Комбинированный магнитный пускатель с микроконтроллерным управлением для локальных систем регулирования: анализ аналогов и обоснование разработки

УДК 621.3

Combined Magnetic Starter Width Microcontroller Control for Local Regulations Systems: Analysis of Analogues and Rationale for Development

Alekseev P. P.

Astrakhan State Technical University, Astrakhan, Russia

Abstract. In the article advantages and disadvantages of magnetic and thyristor starters are considered, and the design and principle of operation. In work, based on the results of the analysis of the design of existing starters, a combined magnetic starter with microcontroller control with the advantages of magnetic and thyristor starters is justified in the circuit of the electric actuator functioning by a gate valve in the local control.

Keywords: electrical engineering, magnetic switch, electric drive, gate valve

Комбинированный магнитный пускатель с микроконтроллерным управлением для локальных систем регулирования: анализ аналогов и обоснование разработки

Алексеев П. П.

Институт информационных технологий и коммуникаций АГТУ, г. Астрахань,

Российская Федерация.

Аннотация. В статье рассмотрены достоинства и недостатки магнитных и тиристорых пускателей, и конструкция и принцип работы. В работе, на основании результатов анализа конструкции существующих пускателей, в схеме функционирования электропривода задвижкой в локальной системе регулирования, обоснован комбинированный магнитный пускатель с микроконтроллерным управлением, обладающий достоинствами магнитного и тиристорного пускателей.

Ключевые слова: электротехника, магнитный пускатель, электропривод, задвижка.

Устройства, которые предназначены для автоматического включения и отключения трехфазных электрических двигателей от сети, а также их реверсирования называют магнитными пускателями. Как правило, они используются для дистанционного управления

трехфазными асинхронными электродвигателями с короткозамкну-тым ротором. Они работают при переменном токе, напряжением 380 и 660 вольт, с частотой 50 Гц. Пускатели могут быть реверсивные и не реверсивные. Дополнительно, магнитные пускатели в совокупности с тепловыми реле, защищают управляемые электродвигатели от возможных перегрузок с недопустимой продолжительностью.

К преимуществам тиристорных пускателей можно отнести их безыскровое переключение без разрыва контактов. Поэтому их используют в ответственных электроустановках с частыми переключениями. В то же время они чувствительны к перенапряжениям сети, являются более дорогими устройствами и вследствие постоянного переключения пары тиристоров на фазе, при падении напряжения примерно в 1,5В на элементе, являются энергопотребляющими переключателями.

Рисунок 1 - Магнитный пускатель ПМЕ:

1 - основание; 2 - подвижный контактный мост; 3 - неподвижный контакт; 4 - присоединительный зажим; 5 — сердечник; 6 - якорь; 7 - возвратная пружина; 8 - дугогасительная камера.

Наряду с несомненными их достоинствами имеется и ряд недостатков.

Наибольшее число отказов магнитных пускателей в нормальных режимах работы происходит из-за неполадок в контактной системе и обмотке втягивающей катушки. Наиболее характерные из них - спекание контактов и их неплотное прилегание, обрыв электрической цепи на контактах вследствие нагара. Этим ограничивается их

ресурс, который, по статистике составляет около 200000 переключений. Поэтому магнитные пускатели требуют постоянного контроля и периодической зачистки контактов или замены их на новые. От надежности пускателей в значительной степени зависит бесперебойная работа потребителей. Поэтому особую важность приобретает их износоустойчивость, надежность.

Принцип работы тиристорного пускателя заключается в бесконтактном включении и отключении нагрузки, что осуществляется тремя силовыми ключами (рис. 2), каждый из которых представляет собой сочетание двух тиристоров, включенных встречно-параллельно. Один из них пропускает ток в первую половину периода, а другой - во вторую. Цепь включается подачей импульсов управления, синхронных с анодным напряжением. Импульсы управления тиристорами формируются из анодного напряжения тиристоров.

Рисунок 2 - Схема тиристорного пускателя

К особенностям работы тиристорных пускателей можно отнести: достаточную долговечность; не требуют периодического обслуживания; герметичность контактов; возможность применения во взрывоопасных местах.

В настоящей работе, на основании результатов анализа конструкции существующих магнитных и тиристорных пускателей, в схеме функционирования электропривода задвижкой в локальной системе регулирования, обоснован комбинированный магнитный пускатель с микроконтроллерным управлением, обладающий следующими достоинствами:

1. В момент переключения, контролируя сетевое напряжение,

срабатывание в режиме тиристорного пускателя;

2. После переходных процессов и замыкания силовых контактов переход в режим магнитного пускателя;

3. Исключение возникновение искры в момент замыкания и размыкания контактов;

4. Отсутствие спекания контактов и обрыва электрической цепи на контактах вследствие образования нагара.

Библиографический указатель:

1. Лихачев В.Л. Электротехника: Справочник. Том 2. - М.: Издательский дом «СОЛОН-ПРЕСС», 2003. - 449 с.

© Алексеев П.П., 2017

Об авторе:

Алексеев Павел Павлович - магистрант 2-го года обучения института информационных технологий и коммуникаций Астраханского Государственного Технического Университета (АГТУ), г. Астрахань, Российская Федерация.

About author:

Alekseev Pavel Pavlovich, Astrakhan State Technical University, Astrakhan, Russia.