+7(495)6639409
+7(985)1334781
6639409@gmail.com
127644
, г. Москва,
ул. Лобненская, д.21, стр.5
Пон. -Пятн. 10-18ч.
ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ КОМПАНИЯ РЕЗЕРВНАЯ ЛИНИЯ
шкафы ввода, учета, распределения, управления и автоматики
на комплектующих
Schneider Electric, ABB, Klemsan, Ritall, IEK
Раздел: Новости

Питание магнитных пускателей и реле

Магнитные пускатели широко применяются для включения - выключения потребителей большой и средней мощности. Катушки их электромагнитов питаются переменным током (50Гц), сила притяжения половинок магнитопровода меняется 100 раз в секунду от нуля, до амплитудного значения, поэтому пускатели заметно вибрируют, производя шум с частотой сети и её гармоник. Это загрязняет экологию помещения, где живут или работают люди, вынужденные иногда помногу часов подряд слушать, как гудят магнитные пускатели.

Механические вибрации магнитопровода пускателей ослабляют крепежные соединения и электрические контакты, что ведёт к выходу их из строя, а предотвращение отказов требует регулярных регламентных работ (подтяжка крепежных болтов и пр.) После подтяжки крепежа, контакты восстанавливаются, но гудеть пускатели продолжают. Вибрации усиливаются с их износом, что неблагоприятно отражается на состоянии здоровья людей.

Более 20 лет назад мною был внедрён способ полного устранения вибраций работающих магнитных пускателей разной мощности. За это время ни один пускатель не отказал, и не потребовал замены, даже в условиях нестабильного напряжения сети.

Типовую схему пускателя я дополнил выпрямителем и параметрическим стабилизатором тока удержания пускателя во включенном состоянии.

Когда катушка пускателя питается постоянным током, сила притяжения половинок её магнитопровода постоянна, не меняется циклически (как при питании переменным током). Движение частей магнитопровода отсутствует ввиду отсутствия вызывающих его причин (мгновенное значения тока катушки не меняется), поэтому пускатель не вибрирует и не производит шума. Вихревые токи в магнитопроводе, связанные с ними потери (нагрев ими магнитопровода) отсутствуют. Мощности электрического тока, необходимой для удержания пускателя во включенном состоянии, требуется на порядок меньше чем при типовом питании катушки пускателя переменным током. Это облегчает температурный режим катушки, что обеспечивает более надёжную работу пускателя и увеличение срока его эксплуатации.

В качестве выпрямителя используется полупроводниковый диод. Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения – конденсатор. В качестве стабилизатора тока – бареттер, которым является обыкновенная лампочка накаливания, используемая в быту для освещения.

Свечение лампочки индицирует то обстоятельство, что пускатель включен, и другие, предусмотренные типовой схемой индикаторы работы, можно исключить.

Стабилизация тока обмотки пускателя происходит в согласии с простыми законами физики.

Ток через лампочку ограничивается её электрическим сопротивлением. Электрическое сопротивление лампочки пропорционально температуре её нити накала. Температура нити накала пропорциональна напряжению, приложенному к ней. Поэтому ток накала мало меняется при изменении напряжения накала.

На нелинейной зависимости тока нити накала от приложенного напряжения построен ряд параметрических стабилизаторов тока - бареттеров. Бареттер, как и осветительная лампочка, представляет собой нить накала в вакууме. Физика их работы не имеет отличий. То есть каждая лампа накаливания, используемая для освещения, может выполнять функцию бареттера, т.к. бареттером и является.

Принципиальная схема приведена на Рис.1.

Работа устройства.

В момент пуска, напряжение одной их фаз сети выпрямляется диодом Д1. Пульсации выпрямленного напряжения сглаживаются конденсатором С1. Выпрямленное, (постоянное) напряжение прикладывается к катушке магнитного пускателя. Пускатель срабатывает. Силовые контакты (К1, К2, К3) замыкаются и напряжение подаётся на выход (потребителю).

Через вспомогательные контакты (К4) в цепь катушки включается лампочка накаливания Л1. Это переводит пускатель из режима пуска в режим удержания во включенном состоянии и стабилизации тока удержания. Лампа Л1 загорается примерно на треть номинальной яркости, сигнализируя о том, что пускатель сработал.

В момент пуска на катушку пускателя подаётся полное напряжение выпрямителя, что благоприятно для его быстрого и надёжного включения даже при сильно пониженном напряжении сети. После включения пускателя, он переходит в режим удержания и стабилизации тока удержания. Ток удержания пускателя в несколько раз меньше пускового тока. Этот уровень тока, и его стабилизация обеспечивается параметрами бареттера.

Пониженный (в несколько раз по сравнению с типовым) уровень тока катушки облегчает её температурный режим, что наряду с отсутствием вибраций, обеспечивает многократное продление срока службы пускателя.

Рис.1. Принципиальная схема питания катушки магнитного пускателя постоянным током со стабилизацией тока удержания.

Назначение элементов и требования к ним.

1. Вкл. – Орган включения – выключения пускателя.

Обыкновенный маломощный выключатель любого типа, например тумблер, или контакты маломощного низковольтного реле, для дистанционного включения с применением низкого, не опасного для жизни напряжения.

2. Диод Д1. – Выпрямитель. Этот диод должен быть рассчитан на максимальный импульсный ток не менее пускового тока катушки пускателя, плюс ток заряда конденсатора С1. Максимальное обратное напряжение этого диода должно быть не менее амплитуды напряжения сети. Средний ток через него невелик, для пускателей ПМЕ-211 380В 25А он порядка 35…40мА. Выпрямительные диоды легко переносят 20-30-ти кратные импульсные перегрузки, поэтому по току подойдут самые распространённые и дешёвые выпрямительные диоды.

Поскольку в сети, при переходных процессах (включение – выключение) случаются выбросы напряжения, достигающие двойного амплитудного значения, для надёжной работы лучше выбрать диод не менее чем с двукратным запасом по обратному напряжению. Например КД226Б. (1000В х 1А). Или 2 диода Д226Б (400В х 0,3А), включенные последовательно. В процессе длительной эксплуатации было 2 случая пробоя таких диодов, когда применялся один диод Д226Б, что заставило перестраховаться, и применять 2 диода Д226Б.

3. Конденсатор С1. – Сглаживает напряжение пульсаций. Устраняет вибрации. Обеспечивает удержание пускателя при кратковременных провалах напряжения сети.

Обеспечивает стабильный процесс переключения пускателя из режима пуска в режим удержания. Может быть применён электролитический конденсатор 10…50мкФ х 450В. Чем мощнее пускатель, тем должна быть больше ёмкость этого конденсатора.

4. Диод Д2 – Предохраняет элементы схемы от импульса напряжения катушки пускателя в момент его выключения. Может быть применён любой маломощный диод, с макс. обратным напряжением не менее амплитуды напряжения сети, напр. Д226Б.

5. Лампочка освещения. Для пускателя ПМЕ-211 380В 25А применяется лампочка 40Вт (220В) в простом или миниатюрном исполнении. Обеспечивает необходимый уровень и стабилизацию тока удержания катушки магнитного пускателя. К лампочке подводится не 100 (как при питании переменным током), а в два раза меньше - 50 полупериодов напряжения сети. Она работает в сильно облегчённом режиме, что на порядок увеличивает надёжность работы, чем при штатной эксплуатации – (220В, 100 полупериодов переменного тока). Поскольку ток в лампочке ограничивается электрическим сопротивлением катушки пускателя, к ней прикладывается даже не половина, а примерно треть напряжения, на которое лампочка рассчитана. Мощность, рассеиваемая лампочкой в виде оптического и инфракрасного излучения, в несколько раз меньше номинальной. Это обстоятельство увеличивает надёжность работы, как самой лампочки, так и устройства в целом.

Методика испытаний и подбора элементов с заранее неизвестным током удержания пускателя.

Если ток и напряжение удержания имеющегося в наличии пускателя, неизвестны, они могут быть легко измерены при помощи лабораторного автотрансформатора, выпрямителя и АВО-метра. Но и это не обязательно, потому что фактически нас интересует только один параметр – напряжение отпускания, которое целесообразно выбрать с некоторым запасом по условиям фактической эксплуатации пускателя. Пусть известно, что на объекте эксплуатации напряжение сети падает иногда до 180В. Напряжение отпускания можно выбрать 150…170В. Операция сводится к подбору лампочки и испытанием режима пуска и удержания при пониженном и повышенном напряжениях.

В продаже имеется широкий выбор ламп накаливания на 220В, что позволяет применять эту рационализацию для широкого ассортимента магнитных пускателей, от единиц до сотен ампер.

Подбор можно начать с лампочки 10Вт. Если при понижении напряжения (ЛАТРом) до реально существующего предела изменений напряжения сети (+некоторый запас), пускатель не удерживается во включенном состоянии, в патрон вкручивается более мощная лампочка, (15Вт) и испытание повторяется. Возможна комбинация последовательно-параллельного включения лампочек, что позволяет организовать оптимальный режим удержания любых пускателей.

При недостаточной ёмкости конденсатора, вибрации магнитопровода устраняются не полностью. В этом случае надо увеличить ёмкость конденсатора до полного исчезновения вибраций.

Простота схемы и методики подбора элементов позволяют внедрять эту рационализацию персоналу средней квалификации.

Скачать присоединенный файл
Источник: Сергей Пасько
18.9.2009       

 

 

Новости компании
 
Какие проблемы решает кожух для бензогенератора? Шумозащитный кожух: аргументы «за» При всех преимуществах бензогенератора его существенный недостаток — это шумная работа. Особенности двигателя ...Далее »

18.12.2016



Все новости
 

Прайс-лист
 

Подписаться
Отписаться

 


ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ КОМПАНИЯ РЕЗЕРВНАЯ ЛИНИЯ +7 (495) 663-94-09 Адрес: 127644, г.Москва, ул. Лобненская, д.21, стр.5
Яндекс.Метрика