Будова тиристорного пускача та принцип дії

Загальні відомості

ТИРИСТОРНИЙ ПУСКАЧ

Безконтактний тиристорний пускач призначений для
включення і відключення 3-х фазних асинхронних електродвигунів (приводів насосів, вентиляторів, транспортерів, компресорів і так далі). На сьогодні такі пускачі використовуютьсяяк для виконання стандартних функцій (стоп-пуск-блокування), так і з застосуванням блоків керуваня або контролерів для формування процесу пуску двигуна. Відмітною особливістю безконтактних пускачів є:

· використання безпечної промислової напруги 24В для живлення схеми керування;

· застосування в схемі керування напівпровідникових оптоелектронних приладів, що забезпечують повну гальванічну розв'язку кола керування від силової частини пускача;

· можливість плати управління реверсивними двигунами забезпечувати затримку, необхідну для гасіння перехідних процесів;

· значне збільшення (у сотні разів) терміну експлуатації.

Безконтактний нереверсивний пускач БПН(Т3) відкритого конструктивного виконання складається з 3-х ключів (двох зустрічно-паралельно включених тиристорів), елементів системи керування, індикації робочого режиму і роз'єму для підключення його в схему керування електродвигуном. Принцип роботи БПН(Т3) заснований на використанні напівпровідникових приладів (тиристорів) для безконтактного включення і відключення електродвигуна. Схема управління пускачем проводить комутацію силових тиристорів у момент переходу фази напруги мережі через нуль.

При натисненні кнопки "ПУСК" напруга +24В подається на плату управління пускачем. Внаслідок цього на керуючі електроди силових тиристорів з плати керування поступає сигнал на їх відкриття, що приводить до включення електродвигуна. Індикація нормального режиму роботи пускача здійснюється світлодіодом, розташованим на платі керування. При відпусканні кнопки "ПУСК" пристрій продовжує отримувати живлення через схему блокування, розташовану на платі управління пускачем.

При натисненні кнопки "Стоп" розмикається коло живлення плати управління пускача, внаслідок чого знімається сигнал з керуючих електродів силових тиристорів що приводить до зупинки електродвигуна. Світлодіод розташований на платі управління гасне.

Рис. 13.7. Схема безконтактного тиристорного пускача

Один з варіантів схеми безконтактного тиристорного пускача показано на рис. 13.7. Силовий блок БІ містить силові тиристори VS1-VS3 і діоди VD1-VD3, розраховані на номінальний і пусковий струми двигуна М. При подачі сигналу керування на елек­троди 1-2, 3-4, 5-6 тиристори відкриваються і двигун під­ключається до мережі. У від'єм­ний півперіод, коли тиристори закриваються зво­ро­тньою напругою, струм двигуна проходить по діодах VD1-VD3. Діоди можуть бити замінені тиристорами. При знятті сигналу керування (при переванта­женні, утраті фази, натисканні кнопки «Стоп») тиристори закриваються. Наступний пів-

період струму пропускається діодами. Після цього діоди VD1, VD2, VD3 закриваються і двигун відключається від мережі. По тиристорах і діодах протікає лише невеликий струм.

Сигнали керування тиристорами формуються в блокінг-генераторі Б2, що одержує напругу від блоку живлення БЗ. При натисканні кнопки «Пуск» включається тиристор VS5 і вся напруга прикладається до резистора R3. При цьому транзистор VT3 закритий, тому що напруга на резисторі R3 більше, ніж на резисторі R4. В міру заряду конденсатора С 2 настають умови для відкриття транзистора VT3 і конденсатор С 2 починає розряджатися на обмотку W₁ трансформатора Т2. Електрорушійна сила, що наводиться при цьому на обмотці, Wo сприяє швидкому і повному відкриттю транзистора VT3. При розряді конденсатора напруга на резисторі R3 зростає, транзистор VT3 закривається і знову починається заряд конденсатора С 2. Таким чином, генеруються імпульси струму в обмотці W₁ і в трьох вихідних обмотках з'являються керуючі імпульси. Діоди VD5—VD7 пропускають імпульси тільки позитивної полярності. Тривалість імпульсу 30 мкс при паузі між імпульсами 300 мкс (частота близько 3 кГц).

Аналогічні схеми можуть керуватися сигналами постійного чи змінного струму низької частоти. Використання блокінг-генератора дає можливість швидко включати тиристор і зменшити навантаження по його керуючому електроду.

При нормальному режимі транзистор VT2 блоку Б2 насичений і лампа Л2 не горить. Якщо на контакти 7, 8 блоку Б2 подана напруга з однойменних контактів блоку захисту Б4, тиристор VS4 відкривається і блокінг-генератор позбавляється живлення. Блок живлення БЗ включається тільки на резистор R8. При втраті живлення генерація імпульсів в блоці Б2 припиняється і тиристор VS5 відключається. Одночасно транзистор VT2 закривається і загоряється лампа Л2, сигналізуючи про відключення пускача внаслідок спрацювання захисту. У випадку пропадання фази у вихідній напрузі (після діодів VD8—VD10) з'являється пауза. У цю паузу блок Б2 зупиняється і тиристор VS5 відключається, що веде до закриття силових тиристорів.

Блок Б4 захисту двигуна і силових тиристорів від перевантаження живиться від трансформаторів струму ТА1—ТАЗ. Напруга з резисторів випрямляється і подається на потенціометр R1. Параметри трансформаторів ТА1—ТАЗ і резисторів R5—R7 вибираються так, що при номінальному струмі у всіх трьох фазах напруга, що знімається з потенціометра R1, менше напруги пробою стабілітрона VD11. Доки напруга на стабілітроні менше напруги пробою (U<Unpoб), опір стабілітрона є високим. При цьому струм бази транзистора VT1 недостатній для його відкриття. Якщо струм хоча б в одній фазі перевищить номінальне значення, то виникає нерівність U>Unpoб, опір стабілітрона різко падає, струм у базі V Т1 зростає і він насичується. Струм у стабілітроні обмежується резистором R2 до допустимого значення. Якщо відновиться нерівність U<Unpo6, то опір стабілітрона знову зросте, транзистор VТ1 закриється. Після відкриття транзистора VТ1 починається заряд конденсатора С1. Напруга з конденсатора С1 на вихід 7, 8 не подається доти, поки не перевищить напруга переключення динистора VD4 (динистор має таку ж вольт-амперну характеристику, як і тиристор при Iу=0). Якщо перевантаження було настільки короткочасним, що конденсатор С 1 не встиг зарядитися, то напруга на виході 7, 8 не з'явиться і пускач залишиться в роботі. Якщо Uc1 стане більше напруги переключення динистора VD4, відбудеться розряд конденсатора С1 на коло керування тиристора VS4 блоку Б2 і останній відкриється. При цьому припиниться генерація імпульсів, що відкривають VS1—VS3, і двигун зупиниться. Параметр спрацювання блоку захисту регулюється потенціометром R1. За рахунок ускладнення блоку захисту можна створити витримку часу в залежності від умови перевантаження. Захист двигуна і силових тиристорів від струмів КЗ у даному пускачі здійснюється швидкодіючими запобіжниками FUl — FU3 типу.

У порівнянні з контактними тиристорний пускач має наступні переваги:

1. Відсутність електричної дуги при комутаціях робить апарат незамінним при роботі у вибухонебезпечних і пожежонебезпечних середовищах.

2. Висока електрична зносостійкість (15106 циклів).

3. Наявний захист від струмів перевантаження і КЗ, а також при пропаданні фази забезпечує збільшення терміну служби двигунів.

4. Припустиме число включень перевищує 2000 у годину.

5. Тривалість відключення не перевищує 0,02 с.

6. Висока надійність і довговічність.

Недоліками тиристорного пускача є складність схеми, більші габарити і вища вартість порівняно з електромагнітними пускачами.

Інтелектуальний пускач TeSys U. Пускач TeSys U - перший інтелектуальний пускач, який на додаток до своєї основної функції - пуску і управління двигуном, за без­печує безліч додаткових можливостей|спроможностей|. Основою нового пускача служать два елементи – силовий блок і блок управління. Пускач TeSys| U виконує функції відключення, захисту від струмів короткого замикання, електронного захисту від перевантажень, і, звичайно ж, комутації. При необхідності пускач може бути доповнений модулями, що розширюють його можливості|спроможності|. Функціональні модулі, модулі зв'язку, додаткові контакти можуть бути встановлені|установлені| на пускач без збільшення його габаритів. Реверсивний пускач, може бути зібраний|повизбирувати|, шляхом приєднання реверсивного модуля.

Для реалізації таких функцій як моніторинг основних параметрів, особливі режими роботи (робота ненавантаженого двигуна або режим затягнутого пуску) створено багатофункціональний блок керування, що має власний екран, за допомогою якого в режимі реального часу можуть відображатися|відображувати| встановлені|установлені| значення для спрацьовування захистів|, біжучі параметри (струм|тік|, тепловий стан|достаток|), список спрацьовувань, що відбулися, тривалість експлуатації і так далі. Серед функціональних модулів слід відзначити модуль аналогової індикації навантаження електродвигуна і модулі сигналізації спрацьовування захисту у разі|в разі| аварійної події.|із| Модулі зв'язку AS-i| і Modbus|, комунікаційні шлюзи Profibus| DP|, Fipio|, DeviceNet| забезпечують легку інтеграцію пускачів TeSys| U в різні системи автоматизації. Модульність конструкції є|з'являється| відмінною рисою пускачів серії TeSys| U. Завдяки цій якості, вони можуть бути легко і швидко адаптовані|пристосувати| відповідно до вимог того або іншого застосування|вживання|. При збірці|зборці| пускача або установці додаткових модулів не потрібно виконувати з'єднань|сполучень| проводами, що скорочує час монтажу |звичним|приблизно на 80%. Скороченню займаного|позичати| в шафі місця|місце-милі| і легкої інтеграції в системи автоматизації також сприяє зменшене тепловиділення пускачів. Задані як стандарт котушки|катушки| постійного струму|току| з|із| малим споживанням енергії|вжитком| дозволяють управляти пускачами безпосередньо з виходів контролера або інтелек­туального реле. Уніфіковане виконання забезпечує, наприклад, сумісне|спільне| використання з|із| пристроями|устроями| плавного пуску, а також застосування|вживання| для нової серії пускачів програмного забезпечення PowerSuite|, яке використовується з|із| частотно-регульованими приводами.

Контрольні запитання:

1. Що називають електромагнітним пускачем? Який принцип його роботи?

2. Які критерії вибору електромагнітного пускача?

3. Які основні елементи можна виділити в конструкції електромагнітних пускачів?

4. Які переваги і недоліки має тиристорний пускач у порівнянні з електромагнітним?

5. Який основний елемент в тиристорному пускачі?

6. Як формуються керуючі імпульси в схемі тиристорного пускача (рис. 13.7)?

7. Як реалізовано захист від перевантаження та пропадання фази в схемі тиристорного пускача (рис. 13.7)?

8. Які нові функції має інтелектуальний пускач у порівнянні з тиристорними пускачами?

Дата добавления: 2017-02-01