Типовые элементы систем автоматики

1. Типовые элементы систем автоматики.

Подготовила:
Ракова Н.С.,
преподаватель
физики
ГБПОУ ВО «РТСиСТ»

2.

1. Кнопочные пускатели, предохранители,
автоматические выключатели, контакторы и
магнитные пускатели.
2. Реле времени
3. Электромагнитные реле.
4. Схемы включения обмоток и
исполнительных контактных цепей.
5. Магнитоуправляемые контакты и
бесконтактные реле

3.

Какие виды автоматических систем вам
известны?
Перечислите коммутирующие аппараты?
Что такое рубильник?
Что такое пакетный выключатель?
Что такое контроллер?

4. 1. Кнопочные пускатели, предохранители, автоматические выключатели, контакторы и магнитные пускатели

Пускатели - предназначены для
дистанционного пуска непосредственным
подключением к сети и отключения.
Выпускаются в следующих исполнениях:
а) открытое без теплового реле;
б) открытое с тепловым реле;
в) закрытое без теплового реле;
г) закрытое с тепловым реле.
Ток теплового реле пускателя соответствует
номинальному току пускателя.

5. Предохранители

Их применяют для защиты электрических установок от токов
к.з. Защита от перегрузок с помощью предохранителей
возможна только при условии, что защищаемые элементы
установки будут выбраны с запасом по току,
превышающим примерно на 25% номинальный ток
плавких вставок.
Плавкие вставки предохранителей выдерживают токи на 3050% выше номинальных токов в течение 1 ч и более. При токах,
превышающих номинальный ток плавких вставок на 60—100%,
они плавятся.

6.

Наиболее распространенными предохранителями,
применяемыми для защиты электроустановок напряжением до
1000 В, являются:
ПР2 — предохранитель разборный;
НПН — насыпной предохранитель неразборный; ПН2 —
предохранитель насыпной разборный.
Основные типы предохранителей рассчитаны на номинальные
токи 15—1000 А, т.е. практически могут быть применены почти
для всех существующих электроустановок промышленных
предприятий.

7.

По конструктивному выполнению предохранители
можно разделить на две группы:
1. с наполнителем, наполненные мелкозернистым
кварцевым песком;
2. без наполнителя.
Плавкие предохранители делят на:
1. инерционные — с большой тепловой инерцией, т. е.
способностью выдерживать значительные
кратковременные перегрузки;
2. безынерционные — с малой тепловой инерцией, т. е.
с ограниченной способностью к перегрузкам.

8.

Предохранители обладают по сравнению с другими
аппаратами
защиты рядом преимуществ, к которым относят меньшую
стоимость, простоту и надежность в эксплуатации, большую
разрывную способность, быстродействие и
токоограничивающую способность, особенно при к. з. в сетях
выше 1000В.
К недостаткам предохранителей по сравнению с другими
устройствами защиты следует отнести обеспечение ими в
основном защиты от токов к. з. и в меньшей степени от токов
перегрузок.

9.

Для надежной защиты сетей и электроприемников
предохранителями особо важным является
правильный выбор тока плавкой вставки
предохранителя.
Номинальный ток плавкой вставки Iвст для
инерционных предохранителей определяется
только по значению длительного расчетного тока
линии Iдл:
Iвст≥Iдл

10. Автоматические выключатели

Он и предназначены для замены рубильников и предохранителей.
Автоматические выключатели серии АВМ выпускают двух- и трехполюсными
в открытом исполнении и рассчитаны на установку в помещениях с
нормальной средой.
Выключатели АВМ выпускают с регулируемыми электромагнитными
расцепителями максимального тока:
типа 1 мгновенного действия — отключает выключатель без выдержки
времени;
типа 2 с часовыми механизмами — с обратно зависимой от тока выдержкой
времени при перегрузках и с мгновенным отключением при к. з.;
типа 3 с часовыми механизмами и с механическим замедлителем расцепления
— отключает выключатель при перегрузках с обратно зависимой, а при к. з. —
с независимой от значения тока выдержкой времени.
Автоматические выключатели включают вручную или электродвигательным
приводом.

11. Контакторы и магнитные пускатели

Контактор. Наиболее распространенным аппаратом для
дистанционного замыкания и размыкания электрических
цепей является контактор.
В отличие от аппаратов, в которых включение и выключений
электрических цепей производят вручную (рубильники), в
контакторах эти операции происходят автоматически под
действием магнитного поля, возбуждаемого при включении
оперативного электрического тока.
Различаются два основных типа контакторов: поворотные и
прямоходовые.

12.

Поворотный контактор состоит из
электромагнита 1, якоря 7,
расположенного на оси 6, главных
контактов 2 и зажимов 3 и 4 для
присоединения проводов электросети. Все
части контактора укреплены на панели 8.
Когда оперативный ток проходит по
обмотке электромагнита контактора, его
сердечник намагничивается и притягивает
якорь. Якорь, поворачиваясь вокруг своей
оси, замыкает главные контакты.
Ток в созданной контактором цепи
проходит от зажима 3 через главные
контакты 2 и гибкий провод 5 к зажиму 4,
а отсюда — в управляемую контактором
электрическую машину.
При размыкании цепи электромагнита его
сердечник размагничивается и якорь
размыкает главные контакты.

13.

В прямоходовом контакторе подвижная часть
магнитной системы (якорь) не поворачивается на
оси, как в контакторе поворотного типа, а
движется прямолинейно.
Контактор состоит из Ш-образного сердечника 10,
электромагнита 11, якоря 9, подвижной рамы 12,
перекладины 13 из изоляционного материала,
двойных контактов 14 и неподвижных контактов
15, которым присоединяются провода
электрической цепи. Когда по обмотке
электромагнита прямоходового контактора
протекает электрический ток, якорь притягивается
к неподвижному сердечнику и поднимается вверх,
увлекая за собой подвижную рамус
установленными на перекладине двойными
контактами, которые плотно прикасаются к двум
неподвижным контактам и соединяют их.
Происходит замыкание цепи, управляемой
контактором.
Контакторы для цепей постоянного тока являются
однополюсными, а контакторы трехфазного
переменного тока — трехполюсными.
Контакторы широко применяют для управления
электрическими установками на заводах и
фабриках.

14. Магнитный пускатель

Дистанционное управление электрическими
двигателями трехфазного переменного тока
осуществляется при помощи магнитных
пускателей — более сложных устройств, в которые
входят трехполюсные контакторы.

15.

Магнитный пускатель прямоходового
типа (рис. а) имеет электромагнит 1 со
стальным сердечником,
прикрепленным к верхнему основанию
2. Внизу расположен якорь 5, на
котором укреплены изолированные
одна от другой три контактные
пластины-перемычки 4. Основание 2
пускателя снабжено контактами 3, к
которым присоединяются провода Л1,
Л2, Л3 от сети трехфазного
переменного тока и провода, идущие от
электродвигателя.

16.

При прохождении оперативного электрического
тока через обмотку электромагнита возбуждается
магнитное поле и якорь притягивается к
сердечнику. Контактные пластины-перемычки
якоря соединяют между собой контакты, к
которым подключены провода от сети трехфазного
переменного тока и от электродвигателя При
выключении тока якорь под действием
собственного веса опускается и контактные
пластины-перемычки отключают двигатель от
сети.

17. 2. Реле времени

Реле — один из наиболее распространенных элементов
различных автоматических систем.
По виду физических величин, на которые реагируют реле, их
делят на: электрические, механические, магнитные, тепловые,
оптические, радиоактивные, акустические, химические.
Будем рассматривать только электрические реле.
Классификация электрических реле по принципу действия
приведена на рисунке

18. Классификация электрических реле по принципу действия

19.

Электромагнитное реле реагирует на силу тока,
проходящего по его обмотке, магнитное поле
которого вызывает притяжение ферромагнитного
якоря или сердечника с контактами.
Магнитоэлектрическое реле по устройству
аналогично магнитоэлектрическому
измерительному прибору. Обмотка реле
выполнена в форме рамки и помещена в поле
постоянного магнита. Рамка, когда по ней
проходит ток, поворачивается, преодолевая
сопротивления пружины, и управляет
электрическими контактами.
Электродинамическое реле по принципу действия
подобно магнитоэлектрическому, но в нем
магнитное поле создается специальной обмоткой
возбуждения, размещенной на магнитопроводе.

20.

Индукционное реле использует явление взаимодействия
переменного магнитного потока, создаваемого обмоткой
реле, и тока, который индуктируется в подвижном диске,
цилиндре или короткозамкнутой рамке. Индукционные
реле проще, чем электродинамические, и находят широкое
применение в устройствах автоматической защиты
электроустановок в качестве реле мощности, фазы, тока и
частоты.
Ферромагнитные реле реагируют на изменение магнитных
величин (магнитного потока, напряженности магнитного
поля) или магнитных характеристик ферромагнитных
материалов (магнитной проницаемости, остаточной
индукции и т. п.).
Электронные и ионные реле реагируют непосредственно
на силу тока или на значение напряжения, под действием
которых происходит скачкообразное изменение
проводимости электронных, полупроводниковых или
ионных приборов.

21.

Электротепловые реле реагируют на изменение тепловых
величин (температуры, теплового потока и т. д.). Принцип
их действия основан на использовании изменений свойств
материалов под воздействием температуры: линейного или
объемного расширения, перехода веществ из твердого в
жидкое или из жидкого в газообразное состояние,
изменение плотности или вязкости газов, изменение
удельного сопротивления или диэлектрической
проницаемости материалов и т. д.
Резонансные реле используют явление резонанса в
электрических колебательных системах и применяются в
частотных устройствах защиты и телемеханики.