Dispozitivele electrice de comutare asigură comutarea (pornirea, oprirea) circuitelor electrice de curent direct și alternativ. Echipamentul de comutare include întrerupătoare, comutatoare, contactori, demaroare magnetice, întrerupătoare de circuit, relee, butoane de comandă, întrerupătoare de limită.
Butonul de comandă conține două contacte fixe, izolate 1. la care este conectat circuitul electric 5-5, două contacte mobile 2. conectate electric, un arc 3 și un împingător 4 (Figura 11.la).
Când presa 4 este apăsată, contactele mobile 2 sunt presate pe cele fixe 1 și circuitul electric 5-5 este închis. Dacă împingătorul 4 este eliberat, contactele 1 și 2 se deschid sub acțiunea arcului 3 și, prin urmare, circuitul electric 5-5 se deschide.
Un buton cu aceste contacte se numește un buton cu contacte de închidere. Acest buton închide circuitul electric când îl apăsați pe împingătorul său.
Butoanele de control montate pe un panou comun și într-o carcasă comună formează o stație cu buton de apăsare.
Pentru comoditatea și ușurința citirii principiului circuitelor electrice, toate dispozitivele implicate în schemă au un simbol. Simbolurile pentru butoane sunt prezentate în Figura 11.1.
Figura 11.1 - Buton de comandă:
a este o vedere generală; b - buton cu contact de închidere;
c - un buton cu contact NC;
d - buton cu contact de închidere și frânare
Întrerupătoare (comutatoare lot) - un fel de întrerupătoare cuțite. Comutatoarele au contacte fixe și mobile, un mâner de control. Contactele mobile și fixe sunt închise în funcție de unghiul de rotație al axului mânerului de comandă. Întrerupătoarele sunt două, trei și mai multe poziții, în funcție de scop. Simbolurile pentru comutatoarele de pe diagramele electrice sunt prezentate în Figura 11.2. Comutatorul SA are trei poziții și are două secțiuni, prima secțiune cu contacte B-D, iar cea de-a doua cu contactele D-E. Comutatorul are trei poziții fixe 1. 0. 2. care sunt indicate prin linii punctate verticale. Închiderea circuitului conectat la comutator este indicată de un punct opus poziției corespunzătoare a mânerului. Dacă mânerul este în poziția 1. circuitul a-a va fi închis. care este comutată de prima secțiune de comutare. Dacă mânerul este pus în poziția 2. atunci lanțul este închis. care este comutat de a doua secțiune. În poziția 0 a mânerului, ambele circuite sunt deschise.
Figura 11.2 - Simbol al comutatorului cu trei poziții
Întrerupătoare automate. numite mașini automate simple, sunt proiectate manual pentru pornirea și oprirea frecvente a circuitelor electrice în regim normal în mod normal și pentru oprirea automată a părții deteriorate a circuitului electric atunci când apare o condiție de urgență.
În funcție de numărul de circuite electrice comutate, se disting automatele cu una, două și trei poli.
Industria produce mașini automate care reacționează la curenții de scurtcircuit și la suprasarcini inacceptabile îndelungate. Din cauza curentului de scurtcircuit, se declanșează o eliberare electromagnetică, a cărei funcționare este explicată în figura 11.3a.
Când contactele întrerupătorului de circuit sunt închise circuit protejat 2. curentul I trece prin înfășurarea 7 bobinei și fluxul magnetic creat de acțiunea care a miezului 6. Arcul de susținere 8 tinde să împingă din bobina. În funcționarea normală, fluxul magnetic este insuficient pentru a expulza miezul. Cu un scurtcircuit în circuitul electric, fluxul magnetic crește brusc. Miezul 6 este împins prin bobină și maneta 5 lovește dispozitivul de eliberare a pârghiei 4. 3. Astfel, sub acțiunea contactului arc 1 se deschide. Reactivarea mașinii este posibilă numai manual.
Figura 11.3 - Instalarea releelor electromagnetice (a) și termice (b)
Protecția instalațiilor conectate la rețeaua electrică de suprasarcini pe termen lung este asigurată de eliberarea termică (figura 11.3b).
Actualul I prin elementul de încălzire încălzește placa bimetal 8 7. Când un supracurent deformează bimetalice strip presele sale pin 6 braț 5 și eliberează zăvorul 4. prin pârghia 3 este eliberată iar contactele 2 sunt deschise sub acțiunea arcului 1.
Figura 11.4a prezintă denumirea convențională a unei mașini cu un singur pol, în figura 11.4b - o mașină cu trei poli.
Figura 11.4 - Desemnarea condiționată a întrerupătoarelor de circuit în circuite
În schema de automatizare a proceselor tehnologice de producție agricolă, releele electromagnetice sunt utilizate pe scară largă.
Releul este un aparat electric în care o schimbare netedă a cantității de intrare și atingerea unei anumite valori determină o schimbare bruscă a cantității de ieșire.
Circuitul celui mai simplu releu electromagnetic este prezentat în figura 11.5a.
1, armătura mobilă este atrasă de miezul fix al electromagnetului 2, 3 bobinaj care curge curent. mișcarea pentru armături determină închiderea contactelor 5. În absența curentului din înfășurarea 1 și 3 contacte 5 indusul sunt forța resetată contracarând arc 4. influențată de fluxul magnetic rezidual nu rămân ancorate la miezul 2. Extrema-ancora a unui material nemagnetic este fixat pini detașare 6. Releele de ancora, miezul și jugul 7 sunt realizate din material magnetic moale. Caracteristica statică (Figura 11.5b) este dependența releului (Y) starea contactelor (închis, deschis) amplitudinea tensiunii (U) la înfășurarea acestuia.
Figura 11.5 - releu electromagnetic
Parametrii releului sunt valorile tensiunii (curentului) de funcționare și de eliberare. Datorită fenomenului de histerezis magnetic, valorile tensiunii de eliberare (Uot) sunt întotdeauna mai mici decât tensiunea de comutare (Ucp). Prin natura curentului în bobină se disting releele electromagnetice ale curentului direct și alternativ. Denumirea convențională a releelor electromagnetice în schemele de circuite este prezentată în Figura 11.6.
Figura 11.6 - Denumirea condiționată a releului electromagnetic în circuite
Diagramele de circuite arată bobina releului KV1 și contactele sale: KV1.1 - închidere; KV1.2 - rupere; KV1.3 - comutarea, toate detaliile releului (bobine și contacte) sunt indicate prin aceleași denumiri alfanumerice.
Contactorii sunt un dispozitiv de comutare cu două poziții, cu auto-resetare, proiectat pentru comutarea frecventă a curenților care nu depășesc curenții supracurenți și care sunt acționați de o unitate. Există contactori de curent direct și alternativ. Trecerea curentului până la 1000 A la o tensiune de 660 V.
Figura 11.7 prezintă circuitul unui polar al contactorului.
Figura 11.7 - Diagrama contactorului (a), schema de conectare a starterului magnetic (b), simbolul contactorului și starterul magnetic (c), releul termic (d)
Când alimentarea cu curent a bobinei 1 contactorului armăturii 2 este atrasă de miezul 3 al electromagnetului și închide contactele 4 și 5. Circuitul comutat curent livrat la contactul fix 4 și apoi prin arcul de contact 5 și 6 sunt conductoare pentru consumator. Dacă bobina de dezactivare 1 din rețea, se deschide contactele de contactor 4 și 5, sub acțiunea arcului și toate piesele în mișcare. Când contactele 4 și 5 sunt deschise, apare un arc electric, cauzând spargerea contactelor. Pentru rambursarea rapidă a arcului, contactele sunt furnizate cu dispozitive de arc.
În plus față de contactele principale 4 și 5, contactorul are contacte de bloc care sunt utilizate în circuitele de comandă.
Denumirea convențională a contactorului cu trei poli în diagramele de circuite este prezentată în figura 11.7c:
Ø KM1 - bobină de contactor;
Ø КМ1.1 - contactele principale (de putere) ale contactorilor;
Ø KM1.2, KM1.3 - închiderea și deschiderea blocurilor de contact ale contactorului.
Starterul magnetic este utilizat pentru pornirea și oprirea automată a circuitelor electrice de până la 75 kW.
Constă dintr-un grup de contacte de putere cu trei poli 2. contacte auxiliare 3 și bobina electromagnetică cu miez 4. Contactoarele pot fi echipate cu releu termic 5 include elemente de încălzire 6 și bimetalice placă 7 (figura 11.7b).
Pentru control, starterul magnetic este suplimentat cu o stație cu buton de apăsare constând dintr-un buton de pornire SB1 și un buton de oprire SB2.
Când butonul SB1 este apăsat, bobina 4 este alimentată, câmpul magnetic generat atrage și închide contactele principale 2 și blocul de contact 3. Butonul de derivație.
Datorită acestui lucru, bobina 4 rămâne conectată la tensiunea de alimentare atunci când butonul SB1 este eliberat. Deconectarea de la distanță a starterului magnetic se realizează prin butonul SB2, care deschide circuitul bobinei 4.
La supraîncărcarea curentă, plăcile bimetalice 7 sunt încălzite și îndoite de contactele lor pentru a deschide circuitul de alimentare al bobinei 4 și starterul magnetic este oprit.
Pe diagramele circuitelor electrice, contactorii și demaroarele magnetice sunt identificate identic. Bobina este desemnată KM1, contactele principale KM1.1 și auxiliarele KM1.2 și KM1.3 (figura 11.7в).
Denumirea convențională a releului termic din schema de circuit este prezentată în figura 11.7d. unde КК1 - elemente de încălzire, КК1.1 - contactul releului termic, revenit manual la poziția inițială.
O diagramă schematică este o schemă care afișează toate elementele schemei de control, legăturile dintre elemente și oferă o idee detaliată a principiului sistemului de control.
Figura 11.8 prezintă circuitul de comandă pentru motorul asincron non-reversibil. Apăsarea butonului SB1 închide circuitul de alimentare al starterului magnetic KM1. Atunci când starterul se deplasează, contactele KM1.1 și KM 1.2 se închid, iar ultima șterge butonul SB1. Motorul este oprit prin apăsarea butonului SB2, care întrerupe circuitul de alimentare a înfășurării starterului.
Blocul de contact KM1.2 asigură protecția motorului împotriva repornire automată atunci când tensiunea de rețea este pierdută și restaurată.
Protecția motorului la suprasarcină este efectuată prin releu termic, elemente de încălzire KK1 și kk2 sunt incluse în faza stator două motoare și contactele KK1.1 KK2.1 și o înfășurare starter circuit de alimentare.
Pentru a porni motorul, care este oprit cu ajutorul unui releu termic, este necesar să returnați manual contactele releului în poziția inițială și contactele să poată fi resetate doar după o perioadă de timp necesară pentru răcirea releului după oprire.
Protecția motorului electric și a circuitului de comandă împotriva scurtcircuitelor se realizează prin intermediul siguranțelor.
Figura 11.8 - Schema de control pentru un motor asincron non-reversibil cu carcasă vezică
Introducerea automatizării proceselor tehnologice este indisolubil legată de crearea circuitelor electrice pentru controlul agregatelor.
La elaborarea schemelor schematice ale sistemelor de control, este necesar să se ghideze după următoarele cerințe:
1) împreună cu controlul automat al agregatelor, este obligatoriu să existe un control manual asupra acestora;
2) selectarea modului de comandă (manuală, automată) trebuie făcută printr-un comutator special conceput;
3) schema sistemului de control trebuie să furnizeze semnale privind funcționarea unităților și protecția unităților de la modurile de funcționare anormale.