тока установлены четыре стандартные категории применения: АС1, АС2, АС3, АС4. Каждая категория применения характеризуется значениями токов, напряжений, коэффициентов мощности или постоянных времени, условиями испытаний и другими параметрами, определяемыми ГОСТ Р 50030.4.1-2002.

То есть 9А — номинальный рабочий ток. Это ток нагрузки, который может проходить через токовые контакты пускателя при нормальной работе. В нашем примере этот ток равен 9 ампер.

Категория использования АС-1 – неиндуктивные или слабоиндуктивные нагрузки, нагреватели, резисторы. Например: лампы накаливания, нагревательные элементы.

Ith 25А – условный тепловой ток (t° ≤ 40°). Это максимальный ток, который контактор или пускатель может выдержать за 8-часовой рабочий цикл, при котором повышение температуры различных частей не превышает 40°C.

Сектор №2.

В этом секторе указывается номинальная мощность нагрузки, которую могут коммутировать токовые контакты пускателя, которая характеризуется категорией использования АС3 и измеряется в кВт (киловаттах). Например, через контакты пускателя можно пропустить нагрузку мощностью 2,2 кВт, питаемую переменным напряжением не более 230 вольт.

Параметры нагрузки через силовые контакты пускателя

Какой прибор используют для обнаружения

Закороченный виток не обнаруживается омметром в стандартных трансформаторах. Используется осциллограф с высокой точностью.

Специалист собирает компактный агрегат самостоятельно или проставляет необходимые характеристики на эталоне. Собирается по схеме с использованием резистора (сопротивление не менее 10 Ом), обмотка которого подлежит исследованию.

Осциллограф

Устройство для определения короткозамкнутых витков по сути представляет собой генератор звуковой частоты, работающий непрерывно. Отвечает за генерацию резистов, и если установить катушку трансформатора внизу устройства, явление генерации прекратится по физическим причинам. Устройство покажет, что есть дефекты, выключив светодиод, перестанет работать.

Собрать устройство можно дома. Нужен ферритовый стержень, провод (выбирается определенное количество витков), карточная гильза, светодиод, несколько элементов для питания. В качестве монтажной плоскости используется обычная доска.

Cистемный уровень проектирования

Вопросы системного уровня проектирования

Применение MATLAB, Simulink, CoCentric, SPW, SystemC ESL, SoC
Модераторы раздела Rst7

Операционные системы

Linux, Win, DOS, QNX, uCOS, eCOS, RTEMS и другие
Модераторы раздела Rst7

  • Программирование

LinuxuC/OS-IIscmRTOSFreeRTOSAndroid

Документация

документация и все, что с ней связано
Модераторы раздела Rst7

Системы CAD/CAM/CAE/PLM

обсуждение САПР AutoCAD, Compass, SolidWorks и др.

Электробезопасность и ЭМС

Обсуждает электрическую безопасность и целостность сигнала
Модераторы раздела Rst7

  • ЭМС

Электробезопасность

Управление проектами

Управление жизненным циклом проекта, системы контроля версий и т д.
Модераторы раздела Rst7

Блок контактов или приставка контактная.

Блок контактов магнитного пускателя

Внутри контактного блока (контактного крепления) встроена подвижная контактная система, которая жестко связана с контактной системой магнитного пускателя и становится с ней как бы единым целым. Насадка крепится к верхней части стартера, где для этого предусмотрены специальные эскизы с крючками.

Рельсы с крючками для крепления контактного блока

Контактная система насадки состоит из двух пар нормально замкнутых и двух пар нормально разомкнутых контактов.

Чтобы идти дальше, сразу разберемся: что такое нормально замкнутые и нормально разомкнутые контакты. На рисунке ниже схематически изображена кнопка с парой контактов под номерами 1-2 и 3-4, закрепленная на вертикальной оси. В правой части рисунка показано графическое изображение этих контактов, используемых в электрических принципиальных схемах.

Нормально разомкнутый (НО) контакт всегда разомкнут, когда он не используется, т е не замкнут. На рисунке он обозначен парой 1–2, и для прохождения тока через него контакт должен быть замкнут.

Нормально замкнутый (НЗ) контакт всегда замкнут, когда он не используется, и через него может протекать ток. На рисунке такой контакт обозначен парой 3-4, и для прекращения протекания через него тока контакт необходимо разомкнуть.

Кнопка не нажата

Теперь, если нажать кнопку, нормально разомкнутый контакт 1-2 замкнется, а нормально замкнутый контакт 3-4 разомкнется. Что показано на картинке ниже.

Кнопка нажата

Вернемся к блоку контактов.

В пусковом состоянии при отключенном магнитном пускателе нормально разомкнутые контакты 53НО–54НО и 83НО–84НО разомкнуты, а нормально замкнутые контакты 61НЗ–62НЗ и 71НЗ–72НЗ замкнуты. На это указывает шильдик с номерами контактных выводов, расположенный на боковой стенке контактного блока, а стрелка показывает направление движения контактной группы.

Электрическая схема контактной колодки стартера

Теперь, если на катушку пускателя подать питающее напряжение, то сердечник потянет за собой контакты контактного блока, и нормально разомкнутые замыкаются, а нормально замкнутые размыкаются.

Блок контактов фиксируется на пускателе специальным замком. А чтобы снять блок, достаточно поднять замок и прижать блок к замку.

Замок для крепления контактного блока к пускателю

Как обнаружить короткозамкнутые витки

Обнаружение должно быть главным приоритетом. Эти негативные явления проявляются в половине случаев при самостоятельной сборке трансформатора, в основном при изготовлении контурных катушек и дросселей. Важно выявить и устранить дефект, так как имеющийся дефект отрицательно скажется на работоспособности устройства, приведет к поломке, которую трудно устранить, и создаст угрозу безопасности работника, обслуживающего устройство.

Определение в основном вытекает из внешних признаков. Если беспричинно видны изменения технических показателей, слышен треск, то следует провести диагностику. Причины — неисправность катушки. Например, наложение витков крест-накрест, а не симметрично, использование некачественной обмотки непроверенного производителя, повреждение изоляции при работе или при перемещении устройства, механические повреждения. Но эффективный способ найти качели — не пользоваться электронными устройствами. Только с их помощью можно определить источник повреждения обмотки, выявить ее характеристики.

Чем опасно появления короткозамкнутых витков в обмотке трансформатора

Появление обмотки считается дефектом оборудования, который следует устранить. На схеме подключения указано, что подтвержденная часть обмотки является первичной. Тот, что с ними, вторичен. Для устранения дефектов применяют методы, основанные на знании параметров возникающей магнитной связи между частями обмотки.

Полная схема короткозамкнутой катушки в трансформаторе

Действие импульсного напряжения неразрывно связано не только с поврежденной частью обмотки. Воздействие сказывается на работе первичной части, не имеющей дефектов. Действие коротких замыканий в первую очередь проявляется в резких и необоснованных скачках тока. Обратите внимание, что:

  • для устранения проблемы необходимо рассчитать параметры катушки;
  • при равенстве характеристик первичных и вторичных витков скачок напряжения будет максимальным;
  • одинаковые характеристики изгибов приводят к увеличению коэффициента рассеяния.

В результате наличия витков в КЗ возникают скачки напряжения. Но это не единственная серьезная проблема, которую необходимо учитывать и решать. Вторичная обмотка воздействует из-за распространения магнитного потока, в этой части происходит короткое замыкание. Явление грозит выходом из строя их конструктивных элементов механизма и питаемых им устройств (по крайней мере, одновременным их отключением от сети или переводом на ядерный режим работы от аккумуляторов). Также существует риск поражения электрическим током. Безусловно, диагностика трансформатора (обязательная визуальная и с помощью прибора) является обязательным методом обеспечения безопасности на производстве.

Проверка исправности

Трансформаторы в основном используются в источниках питания. Намотка и изготовление самого трансформатора с нуля – сложная задача, и не каждому под силу. Поэтому за основу берется готовый и модернизируется путем изменения числа витков на вторичной обмотке. Наиболее важные неисправности трансформатора:

  1. Обрыв провода.
  2. Повреждение магнитопровода.
  3. Неисправность изоляции.
  4. Возгорание при коротком замыкании.

Диагностика начинается с визуального осмотра. Первоначальная диагностика включает осмотр проводов трансформатора, катушек на предмет обугливания, целостности магнитопровода.

Как проверить трансформатор на межвитковое замыкание

При изношенных выводах необходимо их зачистить, а в некоторых случаях при обрыве разобрать трансформатор, припаять и прозвонить тестером.

При повреждении магнитопровода необходимо заменить его или узнать из справочников о том же для конкретной модели, так как он не подлежит ремонту. Отдельные пластины могут быть заменены.

В случае короткого замыкания необходимо провести диагностику на работоспособность с помощью измерительных приборов (проверить трансформатор мультиметром).

При нарушении изоляции происходит контакт между витками на обмотках или на корпусе. Определить эту ошибку достаточно сложно. Для этого необходимо выполнить следующие шаги:

  1. Включите прибор в режиме измерения сопротивления.
  2. Один щуп должен находиться на шкафу, а другой подключаться к каждому выводу трансформатора по очереди.
  3. Во всех случаях прибор должен показывать бесконечность, что говорит об отсутствии короткого замыкания на крышку.
  4. При любом показании устройства налицо поломка корпуса, и для выяснения причины необходимо полностью разобрать трансформатор и даже расслабить обмотки.

Для поиска закороченных витков нужно определить, где I обмотка (вход), а где II (выход) неизвестного трансформатора. Для этого используйте следующий алгоритм:

  1. Найдите сопротивление первичной обмотки трансформатора на 220 вольт, используя измерения мультиметра в «режиме сопротивления». Необходимо зафиксировать показания прибора. Выбирайте обмотку с наибольшим сопротивлением.
  2. Возьмите лампочку мощностью 50 Вт и соедините ее последовательно с этой обмоткой.
  3. Подключить на 5-7 секунд.

После этого выключите и проверьте обмотки на нагрев. Если заметного повышения температуры нет, начинайте искать закороченные витки. Как проверить трансформатор на межвитковое замыкание: необходимо мегаомметром на напряжение 1000 В. При измерении пробоя изоляции необходимо прозвонить шкафные и обмоточные провода, а также независимые друг от друга обмотки другие, например, выход I и II.

Необходимо определить коэффициент трансформации и сравнить его с документом. Если они совпадают, трансформатор исправен.

Существует два дополнительных метода проверки:

  1. Прямой – предполагает тест под нагрузкой. Для реализации необходимо собрать токовые цепи I и II обмоток. Измеряя значения тока в обмотках, а затем по формулам (4), определяют k и сравнивают с паспортными данными.
  2. Косвенные методы. К ним относятся: проверка полярности обмоточных проводов, определение характеристик намагничивания (применяется редко). Полярность определяют с помощью вольтметра или амперметра магнитоэлектрической конструкции с определением полярности на выходе. Если стрелка отклоняется вправо, полярности совпадают.

проверка импульсного трансформатора достаточно сложна и под силу только опытному радиолюбителю. Существует множество способов проверить исправность импульсов.

Таким образом трансформатор можно легко проверить мультиметром, зная основные функции и алгоритм проверки. Для этого нужно узнать тип трансформатора, найти на него документацию и рассчитать коэффициент трансформации. Кроме того, необходимо провести визуальный осмотр устройства.

Устройство магнитного пускателя.

Магнитный пускатель состоит из двух частей: самого пускателя и контактного блока.

Магнитный пускатель и контактный блок

Хотя контактная колодка не является основной частью магнитного пускателя и используется не всегда, но если пускатель работает в цепи, где будут использоваться дополнительные контакты этого пускателя, например, для реверса электродвигателя, сигнализировать о срабатывании пускателя или включить дополнительное оборудование на пускателе, чтобы затем размножить контакты, только и выполняет роль контактной колодки или, как ее еще называют, контактной приставки.

Механизм образования витков

Механизм вихреобразования в трансформаторе стандартный для всех типов оборудования. Общий поток при проходе разделяется на первый поток, который распределяется по плоскостям, не охваченным витками стержня. Другой ток электромагнита проходит по плоскости, принадлежащей кв. С другой формируется ЭДС, что приводит к импульсу тока. При этом возникает определенное значение угла, которое определяется индуктивностью.

Одновременно с прохождением тока возникает сила притяжения. Он состоит из двух компонентов, сдвинутых во времени. Пульсация (отношение амплитуд) определяется исключительно углом сдвига, возникающим между двумя токами в зоне действия. Угол никогда не превышает 90 градусов. Обычно значение составляет от 50 до 80 градусов. Это объясняется тем, что невозможно добиться смещения токов под прямым углом.

Оцените статью
Блог про технические приборы и материалы