1. Цель лабораторной работы

Целью лабораторной работы является изучение конструкции, принципа действия контакторов постоянного и переменного тока, магнитных пускателей.

Определение основных характеристик, которые позволяют оценивать качество работы рассматриваемых аппаратов.

2. Указания по подготовке к лабораторной работе

Рекомендуется следующий порядок подготовки к работе:

- внимательно ознакомиться с содержанием предстоящей работы и изучить

рекомендованную к ней литературу;

- составить план предстоящего эксперимента;

-вычислить номинальные данные электрических аппаратов, составить перечень необходимых контрольно-измерительных приборов, в дальнейшем дополнить заводскими номерами;

- составить схемы электрических измерений;

- продумать объем и содержание графических материалов, иллюстрирующих

работу, а также форму таблиц для записи результатов измерений, результатов расчета.

Подготовка к лабораторной работе завершается проработкой контрольных вопросов.

3. Общие теоретические положения

Контактор - электрический аппарат, предназначенный для коммутации силовых электрических цепей. Замыкание и размыкание контактов контактора осуществляется чаще всего под воздействием электромагнитного привода.

Контакторы постоянного тока предназначены для коммутации цепей постоянного тока и, как правило, приводятся в действие электромагнитом постоянного тока.

Контакторы переменного тока предназначены для коммутации цепей переменного тока. Электромагниты этих контакторов могут быть как переменного, так и постоянного тока.

Частота коммутаций достигает 3600 в час, режим работы наиболее тяжелый. Процесс коммутации сопровождается износом контактов, поэтому стремятся уменьшить время горения дуги, устранить вибрацию контактов.

Общие технические требования к контакторам и условия их работы регламентируются соответствующим ГОСТ.

Категории применения контакторов и характер коммутируемых ими цепей:

А) Контакторы переменного тока

АС-1 - активная или мало индуктивная нагрузка;

АС-2 - пуск электродвигателей с фазным ротором, торможение противовключением;

АС-3 - пуск электродвигателей с короткозамкнутым ротором, отключение вращающихся двигателей при номинальной нагрузке.

АС-4 - пуск электродвигателей с короткозамкнутым ротором отключение неподвижных или медленно вращающихся электродвигателей. Торможение противовключением.

Б) Контакторы постоянного тока

ДС-1 - активная или мало индуктивная нагрузка;

ДС-2 - пуск электродвигателей постоянного тока с параллельным возбуждением и их отключение при номинальной частоте вращения.

ДС-3 - пуск электродвигателей с параллельным возбуждением и их отключение при неподвижном состоянии или медленном вращении ротора.

ДС-4 - пуск электродвигателей с последовательным возбуждением и их отключение при номинальной частоте вращения.

ДС-5 - пуск электродвигателей с последовательным возбуждением, отключение неподвижных или медленно вращающихся двигателей, торможение противотоком.

В таблицах 8.1, 8.2 [1,] приведены номинальные параметры контакторов при нормальных и редких коммутациях. Редкие коммутации характеризуются более тяжелыми условиями, чем при нормальных коммутациях. Основными техническими данными контакторов являются номинальный ток, номинальное напряжение коммутируемой цепи, механическая и коммутационная износостойкость, допустимое число включений в час, собственное время включения и отключения.

Для контакторов постоянного тока с номинальным током I_н=100А собственное время включения составляет 0,14с, при I_н=630 А—0,37с, а время отключения соответственно 0,07с и 0,23с.

Номинальный ток контактора I_ном это ток, который можно пропускать по замкнутым главным контактам в течении 8 часов без коммутаций, при этом превышение температуры различных частей контактора не должно быть больше допустимого.

Номинальный рабочий ток контактора I_ном.р- это допустимый ток через его замкнутые главные контакты в конкретных условиях применения.

Номинальным напряжением называется наибольшее напряжение коммутируемой цепи, для работы при котором предназначен контактор. Коммутационная износостойкость главных контактов для категорий ДС-2, ДС-4 и АС-3 в режиме нормальных коммутаций должна быть не менее 0,1, а для категорий ДС-3 и АС-4 не менее 0,02 механической износостойкости. Вспомогательные контакты должны коммутировать цепи электромагнитов переменного тока, у которых пусковой ток может во много раз превышать установившийся. Характеристика категорий применения для этих контактов приведена в таблице 8.3[1].

Контактор имеет следующие основные узлы:

• Контактную систему;

• Дугогасительное устройство;

• Электромагнит;

• Систему вспомогательных контактов.

При подаче напряжения на обмотку электромагнита контактора, его якорь притягивается. Подвижный контакт, связанный с якорем электромагнита, замыкает или размыкает главную цепь. Дугогасительное устройство обеспечивает быстрое гашение дуги, благодаря чему достигается малый износ контактов. Система вспомогательных слаботочных контактов служит для согласования работы контактора с другими устройствами.

Важнейшей характеристикой контакторов являются режимы коммутации нагрузки. В табл. 8.1 [1] даны характеристики режимов коммутации контакторов, которые следует использовать при их выборе. Пересчет от длительного допустимого к повторно кратковременному току можно произвести аналитически, например, для контакторов серии КВП:

I_ном

I_доп= ;

(ПВ%/100-n/600) (ПВ%/100)

где I_ном- номинальный ток контактора для длительного режима работы, А;

I_доп- допустимый ток повторно-кратковременного режима работы, А;

ПВ- продолжительность включения ;

n- количество включений в час ;

Колебания напряжения на катушке контактора в эксплуатации должны находится в пределах, указываемых заводом-изготовителем (обычно +10 и

-15% номинального значения.

При заказе контактора необходимо указывать его тип, напряжение и ток цепи главных контактов, частоту ( если ток переменный), число и исполнение вспомогательных контактов, напряжение катушки, климатическое исполнение и категорию размещения.