Краткий конспект лекции.

1.3.11.1. Назначение.

Пускатели магнитные во взрывобезопасном исполнении с искробезопасными цепями управления применяются для управления асинхронными электродвигателями трёхфазного переменного тока частотой 50 Гц горных машин и механизмов, а также для защиты этих электродвигателей и питающих их кабелей от токов короткого замыкания.

1.3.11.2. Технические данные пускателей.

Технические данные пускателей приведены в таблице 1.

Максимальная длительная мощность электродвигателя, подключаемого к пускателю при номинальном напряжении 660 В: ПВИ-63Б – 55 кВт; ПВИ-125Б – 100 кВт.

Напряжение источника питания искробезопасных цепей управления 18 В. Катушка контактора питается переменным током от сети напряжением 660 (380) В.

1.3.11.3. Конструктивные особенности.

Взрывобезопасный корпус (рис. 3.19) состоит из сетевого отделения, отделения выводов и контакторного отделения. Все отделения разделены между собой взрывонепроницаемыми перегородками. Сетевое отделение предназначено для ввода, транзитного вывода и подсоединения и подсоединения к пускателю гибкого силового или бронированного кабеля, а отделение вывода – для подсоединения гибкого силового кабеля электроприёмника и гибких кабелей контрольных цепей. В отделении разъединителя размещены: блокировочный разъединитель и трансформаторы тока максимальной токовой защиты УМЗ. Разъединитель предназначен для разрыва электрической цепи при отсутствии в ней тока нагрузки и позволяет производить работы в контакторном отделении, не отключая пускатель от сети. Кроме того, разъединитель позволяет без переключения жил кабеля изменять направление вращения электродвигателя. Разъединитель электрически связан с сетевой камерой и контакторным отделением с помощью проходных зажимов. Сетевое отделение и отделение разъединителя и выводов закрываются крышками с болтовым креплением.

В контакторном отделении расположен выдвижной контакторный блок, кнопки управления и проверок, механическая блокировка разъединителя с кнопкой «Стоп». На контакторном блоке смонтированы: контактор, блок управления, блок УМЗ, понижающий трансформатор, сигнальные лампы, предохранители и переключатель «Проверка схемы», Электрическая связь элементов электрической схемы контакторного блока с остальными элементами электрической схемы пускателя осуществляется через ножевые контакты (для силовой цепи) и штепсельные разъёмы (для контрольных цепей).

На наружную поверхность оболочки выведены рукоятка привода Разъединителя и толкатели кнопок «Проверка схемы», «Проверка БРУ». «Стоп».

Контакторное отделение закрывается быстрооткрываемой крышкой. Крышка запирается посредством упругого запорного кольца, которое при закрывании крышки распирается с помощью рычажной системы и захватывает своими полками внутренний стык фланцев оболочки и быстрооткрываемой крышки. В пускателе предусмотрена механическая блокировка, которая выполнена таким образом, что быстрооткрываемую крышку нельзя открыть при включённом блокировочном разъединителе, а разъединитель невозможно включить при открытой крышке контакторного отделения. Кроме того, блокировка не позволяет отключить разъединитель при включённом контакторе.

Рисунок 3.19 – Конструкция пускателей ПВИ–63Б, ПВИ–125Б

1 – ввод кабеля силовой; 2 – зажим проходной; 3, 4, 5 – крышки соответственно сетевого отделения (I), отделения выводов (II) и отделения разъединителя (III); 6 – рукоятка привода разъединителя; 7 – разъединитель; 8 – блок контакторный; 9 – трансформатор тока; 10, 11, 12 - толкатель кнопки соответственно «Проверка БРУ», «Проверка схемы», «Стоп»; 13 – пломба на рукоятке разъединителя; 14 – кулачок ограничительный; 15- винт ограничителя; 16 – крышка быстрооткрываемая; 17 – отверстие для пломбирования привода замка быстрооткрываемой крышки; IV – контакторное отделение.

1.3.11.3. Виды защит и блокировок:

1) защита от токов короткого замыкания обеспечивается блоком УМЗ;

2) минимальная защита обеспечивается катушкой контактора;

3) нулевая защита обеспечивается кнопкой «Пуск» КПУ с самовозвратом и замыкающим контактом контактора К1.6, шунтирующим кнопку «Пуск»;

4) защита от потери управляемости обеспечивается схемой управления и диодом, вынесенным в кнопочный пост управления;

5) контроль заземления корпуса машины (механизма) обеспечивается участием заземляющей жилы в цепи управления;

6) блокировка схемы включения пускателя при снижении сопротивления изоляции в кабеле отходящих присоединений ниже уставки срабатывания схемы блокировки обеспечивается блокировочным реле утечки БРУ (реле К5.1);

7) блокировка, ограничивающая число включений пускателя (электродвигателя) и предупреждающая ложное срабатывание БРУ обеспечивается реле времени РВ (реле К3.1).

1.3.11.4. Виды сигнализации:

1) о срабатывании защиты от токов короткого замыкания и исправности блока защиты УМЗ – лампа Н2 с красным светофильтром;

2) об утечке тока в кабеле отходящих присоединений и исправности схемы блокировки от утечек тока – лампа Н1 с белым светофильтром;

3) об исправности цепей управления и цепи втягивающей катушки контактора – неоновая лампа Н3.

Кроме того, схема пускателя позволяет осуществить:

1) проверку работоспособности (исправности) защиты от токов короткого замыкания блока УМЗ. Для чего необходимо: нажать кнопку «Стоп», расположенную на корпусе пускателя и, не отпуская её, отключить разъединитель. Открыть быстрооткрываемую крышку, переставить один из тумблеров блока УМЗ из положения «Работа» в положение «Проверка»; закрыть быстрооткрываемую крышку, включить разъединитель, включить пускатель кнопкой «Пуск» кнопочного поста управления (КПУ). Если при этом произойдёт кратковременное включение пускателя (электродвигателя) и сразу же его отключение и загорится лампа с красным светофильтром, то проверяемый элемент защиты блока исправен. Второй элемент блока УМЗ проверяется аналогично. После каждого срабатывания блока УМЗ необходимо взводить его с помощью толкателя кнопки «Взвод», расположенной на блоке.

2) проверку работоспособности (исправности) схемы блокировочного реле утечки (БРУ). Для чего необходимо: не вскрывая пускатель, нажать толкатель кнопки «Проверка БРУ», расположенной на корпусе пускателя. Схема исправна, если загорается лампа с белым светофильтром и пускатель не включается при его включении кнопкой «Пуск» КПУ.

3) проверку работоспособности (исправности) схемы управления и цепи втягивающей катушки контактора. Для чего необходимо: нажать кнопку «Стоп», расположенную на корпусе пускателя и, не отпуская её, отключить разъединитель. Открыть быстрооткрываемую крышку, переставить перемычку, расположенную на блоке сигнальных ламп из положения «20 – 34» в положение «1 – 37». Закрыть быстрооткрываемую крышку, включить разъединитель, нажать толкатель кнопки «Проверка схемы», расположенной на корпусе пускателя. Схема исправна, если загорается неоновая лампа и пускатель не включается.

1.3.11.5. Работа схемы электрических соединений.

Схема электрическая принципиальная приведена на рисунке 3.20.

При подаче напряжения на силовые зажимы А, В, С сетевого отделения от источника питания (передвижной трансформаторной подстанции) и включении разъединителя, напряжение подаётся на первичную обмотку трансформатора Т3 (зажимы I, IV). Со вторичной обмотки трансформатора Т3 (зажимы V, VII) напряжение величиной 36 В подаётся на первичную обмотку стабилизирующего трансформатора Т4 (зажимы I, II). Со вторичной обмотки трансформатора Т4 (зажимы I, II) напряжением 18 В подаётся на элементы схемы управления пускателем. Параллельно этой обмотки включена обмотка промежуточного реле К4.1 (кнопка «Пуск» КПУ не нажата). Протекающий по обмотке реле переменный ток, величина которого ограничена большим индуктивным сопротивлением обмотки, недостаточен для срабатывания реле. При нажатии кнопки «Пуск» и положительном потенциале зажима III трансформатора Т4, ток протекает по цепи: «+» зажима «III» Т4, размыкающий контакт К5.2 (БРУ), размыкающий контакт S3 кнопки «Стоп», расположенной на корпусе пускателя, зажим «1» цепи управления, жила контрольного кабеля, зажим «1» КПУ, замыкающий контакт кнопки «Пуск» КПУ, размыкающий контакт кнопки «Стоп» КПУ, полупроводниковый диод КПУ, зажим «0» КПУ, жила контрольного кабеля, зажим «0» цепи управления, вспомогательная жила силового кабеля, корпус электродвигателя (зажим «0»), вспомогательная жила силового кабеля (зажим «3»), размыкающий контакт кнопки S4 «Проверка схемы», «–» зажима «IV» Т4. Ток в этом случае протекает по внешней цепи с малым сопротивлением, обусловленным прямым сопротивлением перехода диода. Во второй полупериод, когда полярность зажимов обмотки Т4 меняется на противоположную, ток протекает по цепи: «+» зажима «IV», обмотка реле К4.1, размыкающий контакт К5.2 (БРУ), «–» зажима «III» Т4. При этом по обмотке реле протекает однополупериодный выпрямленный ток, величина которого достаточна для срабатывания реле К4.

Реле К4, сработав, замыкает свой контакт К4.2 в цепи контакторной катушки К1.1. Ток через контакторную катушку протекает по цепи: зажим «С1» фазы «С», катушка контактора К1.1, размыкающий контакт К2.2 блока УМЗ, замыкающий контакт промежуточного реле К4.2, зажим «А2» фазы «А». При этом происходит включение контактора, который замыкает силовые контакты К1.2 и подаёт напряжение на зажимы электродвигателя, под действием которого электродвигатель начинает вращаться. Одновременно с этим контактор коммутирует замыкающие и размыкающие контакты. Замыкание контакта К1.6 в цепи управления, приводит к шунтированию кнопки «Пуск» КПУ, в результате чего в цепи управления проходит ток, ограниченный сопротивлением резистора R_ш, но величина этого тока достаточна для удержания якоря промежуточного реле К4. После отпускания кнопки «Пуск» КПУ, пускатель остаётся включённым. В то же время величина этого тока недостаточна для включения промежуточного реле К4 при управлении пускателем по двухпроводной схеме.

Рассмотрим работу схемы пускателя при различных повреждениях.

При коротком замыкании в силовой цепи на зажимах электродвигателя (т. К2).

При коротком замыкании в силовой цепи между зажимами «А3», «С3» (т. К2), увеличивается ток в первичных обмотках трансформаторов тока Т1, в результате чего увеличивается величина напряжения, снимаемого с резисторов измерительных обмоток (И1, И2). Под действием этого напряжения в цепи реле защиты К2.1 протекает постоянный выпрямленный ток, достаточный для срабатывания реле. Реле К2.1, сработав, размыкает размыкающий контакт К2.2 в цепи катушки контактора, что приводит к отключению электродвигателя. Замыкающим контактом К2.3 замыкается цепь сигнальной лампы Н2 с красным светофильтром, свидетельствующей о коротком замыкании в кабеле отходящих присоединений. При включении пускателя кнопкой «Пуск» КПУ в этом случае будет включаться только промежуточное реле К4.

При коротком замыкании в цепи управления (т. К1).

При коротком замыкании в цепи управления происходит шунтирование диода КПУ и через обмотку реле в этом случае протекает переменный ток. При включении пускателя кнопкой «Пуск» КПУ, включение реле не произойдёт, а если пускатель работал, то произойдёт его отключение.

При утечке в кабеле отходящих присоединений (снижении сопротивления изоляции ниже уставки срабатывания БРУ) при отключённом электродвигателе.

При утечке в кабеле отходящих присоединений происходит срабатывание реле К5 (БРУ) по цепи: зажим «VIII» вторичной обмотки трансформатора Т4, диод выпрямительной мостовой схемы V6, обмотка реле К5.1, размыкающий контакт с замедлителем, действующим при возврате, размыкающий контакт S5 кнопки «Проверка БРУ», размыкающий контакт К1.3 контактора, фаза «С3», «земля», местный заземлитель, корпус аппарата, диод выпрямительной мостовой схемы V6, зажим «VI» вторичной обмотки трансформатора Т4. Реле К5 размыкает цепь управления контактом К5.2 и блокирует включение пускателя.

Для уяснения процессов, происходящих в схеме пускателя, связи отдельных элементов между собой и приобретения навыков нахождения и устранения неисправностей приводятся блок-схемы работы пускателей.

При построении блок-схем использованы следующие условные обозначения:

Обозначает: получает питание (обмотка реле, катушка контактора). Включается (реле, контактор). Замыкается контакт (реле, контактора)

Обозначает: теряет питание (обмотка реле, катушка контактора). Отключается (реле, контактор). Размыкается контакт(реле, контактора).

Обозначает: переключается контакт.