Пускорегулирующие аппаратура электродвигателя: электромагнитные контакторы, пускатели, реле

Этот вид аппаратуры обслуживает, главным образом, электрические двигатели. В значительной своей части пускорегулирующая аппаратура состоит из различных типов коммутационных аппаратов (контакторы, магнитные пускатели, контроллеры, коммутаторы, кнопки управления, конечные выключатели и пр.), назначение которых также включать и отключать.

Однако, если же между коммутационным аппаратом (например выключателем) и пускорегулирующим аппаратом, хотя бы последний и служил тем же целям коммутации тока (например, контактором), имеется существенная разница.

Выключатель, произведя операцию включения, удерживается во включенном положении без затраты на это какой-либо энергии (устройство автоматического выключателя), контактор же устроен следующим образом: для его включения необходимо дать ток во «втягивающую катушку», она притянет якорь, контакты замкнутся и будут замкнуты вес время, пока включающая катушка обтекается током. Как только ток в этой катушке будет прерван, контактор отключится.

Таким образом, привод контактора находится под током все время, пока контактор включен, в то время как у выключателя привод находится под током только в процессе включения и его контакты удерживаются во включенном положении механизмом и для отключения выключателя существует специальная «отключающая катушка», назначение которой — выбить собачку, удерживающую выключатель во включенном положении.

Такая разница в конструкции объясняется тем, что выключатель может очень длительное время находиться во включенном положении, так как он включает объекты в длительную эксплуатацию, и контактор обслуживает кратковременные процессы (например, запуск и остановку станков).

Существуют и «нормально закрытые» контакторы, контакты которых замкнуты, когда тока в их приводе нет, а при подаче тока в катушку они отключаются.

В остальной части своей конструкции электромагнитный контактор весьма сходен с автоматом: та же (и часто такой же конструкции) дугогасящая камера и та же дугогасящая (или «искрогасительная») катушка, которая обтекается главным током и создаст магнитное поле в зоне горения дуги, что способствует гашению дуги.

Магнитный пускатель принципиально отличается от контактора только тем, что в его конструкции имеется тепловое реле, отключающее пускатель при недопустимо большом токе (токе прегрузки). Кроме того, магнитные пускатели выполняются обычно на меньшие значения тока, чем контакторы.

Кроме аппаратов перечисленных выше к пускорегулирующей аппаратуре относятся реостаты и сопротивления, а также специальные типы реле (пусковые — маятниковое, моторное), регулирующие время пуска (или останова) и режим пуска.

Реле — аппарат, назначение которого приходить в действие от изменении какого-либо параметра цепи, и это действие в конечном счете сводится к замыканию (или размыканию) электрической цепи аппаратов, или машин, управляющих тем параметром, на который реагирует реле.

Например, токовое реле при определенной величине тока, на которую установлено реле, замыкает контакты отключающей катушки выключателя и выключатель отключает тот участок цепи, на ток которого реагирует реле.

Поэтому реле прежде всего могут быть классифицированы по своему назначению, т. е. по тому параметру, от которого реле приходит в действие.

Каждое реле состоит из двух основных элементов:

• двигательная часть реле, которая действует от одного из вышеуказанных параметров;
• подвижная часть реле, несущая контакты для замыкания (или размыкания) цепи контрольного аппарата (или машины), управляющего параметром, на которое реагирует реле.

Кроме того, многие типы реле имеют демпфирующие устройства, создающие определенную выдержку времени между состоянием цепи, при котором реле должно сработать, и моментом замыкания контактов реле.

В отдельных случаях эта «выдержка времени реле» создается специальным аппаратом — реле времени, так что основное реле приводит в действие реле времени и уже реле времени замыкает контакты контрольного аппарата через определенный промежуток времени.

Элемент реле, производящий механическую работу по замыканию контактов, может быть устроен различным образом и в ряде случаев принцип его устройства зависит от того параметра, на который реле должно реагировать.

Другие аппараты, которые относят к пускорегулирующей аппаратуре электродвигателей:

Источник

Пускорегулирующая аппаратура. Виды и устройство. Работа

Аппараты для регулировки пуска начали появляться давно. За последнее время пускорегулирующая аппаратура была сильно изменена и усовершенствована. Не все понимают, насколько выгодна установка таких аппаратов.

Пускорегулирующая аппаратура на основе электронных элементов (ЭПРА) монтируется в приборы освещения. Светильники с таким аппаратом значительно экономят электричество, а также нет необходимости приобретать новые лампы, так как срок службы ламп значительно повышается.

Лампы с ЭПРА светят приятным качественным светом, который благотворно влияет на человека, по крайней мере, не вредит ему. Частота мерцания света таких ламп составляет около 400 Гц. При этом глаза человека меньше устают, нет головной боли.

Свойства и виды

Чаще всего, пускорегулирующая аппаратура делится на два вида:

1. Единый блок аппаратуры.
2. Отдельные части аппаратуры.

ЭПРА также можно разделить по видам, учитывая тип лампы:

При рассмотрении свойств функционирования таких аппаратов, их можно разделить на:

Пускорегулирующая аппаратура по соответствию классов, то ЭПРА делятся на классы:

• Регулируемые — А 1.
• Нерегулируемые — А 2.
• С большими потерями (нерегулируемые) — А 3.

При приобретении светильника с регулирующим пусковым аппаратом необходимо следовать новейшим разработкам и рекомендациям специалистов, так как устройства постоянно обновляются, в них внедряются последние современные новшества, о которых вы можете не знать.

Достоинства

Инновационные модели таких аппаратов дают возможность включиться лампе сразу после разогревания ее электродов. Также, при работе лампы пускорегулирующий аппарат поддерживает оптимальное значение напряжения. Следовательно, расход электроэнергии меньше при применении такого устройства.

Электронные аппараты пуска и регулировки вполне заменяют подобными аналогами. Однако, это тяжелые и шумные дроссели. Они уже практически не используются в таких устройствах. О них будет рассказано ниже.

Пускорегулирующая аппаратура имеет свои особенности и преимущества:

• Снижение мерцания лампы.
• Нет сильной вспышки лампы по время неисправности стартера, поэтому срок службы лампы повышается.
• Обеспечивается освещение со стабильным потоком света.
• Пусковые электронные аппараты оснащаются регулировкой по мощности, помогающие настроить яркость света в различных помещениях.
• Экономия энергии в сравнении с обычными источниками света.
• Безопасность с экологической точки зрения, нет необходимости в специальной особой утилизации, так как не имеют в составе ртути, других вредных и ядовитых веществ.
• Повышенная надежность, устойчивость к вибрации, прочность из-за того, что конструкция не имеет горелки, нити накала, стеклянной колбы.
• Не реагирует на скачки напряжения.
• Во момент запуска не создает перегрузку электрической сети.
• Сниженный ток потребления, для обычных наружных светильников ток составляет 0,5 ампера, в сравнении с источником света на газоразрядной лампе – 2,2 ампера, а ток запуска – 4,5 ампера.
• Экономия денежных ресурсов.
• Возможность функционирования светильников при низких температурах.

Принцип действия

Работу можно разделить на следующие этапы:

• Разогрев электродов. Они запускаются очень быстро, в течение нескольких долей секунды, создается плавная подача освещения. Этот фактор дает возможность увеличить срок работы лампы до замены. Также, светильники, оснащенные такой аппаратурой, можно включать при пониженных температурах. Это не снижает их срок службы.
• Вторым этапом является розжиг. При этом создается импульс высокой разности потенциалов. Это дает возможность наполнения колбы газом.
• Горение – это заключительный этап, поддерживающий постоянное повышенное напряжение, которое нужно для функционирования лампы.

Схема пускорегулирующей аппаратуры

Чаще всего схема состоит из 2-тактного преобразователя напряжения. Конструкция бывает мостовой и полумостовой. Мостовые варианты очень редко применяются.

Сначала диодный мост выпрямляет напряжение, далее оно сглаживается емкостью до постоянного напряжения. Полумостовой инвертор делает напряжение высокочастотным. В схеме применяется трансформатор с сердечником в виде тора с тремя катушками. Основная обмотка подает изменяющееся напряжение резонанса на лампу. Остальные работают в качестве дополнительных обмоток, которые в противофазе открывают ключи на транзисторах.

В результате, перед запуском лампы, наибольший ток разогревает обе нити лампы, а напряжение на емкости включает лампу. Она светит и не изменяет частоту с самого начала. Время запуска лампы составляет не более одной секунды.

ЭПРА со светодиодами

Многие приборы освещения применяются с пускорегулятором. Рассмотрим, какие достоинства применения ЭПРА в модулях светодиодов.

Основным положительным моментом здесь является тот факт, что осуществляется защита устройства от сильных перепадов напряжения и электромагнитных помех. Другими словами, пускорегулирующая аппаратура защищает светодиодный модуль от капризов поведения питающей сети.

Кроме этого, происходит экономия расхода энергии в пределах 30%, поэтому это играет большую роль в применении ЭПРА. Электричество экономится за счет того, что теперь не нужно часто менять стартеры, которые очень часто выходят из строя, в отличие от ПРА.

Производители

Пускорегулирующая аппаратура выбирается большинством потребителей. Наиболее популярными изготовителями приборов освещения с ЭПРА стали следующие фирмы:

• Helvar – начало выпуска изделий в 1921 г. С самого начала фирма показала себя наиболее надежной в выпуске радиотехники, наладила выпуск пускорегулирующих устройств, выпуск продолжается до настоящего времени. Страна фирмы изготовителя – Финляндия.
• Tridonic – является одной из лидирующих фирм в производстве аппаратуры для освещения. Фирма в конце 70-х годов начала производство своей продукции, которая до сих пор прославляет качество австрийских товаров.
• Osram – гигантская фирма в сфере выпуска приборов освещения и комплектующих элементов к ним.

Эти именитые производители выпускают недешевую продукцию, но это оправдывается качеством. Хотя, подобные товары других фирм можно приобрести намного дешевле.

Порядок выбора

Перед покупкой пускорегулятора нужно сначала правильно выбрать производителя. Наиболее популярными являются сегодня фирмы, которые мы рассмотрели выше. Но, выбрав устройство одной из этих фирм, нет гарантии того, что выбранный аппарат не станет причиной неисправности вашего источника света, так как кроме изготовителя, нужно обращать внимание и на другие моменты.

Особое внимание необходимо обращать на такие параметры и свойства:

• Тип применяемых ламп.
• Мощность ламп.
• Условия окружающей среды (указаны в инструкции к устройству).

Электромагнитная пускорегулирующая аппаратура

Простые электромагнитные пускорегуляторы (ЭМПРА) включают в себя обычное индуктивное сопротивление, состоящее из металлического сердечника, на который намотан медный провод. Применение такого вида сопротивления обуславливает к значительной потере мощности и выделению теплоты. Мощность функционирующей с пускорегулятором лампы на 26 ватт для сети обходится в 32 ватта. Это значит, что потери мощности равны 6 ваттам, это 23%.

Есть несколько методов применения:

• Со стартером.
• Без стартера.
• С ограничением температуры.

Принцип действия ЭМПРА

Схема электромагнитного пускорегулирующего аппарата со стартером считается наиболее дешевой и простой.

При включении питания напряжение по обмотке дросселя и нити накала идет к электродам стартера. Он выполнен в виде небольшой лампы с газовым разрядом. Напряжение образует тлеющий разряд, инертный газ начинает светиться и нагревать его среду. Биметаллический датчик включает контакты и в цепи образуется замкнутый контур, с помощью которого нагревается нить люминесцентной лампы. Создается термоэлектронная эмиссия. Вместе с этим нагреваются пары ртути, расположенные в колбе.

Напряжение на электродах стартера и разряд уменьшаются, температура понижается. Биметаллическая пластина размыкает цепь между электродами и ток прекращается. В дросселе образуется ЭДС самоиндукции, создающая кратковременный разряд между нитями накала.

Величина разряда может достигать нескольких тысяч вольт, которые пробивают инертный газ с парами ртути, возникает дуга, которая и является источником света.

Стартер в дальнейшей работе не принимает участие. После запуска светильника ток нуждается в ограничении, иначе перегорят элементы схемы. Эту задачу выполняет дроссель, индуктивное сопротивление которого ограничивает увеличение тока, не дает лампе выйти из строя.

Достоинства использования ЭМПРА с источником света:

• Равномерный и быстрый запуск.
• Нет мерцания.
• Повышение срока работы лампы.
• Повышенный КПД.
• Улучшенная защита от удара током.
• Коэффициент мощности составляет выше 0,9.
• Главное достоинство – низкая цена.

Недостатки ЭМПРА:

• Большие габариты и масса.
• Значительные потери мощности, особенно для люминесцентных ламп.
• Частота потока света составляет 100 герц, это влияет через подсознание на человека. Импульсы света образуют эффект стробоскопа, когда детали и предметы, движущиеся с частотой, совпадающей с пульсацией света, представляются для человека неподвижными. Это может негативно отразиться на повышении травматизма на производстве.
• Свет не управляется, это создает ограничение в комфортных условиях.
• Дроссели издают гул, неприятный для человека звук.

Чтобы устранить эти недостатки, для люминесцентных ламп самым действенным способом оказалось подключение ламп к току высокой частоты. Для создания такого подключения последовательно с лампой включают балласт в виде электронного устройства, которое переделывает напряжение одной частоты в другую, и обеспечивает запуск ламп. Эти устройства называются электронная пускорегулирующая аппаратура (ЭПРА).

Источник