Общие сведения. Электрические реле, датчики

Электрические реле, датчики

Общие сведения

АППАРАТЫ УПРАВЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ АППАРАТЫ

Часть 3. Элементы автоматических устройств

Рекомендовано Ученым советом Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева

в качестве учебно-практического пособия для студентов всех форм обучения по специальности 140211 «Электроснабжение» и «Электрические сети»

Нижний Новгород 2012

УДК

Гардин А. И., Петров А.А. Электрические и электронные аппараты. Часть 3. Элементы автоматических устройств: комплекс учебно-методических материалов / А.И. Гардин, А.А. Петров; Нижегород. гос. техн. ун-т им. Р.Е. Алексеева. Нижний Новгород, 2013. – с.

Рецензент доктор технических наук, профессор

Редактор

Компьютерная верстка Крюков Е.В., Четвергов А.А.

Подписано в печать 11.10.2010. Формат 60х84 1/16.

Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 6,3.

Уч. – изд. л. 5,0. Тираж 300 экз. Заказ

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева.

Типография НГТУ. 603950, г. Нижний Новгород, ул. Минина, 24.

©	Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, 2013
©	Гардин А. И., 2013

СОДЕРЖАНИЕ

1. АППАРАТЫ УПРАВЛЕНИЯ.. 4

1.1. Общие сведения. 4

1.2. Электрические реле, датчики. 4

1.3. Тепловые реле. 34

1.4. Твердотельные реле. 38

1.5. Контакторы, магнитные пускатели. 52

1.6. Бесконтактные силовые аппараты.. 59

2. УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ И УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯМИ 68

3. УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ ОТ ИМПУЛЬСНЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ 77

4. НИЗКОВОЛЬТНЫЕ КОМПЛЕКТНЫЕ УСТРОЙСТВА.. 88

Глоссарий. 91

Приложение. 96

Аппараты управления предназначены для управления электроприёмниками: пуск, останов, изменение режимов работы.

Виды аппаратов управления:

1. Контроллер - многоступенчатый многоцепной электрический аппарат с ручным управлением. Предназначен для изменения схемы главной цепи электродвигателя или цепи возбуждения или цепи сопротивления;

2. Командоаппарат - устройство для переключения в цепях управления (кнопка управления, ключ управления);

3. Реостат - совокупность резистора и контроллера, позволяющий изменить сопротивление, вводимое в электрическую цепь;

4. Контакторы;

5. Магнитные пускатели;

6. Электромагнитные реле.

7. Микропроцессорные контроллеры

Реле [фр. relais < relayer сменить, заменить] – элемент автоматических устройств, предназначенный для скачкообразных изменений состояния электрической цепи (напр., ее замыкания или размыкания) в результате внешнего воздействия. Различают реле тепловые, механические, электрические, оптические, акустические и т. д.

Электрические реле - это устройства для автоматической коммутации электрических цепей по сигналу извне. Состоят из релейного элемента и группы электрических контактов, которые замыкаются или размыкаются при изменении состояния релейного элемента.

Релейный элемент - это простейшее переключающее устройство с двумя или более состояниями устойчивого равновесия. Одно состояние скачком заменяется другим под влиянием внешнего воздействия (давления, освещённости, уровня звука и т. д.). Уровень воздействия, при котором изменяется состояние релейного элемента, называется порогом срабатывания.

Приведем наиболее распространенное определение электрического реле. Электрическое реле - это электрический аппарат, в котором при плавном изменении управляющей (входной) величины происходит скачкообразное изменение управляемой (выходной) величины. Из двух величин хотя бы одна должна быть электрической.Контактор магнитного пускателя - это яркий представитель релейного аппарата; выделен в отдельную группу только по функциональному назначению. Рассмотрим его поведение, если на катушку контактора подается регулируемое напряжение от линейного автотрансформатора (ЛАТРа).

UК (Х) КМ IД UМ 0 IУ КМ UК Т ~220 В UНOM (ХН) UСР (ХСР) UВОЗВ (ХВОЗВ) UВЫХ (380 В) UВЫХ =UМ (Y) ~0,4 кВ (380 В)
Рис. 1.1. Работа контактора магнитного пускателя как релейного элемента
X	–	управляющая величина (напряжение на обмотке КМ);
Y	–	управляемая величина (напряжение на зажимах двигателя М);

1) U_K = 0 ÷ U_НОМ. Режим плавного увеличения напряжения на зажимах обмотки;

2) U_K = U_Н ÷ 0. Режим плавного снижения напряжения на зажимах обмотки.

При увеличении напряжения на обмотке (катушке) КМ от нуля до U _СРАБ произойдёт включение контактора КМ, его контакты замкнутся, и напряжение на зажимах двигателя скачкообразно увеличится от нуля до напряжения силовой сети. Дальнейшее увеличение напряжения на катушке КМ до U _НОМ не изменит величины напряжения на зажимах двигателя, так как контакты КМ уже замкнуты.

При снижении напряжения на катушке КМ от U _НОМ до U _ВОЗВР ток, протекающий по катушке снизится и создаваемый им магнитный поток не сможет создать электромагнитную силу противодействующую силе возвратной пружины. Якорь под действием возвратной пружины оторвется от сердечника и механически связанные с ним подвижные контакты отойдут от неподвижных контактов. Таким образом, контактор разомкнет свои контакты в силовой цепи, и напряжение на зажимах двигателя скачкообразно снизится до нуля.

Классификация электрических реле

1. По области применения:

а) для схем релейной защиты;

б) для управления и защиты электрических приводов

2. По принципу действия:

а) электромагнитные;

б) поляризованные;

в) индукционные;

г) полупроводниковые;

д) тепловые

3. По параметру реагирования:

а) реле тока;

б) реле напряжения;

в) реле мощности;

г) реле частоты;

д) реле времени

4. По выполняемой функции:

а) реле защиты;

б) реле сигнализации (индикаторные реле);

в) промежуточные реле.

Промежуточные реле применяется в следующих случаях. Когда основное реле, не обладая достаточным количеством контактов, должно воздействовать на несколько независимых цепей. В этом случае посредством одного контакта основного реле включают катушку промежуточного реле, которое уже имеет необходимое число контактов для управляемых цепей. Промежуточное реле также используется в тех случаях, когда мощность контактов основного реле или маломощного датчика недостаточна для включения катушки мощного магнитного пускателя.

5. По роду тока:

а) реле постоянного тока;

б) реле переменного тока.

6. По схеме включения:

а) первичного (непосредственного) включения;

б) вторичного включения (включение через трансформаторы тока или напряжения).

7. По принципу воздействия на управляющую цепь:

а) контактное реле;

б) бесконтактное реле.

Дата добавления: 2014-11-29