Динамо-машины  Конструирование преобразователей, силовые полупроводниковые приборы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 [ 24 ] 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

2ija

Рис. 101. Схема цепи для уменьшения тока удержания контактора с помощью ограничивающего резистора

вынуждают прибегать к использованию в силовых полупроводниковых преобразователях контакторов с катушками постоянного тока. Замедление отключения контакторов достигается включением диода параллельно катушке контактора.

Уменьшение тока в катушке после включения контактора достигается последовательным соединением с катушкой резистора, который шунтируется вспомогательным контактом контактора, как показано на рис. 101. На предприятии ZTS EVU было разработано импульсное управление катушкой контактора, при котором вместо ограничительного резистора используется простая транзисторная схема, которая обеспечивает необходимый пусковой ток контактора, а во включенном состоянии поддерживает достаточный ток удержания. Это исключает потери в резисторе.

Основные технические данные трехполюсных контакторов, выпускаемых в ЧССР, приведены в табл. 22-24.

Контакторы постоянного тока в ЧССР не выпускаются, они импортируются из ПНР по специализации в рамках СЭВ.

К электромагнитным контакторам поставляются защитные реле типов R100 и R101 и трансформаторы тока JT. Реле R100 выпускаются на токи от 0,1 до 15 А, реле R101-на токи от 23 до 34 А. Регулировка уставки тока в реле производится в диапазоне plusmn;20%. Для токов от 50 до 500 А используется реле R100/1 А с гремя трансформаторами тока.

Автоматические выключатели во входных и выходных цепях предназначены для защиты от перегрузок и коротких замыканий. Включаются они вручную рукояткой, отключаются вручную или автоматически при превышении тока выше заданного с задержкой, определяемой временной характеристикой. Кроме

Таблица 22. Основные технические данные трехполюсных контакторов типа ZSE небольшой мощности

Таблица 23. Основные технических данные трехполюсных контакторов типа ZSE средней мощности

Параметр

Номинальный

ток, А

Номинальное напряжение, В

Механическая износостойкость при управлении переменным током, 10 циклов

Механическая износостойкость при управлении постоянным током, 10* циклов

Частота включений, ч

Напряжение катушки (переменное), В

Напряжение катушки (постоянное), В

Мощность катушки, Вт

Размеры, мм

Масса, кг

V40E

40 660

V63E

63 660

V100E

100 660

1200 24-380 24-220 4,7

89,5х 116x92 0,91

1200 24-380 24-220 7,1

108х 138х 101 1,38

600 24-380 24-220 9,4

VI60E

160 660 0,3

600 24-380 24-220 16

2,33

128х157х127148х181;5х154

Таблица 24. Основные технические данные трехполюсных контакторов типа ZSE большой мощности

ТОГО, они могут иметь защиту от минимального напряжения, а также дистанционное отключение с помощью специальной отключающей катушки. Дистанционное отключение и защиту от минимального напряжения имеют только крупные трехпо-

люсные автоматические выключатели. Так же как и контакторы, автоматические выключатели могут иметь замыкающие и размыкающие вспомогательные контакты.

Отключающая способность автоматических выключателей имеет ограничения. Если ток короткого замыкания в месте установки автоматического выключателя больше, чем его отключающая способность, необходимо перед автоматическим выключателем установить мощные токоограничиваюпще предохранители или ограничить ток короткого замыкания, например, с помощью реакторов.

Автоматические выключатели не предназначены для частых включений и отключений электрических цепей, их износостойкость меньше износостойкости контакторов.

В зависимости от типа характеристик защиты автоматические выключатели можно разделить на две группы. Аппараты первой группы предназначены для защиты линий электропередачи, генераторов, осветительных и нагревательных установок й других цепей с аналогичными характеристиками. Аппараты второй группы имеют характеристики, приспособленные для защиты электродвигателей, главным образом, с учетом ударного пускового тока и необходимости защиты от работы с отключенной одной фазой, когда ток двигателя может в 1,7 раза превышать номинальный ток. Характеристики защиты автомагических выключателей приведены в чexocJЮвaцкиx стан-даргах CSN35 4171 (Автоматические выключатели для защиты линий электропередачи до 100 А), CSN35 4174 (Автоматические выключaтeJШ для защиты электродвигателей до 63 А) и CSN35 4172 (Автоматические выключате:ш до 100 А).

Каждый авт о.матический выключатель и.меет расцепитель от токов перегрузки и расцепитель от токов короткого за.мыкания.

Расцепитесь от токов перегрузки выполняется на базе тепловых биметаллических элементов или электромагнитных устройств с гидравлическим замедлителем. Существуют также автоматические выключатели с электронными устройствами расцепления от токов перегрузки. Расцепитель от токов короткого замыкания всегда бывает быстродействующим (электромагнитным). Следовательно, характеристики защиты автоматических выключателей состоят из двух частей - защиты от перегрузок и защиты от токов короткого замыкания.

Расцепитель от токов перегрузки автоматических выключателей защиты линий электропередачи отключает условный ток отключения (приблизительно равный 1,3 / ) не позднее 1 ч. Трк 2,25 отключается за время от 1 до 60 с в выключателях до 35 А и до 120 с в выключателях на большие токи. Защита линий электропередачи на токи больше 200 А не должна срабатывать при токах, равных и меньших 1,05 Ток 1,2 должен отключаться не позднее чем через 2 ч.

Расцепитель от токов перегрузки автоматических выключателей защиты электродвигателей до 63 А должен, кроме того, отключать ток 1,5 / м не позднее чем через 2 мин (легкий пуск) или не позднее чем через 4 мин (средний и тяжелый пуск). Ток 7 /ном должен отключаться в течение 0,3-10 с в зависимости от характера пуска.

Расцепители от токов короткого замыкания при защите линий электропередачи до 100 А имеют характеристику типа L (установка расцепителя 2,4-3,5 / ом) или типа U (уставка расцепителя 3,5-8 / ом)- Уставки расцепителей от токов короткого замыкания защиты линий электропередачи на токи от 100 до 2500 А настраиваются на ток 2 8/ ом-

Расцепители от токов короткого замыкания защиты электродвигателей имеют уставки 8-16 / ом-

Основные технические данные автоматических выключателей, выпускаемых в ЧССР, приведены в табл. 25.

Предохранители, исгюльзуемые во входных и выходных цепях силовых преобразователей, отличаются от предохранителей для защиты силовых 1юлупроводниковых приборов характеристиками, значениями параметра lt, а также конструктивным исполнением. Во входных и выходных цепях используются предохранители резьбовой (пробочной) и ножевой конструкции.

Резьбовые {пробочные) предохранители с цилиндрическими патронами используются для защиты вспомогательных цепей (освещение, вентиляторы, цепи управления и т. д.). Это фарфоровые предохранители с резьбой Е27 на номинальное напряжение 500 В и токи от 4 до 25 Л. Размеры основания 37 х 37 мм, с учетом кожуха 75 х 46 мм. Высота предохранителя с головкой 85 мм. Резьбовые предохранители имеют относительно небольшую отключающую способность.

В главных цепях питания и выходных цепях преобразователей используются силовые ножевые предохранители. В ЧССР вьп1ускаются предохранители типа РН на номинальные токи от 10 до 630 А и напряжение 500 В/50 Гц и 220 В. Их характеристики определяются чехословацким стандартом CSN35 4715. Держатели силовых предохранителей типа РН выпускаются четырех размеров (от SPH0 до SPH3). Патроны предохранителей имеют 5 размеров в зависимости от номинального тока. Аналогично быстродействующим предохранителям эти предохранители также можно снабдить сигнальным контактом срабатывания предохранителя.

Предохранители типа РН можно включать и параллельно. Два параллельно включенных предохранителя можно нагружать лишь на 85% суммарного номинального тока. Последовательное включение предохранителей для повышения отключаемого напряжения изготовителем не рекомендуется, так как нельзя гарантировать одновременное перегорание обеих

Таблица 25. Основные технические данные воздушных автоматических

плавких вставок, т. е. равномерное распределение напряжения при отключении.

Держатель предохранителя изготавливается из фарфора и закрепляется винтами к ровной поверхности, причем рекомендуется подложить асбестовую или картонную прокладку толщиной 1 мм.

Патроны предохранителя с ножевыми контактами вставляются и извлекаются с помощью электроизоляционного захвата DPH.

Для защиты цепей управления используются предохранители Remos с бакелитовым корпусом и стеклянным патроном (до 4 А).

Для ручной коммутации электрических цепей в преобразователях используются кулачковые переключатели, которые устанавливаются на двери или на панели щкафа. В ЧССР выпускаются кулачковые переключатели S25V на напряжение 500 В/50 Гц и номинальный ток 25 А. Они собираются из унифицированных элементов, позволяющих создавать различные комбинации схем переключения. Переключатели могут быть снабжены замком. Для цепей с большими токами предназначены барабанные и шарнирные переключатели, которые выполняют функции разъединителей низкого напряжения.

К входным и выходным цепям преобразователей относятся элементы и узлы фильтрации и подавления помех. В ЧССР серийно не выпускается никаких специальных элементов для цепей защиты от помех, каждый изготовитель преобразователей их создает сам.

Эффективное подавление помех полупроводниковых преобразователей требует применения не только конденсаторов, которых достаточно для обычных потребителей электро-

выключателей типа ZSE

энергии, но, безусловно, и дросселей, которые вместе с конденсаторами образуют эффективные фильтры подавления помех.

Для подавления помех однофазных преобразователей, а также для применения в цепях постоянного тока зарекомендовал себя так называемый дроссель с токовой компенсацией, схема которого показана на рис. 102. Этот дроссель имеет на одном сердечнике две обмотки, намотанные в противоположных направлениях. Магнитное поле в сердечнике от рабочего тока (сплошные стрелки) компенсируется, а для высокочастотного поля (штриховые стрелки) дроссель представляет собой большую индуктивность, так как для токов высокой частоты, замыкающихся через конденсатор, обмотки действуют согласно. *

Сердечники дросселей подавления помех должны быть пригодны для работы в высокочастотных магнитных полях. Подходящим материалом для этого является пермаллой типа сонаперм, из которого изготавливаются тороидальные сердечники с внутренним диаметром от 32 до 400 мм толщиной от 10 до 30 мм.

В исследовательском институте VUES (г. Брно, ЧССР) была разработана серия дросселей стоковой компенсацией на токи 20, 30 и 40 А. Схема включения фильтра статического

Рис. 102. Схема подавления помех с применением дросселя с токовой компенсацией (сплошные стрелки в сердечнике дросселя означают направление магнитного поля от рабочего тока, штриховые стрелки - от тока помех)

Прео/ра.зо6атель с токобой компенсацией