- •Федеральное агентство по образованию рф
- •Тульский государственный университет
- •Методические указания
- •Электрические и электронные аппараты
- •Зав. Кафедрой _______________________ в.М. Степанов
- •Зав. Кафедрой _______________________ в.М. Степанов
- •Введение
- •Занятие № 1 Проектирование электрических и электронных аппаратов для электроустановок напряжением до 1 кВ
- •2. Выбор рубильников и переключателей
- •Занятие 3 Выбор пакетных выключателей и переключателей
- •Занятие 4 Выбор кнопок управления, путевых и конечных выключателей и переключателей
- •Занятие 2
- •Занятие 5 Выбор электромагнитных контакторов
- •Занятие 6 Выбор электромагнитных пускателей
- •Занятие 7 Расчёт контактора и пускателя
- •Занятие 8 Выбор и проверка плавких предохранителей по условиям длительной эксплуатации и пуска
- •Iпр. Откл. I”
- •Пример 8.1
- •Занятие 9
- •Занятие 10 Выбор быстродействующих предохранителей для защиты полупроводниковых приборов
- •Занятие 11 Выбор воздушных автоматических выключателей (автоматов)
- •Занятие 12 Выбор реле
- •Занятие 13 Расчёт обмотки геркона
- •Занятие 14 Выбор аппаратов сигнализации
- •Занятие 15 Выбор силовых распределительных пунктов (шкафов) и осветительных щитков
- •Занятие № 16 Проектирование электрических аппаратов распределительных устройств
- •Занятие № 17 Выбор и проверка высоковольтных выключателей
- •Структура условного обозначения силового выключателя
- •Занятие 18 Выбор разъединителей
- •Занятие 19 Выбор отделителей и короткозамыкателей и отделителей
- •Занятие 20 Выбор реакторов
- •Занятие 21 Выбор разрядников
- •Занятие 22 Выбор ограничителей перенапряжений
- •Занятие 22 Выбор тт
- •Занятие 23 Выбор тн
- •Занятие 24 Расчёт контактов аппаратов
- •Занятие 25 Исследование повышающего регулятора постоянного напряжения при работе на активно-емкостную нагрузку
- •Занятие 26 Исследование однофазного (мостового) инвертора с симметричным управлением, с синусоидальной широтно-импульсной модуляцией при работе на активно-индуктивную нагрузку
- •Занятие 27 Исследование однофазного (мостового) инвертора с несимметричным управлением
- •11.3. Содержание работы.
- •11.6. Содержание отчёта.
- •Занятие 28 Исследование трёхфазного (мостового) инвертора с симметричным управлением
- •12.3. Содержание работы.
- •12.6. Содержание отчёта.
- •Занятие 29 Исследование трёхфазного (мостового) инверторного выпрямителя
- •13.3. Содержание работы.
- •13.5. Порядок проведения работы.
- •13.6. Содержание отчёта.
- •Занятие 30 Исследование трёхуровневого) инвертора
- •14.3. Содержание работы.
- •14.5. Порядок проведения работы
- •14.6. Содержание отчёта.
Занятие 12 Выбор реле
В релейно-контактных схемах управления производственными процессами применяют различного рода электрические реле постоянного и переменного тока [9]. Реле постоянного тока более надежны в эксплуатации и более экономичны, чем реле переменного тока. Преимущество реле переменного тока в том, что для их включения не требуется источник постоянного тока.
Реле промежуточные предназначены для оперирования в цепях автоматического управления электроприводами в качестве многоконтактных
22
аппаратов и являются комплектующими изделиями. Реле электромеханические. В настоящее время начинают широко применятся реле с магнитоуправляемыми контактами-герконами. Герконовые реле серий РПГ8, РПГ9 и др. используются также в схемах автоматизации и управления электроприводами.
Герконовые реле позволяют строить любые логические схемы, имеющие преимущества перед схемами на полупроводниковых приборах, т.к. обладают более высокой выходной мощностью, отсутствием гальванической связи между нагрузками и цепями управления. Реле на герконах обладают более высоким быстродействием, способное работать в пыльной среде и имеют большой срок службы.
Сравнительно высокая выходная коммутированная мощность реле на герконах (до 250 Вт) позволяет с их помощью управлять сильноточными электромеханическими реле, а также контакторами серии МК.
В схемах управления производственными процессами широкое распространение получили промежуточные реле ЭП-1, РП-1, РП-2, РП-3,
РП-20, МКУ-48, ПЭ-21, РПУ, пневматические реле времени РВП-1М и РВП-72, моторные Е-52 и ВС-10, электромеханические ЭВ-24, ЭВ-217 и др.
Основные технические данные промежуточных реле приведены в табл. справочников [9].
Реле выбирают по назначению, напряжением и током обмотки, числу, типу, длительно допускаемому току и коммутационной способности контактов. При выборе из числа нескольких типов технически равноценных для данной схемы реле следует также учитывать их габаритные размеры и стоимость.
При выборе реле, применяемых в цепях управления контакторами, следует учитывать коммутационные возможности их контактов, приведенные в табл. 3.84 [9].
Занятие 13 Расчёт обмотки геркона
1. Важнейшим параметром геркона, приводимым в его паспорте, является МДС срабатывания Fcp, по значению которой можно определить параметры обмотки. Расчетная МДС обмотки
FР = кг кп Fcp,
где
kГ
=1,2-2
- коэффициент запаса, учитывающий
технический
разброс параметров геркона, допустимые
колебания питающего напряжения и
изменения сопротивления обмотки
при нагреве; kn
- коэффициент,
учитывающий взаимное влияние
совместно установленных герконов. По
опытным данным
kn=
,
где п
-
число герконов в реле.
2 . Диаметр неизолированного провода dnp находится из формулы
23
d
np/4
= q
=
F
lcp/U,
где - удельное сопротивление материала провода обмотки в горячем состоянии; 1ср - средняя длина витка обмотки; U - напряжение источника.
находим по формуле
,
где
-
Для
медного провода
=0,0175-106
Ом-м при температуре
=20
°С;
кр
- температура
окружающей среды, °С;
-
допустимое
превышение температуры обмотки, °С;
R
=
0,0041 1/°c;
Средняя
длина витка
/2=
(dB+hk),
где
dв
= dб+2
(
+
кар)
- внутренний
диаметр обмотки; dб
-
диаметр баллона геркона;
-зазор
между баллоном и каркасом;
кар
- толщина
каркаса катушки
управления; hк
- радиальная толщина обмотки.
3. Для получения минимальной МДС срабатывания площадь сечения обмотки Q и ее радиальная толщина hк выбираются по соотношениям
Q=3d(L+
d)/8;
hК
=
Q/
dB;
lК
= 4d(L+
d)/dB,
где d - диаметр стержня КС; L - длина геркона.
Ориентировочно длина обмотки lК = (0,25-0,5)L. Найденный диаметр dnp округляется до стандартной величиы.
4 . Число витков обмотки
=
hКlКK3M/q,
Кзм - коэффициент заполнения обмотки медью берется для принятого dпp.
5.
Расчет превышения температуры
обмоток для
установившегося
режима
= Р/(кт Sохл),
где КТ - коэффициент теплоотдачи (10 Вт м2°С-1); SOXJl -поверхность охлаждения обмотки; Р - мощность выделяемая в обмотке.
Р
=I2R
=
/R
=
q/
(
1ср
)
=
q/[
(dB+hk)
]
Поверхность охлаждения Soxл = (dB+2hк) 1K. ..
6. Диаметр провода dnp проверяем из условий нагрева в установившемся режиме
I2R = 4 I2 1ср /( d np) = KT Sохл. .
7 . После выбора dnp проводим поверочный расчет F и с учетом коэффициента заполнения Кзм. Если обмотка работает в режиме кратковременного включения, то допустимое время включения
t
= Т
ln
где
- допустимое
превышение температуры; Т
-
постоянная времени нагрев аобмотки.
24
Т
= с G
/ (KT
Sохл.)
=
.
где
с - удельная теплоемкость материала
провода [для меди с = 390 Вт-с/ (кг -°С) ] ; G
- масса провода, кг;
- плотность материала провода,кг/м3
(для меди
=
8900 кг/м
.
8. Нагрев геркона при повторно кратковременном режиме рассчитывается по известной методике.
