Определение неисправностей в элементах схем автоматизации производственных процессов

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ. Определение неисправности наиболее часто встречающихся элементов схем автоматизации сельскохозяйственных электроустановок с помощью тестера и контрольной лампочки. Определение характера неисправности, возможности или невозможности восстановления. Анализы и выводы о возможных причинах возникновения неисправности.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Приобрести практические навыки по определению неисправностей отдельных элементов схем автоматизации.

ПРИОБРЕТАЕМЫЕ УМЕНИЯ И НАВЫКИ. Уметь: определять исправность или неисправность диода, транзистора с помощью лампочки и тестера; определять неисправности катушек пусковой аппаратуры, конденсаторов, резисторов, фотоэлементов с помощью тестера; определять неисправность тиристоров; делать анализ неисправности, определив причину выхода из работы вышеуказанных элементов, используемых в схемах автоматизации.

МЕСТО ПРОВЕДЕНИЯ — лаборатория.

ОСНАЩЕНИЕ РАБОЧЕГО МЕСТА. Понижающий трансформатор, тестер, диоды, триоды, тиристоры, конденсаторы, фотоэлемент (фоторезистор), катушки реле магнитного пускателя, резисторы, селеновые столбики (выпрямитель), герконовое реле.

ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ

1. Выполнять требования техники безопасности согласно ПТЭ и ПТБ до 1000 В и инструкции по технике безопасности, которая находится в лаборатории.

2. При переходе от одной схемы к другой необходимо отключать общий автомат на рабочем месте и вывешивать плакат «Не включать. Работают люди», проверить отсутствие напряжения.

3. По окончании работы сдать рабочее место руководителю.

ЛИТЕРАТУРА ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ

Пястолов А. А. Эксплуатация и ремонт электроустановок. — М.: Агропромиздат, 1986, с. 195…202.

Бродский М. А. Бытовая радиоаппаратура. — Минск: Полымя, 1990, с. 97...99.

Мокеев О. К. Полупроводниковые приборы и микросхемы. — М.: Высшая школа, 1987.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПРИ ДОПУСКЕ К РАБОТЕ

1. Как подготовить прибор к работе?

2. Как проверить исправность диода с помощью омметра?

3. Как проверить исправность диода с помощью контрольной лампочки?

4. Как проверить исправность транзистора с помощью омметра и лампочки?

5. Как проверить исправность тиристора?

6. Объясните, как определить неисправности резистора, конденсатора, катушки, фоторезистора, селенового выпрямителя, герконового реле?

7. Как определить выводы транзистора с помощью тестера («Э», «Б», «К»)?

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Проверка исправности диода с помощью омметра (в данном случае прибором ТЛ-4М).

1.1. Перед проверкой определить исправность прибора и выполнить его настройку.

1.2. Установить переключатель пределов измерения на «Ом», поставив переключатель на предел измерений «х 10 Ом».

1.3. Замкнуть выводные концы прибора и с помощью потенциометра «установка «0» (рис. 18.1) установить стрелку измеряемого прибора на ноль «О». Установку стрелки на «0» необходимо выполнять при каждом пределе измерений. Разомкнуть выводные концы

(pиc. 18.2), при этом прибор должен показать «» (бесконечность). Прибор готов к измерениям.

Рис.18.1 Рис.18.3

Рис.18.2 Рис.18.4

Рис.18.5

Рис.18.6

Рис.18.7

рис18.8.

Внимание. Прибор ТЛ-4М и другие комбинированные приборы (тестеры) конструктивно выполнены так, что обозначение выводной клеммы «+» соответствует в действительности «—». Это учтено на приведенных схемах.

В диодах может быть пробой или обрыв: при пробое прибор покажет «О», при обрыве —«». Если диод исправен, то прибор при прямой проводимости покажет несколько Ом (рис. 18.3), а при обратной проводимости — бесконечность «» — сотни килоом (рис. 18.4). Результаты измерений занести в таблицу 18.1.

2. Проверка исправности диода с помощью контрольной лампочки.

2.1. Взять аккумуляторную батарею на 6—12 В или понижающий трансформатор с выпрямителем, собрать схему (рис. 18.5). При прямой полярности лампа горит, при обратной погаснет. Значит, диод исправен. Если при прямой и обратной полярности лампочка горит, значит, диод пробит. Если прямая и обратная проводимость «» — значит, выгорел внутренний слой проводимости.

2.2. Выполнить измерения трех диодов по заданию руководителя, сделать вывод о их пригодности, а если диод неисправен, объяснить причину его выхода из работы. Результаты измерений отразить в таблице 18.1.

13. Проверка транзисторов с помощью контрольной лампочки. (По заданию рководителя определить исправность двух—трех транзисторов).

3.1. По справочнику определить выводы транзистора: «Б» — база, «Э» — эмиттер, «К» — коллектор.

Для испытуемых транзисторов КТ803А и П214В выводы показаны на рис. 18.6.

3.2. Используя схему (рис. 18.7), проверить переход «Б—К» (база—коллектор). При исправном переходе лампа горит (рис. 18.7),при изменении полярности (на базу «Б» подать «+», а на коллектор «—») лампочка гаснет. В этом случае переход в норме. Если лампочка горит при прямой и обратной полярности, то переход пробит. Если не горит при прямой и обратной полярности — выгорел проводимый слой.

3.3. Используя схему (рис. 18.8), проверить переход «Б—Э» (база—эмиттер). Аналогично, как в пункте 3.2, проверить переход, подав «+» на «Э», а «—» на «Б», а потом наоборот. При исправном переходе лампочка будет гореть при прямой полярности, и гаснуть при обратной.

3.4. Проверить работу транзистора по схеме (рис. 18.9). Коснуться выводом «С» базы, транзистор откроется, лампочка загорится. Отсоединить вывод «С» от базы, транзистор закроется. Такие опыты выполнить для трех транзисторов. Результаты измерений отразить в таблице 18.1.

4. Проверка транзисторов с помощью омметра (тестера).

4.1. Переход «Э—Б» — прямая проводимость, омметр покажет от нескольких Ом до десятков Ом (рис. 18.10).

4.2. Обратная проводимость переход «Э—Б», омметр покажет от нескольких сот Ом до тысячи Ом (рис. 18.11).

4.3. Переход «К—Б» (коллектор—база) прямая проводимость, омметр покажет от нескольких Ом до десятков Ом (рис. 18.12). Обратная проводимость — сотни и тысячи Ом в зависимости от типа транзистора и его мощности (рис. 18.13). Результаты измерений занести в таблицу 18.1.

5. Проверка исправности тиристоров. (Выполнить проверку трех тиристоров «Т-150», «КУ-201», «ТС» и сделать заключение о техническом состоянии тиристоров).

5.1. Проверить сопротивление тиристора между анодом и катодом (рис. 18.14) в прямом направлении и поменяв выводы омметра в обратном (рис. 18.14, штриховой линией) Омметр должен показать сотни килоом «со» в прямом и обратном направлениях. Если покажет «О», то тиристор пробит. Причина — перегрузка по току силовой цепи или короткое замыкание в силовой цепи.

5.2. Проверить сопротивление между анодом и управляющим электродом, как показано на рис. 18.15, тестер покажет малое сопротивление (несколько Ом или несколько десятков Ом) в зависимости от типа и мощности тиристора. В этом случае тиристор исправный. Если омметр покажет «О» — пробой, и «» — выгорел слой, то тиристор непригоден к эксплуатации. Результаты измерений занести в таблицу 18.1.

Примечание. Если тиристор управляется по катоду, то проверку выполнять соответственно между катодом и управляющим электродом.

6. Проверка фоторезистора. Собрать схему (рис. 18.16), омметр покажет несколько сот килоом (измерять" на больших пределах «х 10³»).

При освещении фоторезистора светом лампочки или спички стрелка отклоняется вправо, сопротивление уменьшается. Если сопротивление в затененном и освещенном состояния не изменяется, то фоторезистор непригоден. Результаты измерений занести в таблицу 18.1.

7. Проверка конденсатора. Собрать схему (рис. 18.17). Омметр на пределе х10» (Омметр покажет «о о» бесконечно большое сопротивление. При изменении полярности выводов омметра (рис. 18.17, штриховая линия) возникает всплеск в сторону уменьшения сопротивления и опять стрелка прибора устанавливается на бесконечность. Если омметр покажет «О-

пробит.

Рис.18.9 Рис18.11

Рис.18.12

Рис.18.10

Рис.18.13. Рис.18.17.

Рис.18.14 Рис.18.18.

Рис18.15 Рис.18.19

Рис.18.16

Конденсатор можно проверить, присоединив его к сети на 5—10 секунд, после чего выводные концы закоротить отверткой с изолированной ручкой. Если конденсатор не пробит, то он держит заряд и при замыкании выводов произойдет треск (разряд). Однако при такой проверке необходимо соблюдать осторожность. Перед подсоединением к сети убедиться, что U_p — отмеченное на конденсаторе было не меньше напряжения сети.

Подключить к розетке с быстродействующей защитой, чтобы в случае пробоя произошло быстрое отключение конденсатора. Выполнять в присутствии руководителя. Результаты измерений занести в таблицу 18.1.

8. Проверка катушек магнитных пускателей и реле на обрыв (рис. 18.18).

При обрыве омметр покажет бесконечно большое сопротивление «». Если нет обрыва, то омметр на пределе измерения «x l» покажет сопротивление катушки. Не забывайте проверить установку нуля на каждом пределе измерений, замкнув выводы омметра. Проверить четыре катушки. Проверить на обрыв катушку, и надежность контакта гер-конового реле.

Подать напряжение на катушку и убедиться в работе реле (размыкании контакта). Результаты измерений занести в таблицу 18.1.

9. Проверка целостности сопротивлений. Установить переключатель предела измерений на предполагаемую величину согласно данным резистора и выполнить замер (рис. 18.19). При показании прибора «» резистор непригоден. Прибор должен показать сопротивление резистора. Сравнить показания с номинальными данными резистора. Результаты измерений занести в таблицу 18.1.

10. Проверка исправности селеновых шайб выпрямителя. Выполняется аналогично, как и диода: прямая проводимость несколько Ом, обратная — килоомы. Проверяется отдельно каждое плечо выпрямителя при соединенных выводах (рис. 18.3 и 18.4). Результаты записать в таблицу 18.1.

Таблица 18.1

№ п.п.	Проверяемые элементы		Результаты измере ний и способ проверки	Выявленные неисправности	Возмож ные причины неисправности	Заключение о пригодности к экс-плуата ции
№ п.п.	название	Марка	Результаты измере ний и способ проверки	Выявленные неисправности	Возмож ные причины неисправности	Заключение о пригодности к экс-плуата ции
1	1,1. Диод
	1.2. Диод
	1.3. Диод
2	.2.1. Транзистор
	2.2. Транзистор
	2.3. Транзистор
3	З.1. Тиристор
	3.2. Тиристор.
	3.3. Тиристор
4	41 Фоторезистор
4	42. Фоторезистор
5	5.1.. Конденсатор

№ п.п.	Проверяемые элементы		Результаты измере ний и способ проверки	Выявленные неисправности	Возмож ные причины неисправности	Заключение о пригодности к эксплуатации
№ п.п.	название	марка	Результаты измере ний и способ проверки	Выявленные неисправности	Возмож ные причины неисправности	Заключение о пригодности к эксплуатации
	5.2, Конденсатор
6	6.1. Катушка магнитного пускателя
	6.2. Катушка реле
	6.3. Катушка геркона
7	7.1. Резистор
	7.2. Резистор
	7.3. Резистор
8	8.1. Селеновый выпрямитель
8	8.2. Селеновый выпрямитель

ВЫВОДЫ И АНАЛИЗЫ. Анализ результатов измерений элементов, используемых в электрических схемах сельскохозяйственного производства, выполнить в соответствии с требованиями, изложенными в таблице 18.1. Сделать выводы и заключение по каждому элементу.

________________________________________________________________________________________________________________________________

ВОПРОСЫ ДЛЯ ЗАЧЕТА.

1. Каковы возможные причины выхода из работы диода?

2. Назовите возможные причины выхода из работы транзистора.

3. Каковы причины пробоя перехода анод — катод тиристора?

4. Какая причина приводит к перегоранию управляющего перехода тиристора?

5. Назовите причины выхода из работы конденсатора.

6. Каковы возможные причины выхода из строя резистора?

7. Как проверить исправность селенового выпрямителя? Каковы причины выхода его из строя?

8. Какие технические средства для определения неисправностей в элементах электрических схем вы знаете?

Технологическая карта№49

Испытание и регулировка автоматических выключателей типа АП-50 (АП50Б) после ремонта. (Можно выполнить испытания и регулировки выключателей других типов, если для них имеются паспорта или защитные характеристики.)

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ. Выполнение механических регулировок и испытание автоматических выключателей после текущего ремонта. Выполнение электрических испытаний автоматических выключателей. Выбор испытания и регулировки автоматических выключателей типа АП-50 для защиты конкретного электродвигатели от перегрузки.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Приобрести навыки определения технического состояния автоматов при текущем ремонте. Уметь выполнить испытание и регулировки автоматических выключателей после текущего ремонта.

ПРИОБРЕТАЕМЫЕ УМЕНИЯ И НАВЫКИ Уметь: выполнять механические испытания и регулировки автоматических выключателей: выполнять электрические испытания автоматических выключателей и делать выводы по их техническому состоянию и пригодности к работе; выполнять выбор, испытания и регулировки автоматических выключателей в соответствии с нагрузкой.

Знать особенности автоматических выключателей типа АП-50Б2МЗТО, АП-50 Б2МЗТД, АП-50Б2МЗТН и умение выполнять их испытание и регулировки.

МЕСТО ПРОВЕДЕНИЯ — лаборатория.

ОСНАЩЕНИЕ РАБОЧЕГО МЕСТА. Стенд МИИСП или УН-13; автоматические выключатели типа АП-50БЗМТ, АП-50Б2МЗТО, АП-50Б2МЗТН, АП-50Б2МЗТД; мегомметр М 4100 на 500 или 1000 В.

ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ

1. Выполнять требования техники безопасности согласно ПТЭ и ПТБ в электроустановках напряжением до 1000 В.

2. Испытание производить только после ознакомления с работой стенда и получения разрешения на испытание.

3. Переход с одного вида испытаний на другой осуществлять только после проверки схемы и разрешения руководителя.

4. По окончании работы сдать рабочее место преподавателю.

ЛИТЕРАТУРА ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ

1. Таран В. П. Техническое обслуживание электрооборудования в сельском хозяйстве. — М.: Колос 1975. с. 99 …107; 257…267.

2. Прищеп Л. Г. Учебник сельского электрика. — М.: Агропромиздат, 1986, с. 420…423.

3. Сырых Н. Н. Эксплуатация сельских электроустановок. — М.: Агропромиздат, 1986, с 202...206.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПРИ ДОПУСКЕ К РАБОТЕ

1. Что называется автоматическим воздушным выключателем?

2. Что такое номинальный ток автомата?

3. Что такое номинальный ток расцепителя?

4. Какое назначение имеет тепловой (зависимый от тока) расцепитель?

5. Какое назначение имеет электромагнитный расцепитель?

6. Какое назначение имеет нулевой расцепитель или отсечка?

7. Какое назначение имеет минимальный расцепитель?

8. Как выполнить испытания и регулировки теплового (зависимого) расцепителя автомата?

9. Каковы пределы регулировки зависимого расцепителя на автомате?

10. Как проверить на стенде работоспособность электромагнитного расцепителя?

11. Как проверить на нагрузочном стенде работоспособность отсечки?

12. Как проверить работу расцепителя минимального напряжения?

13. Как проверить работу дистанционного расцепителя автомата?

14. Как измерить сопротивление изоляции автомата?

15. Каков объем механических проверок и испытаний?

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Выполнить механические регулировки и испытания. Результаты измерений и испытаний отразить в таблице 19.1.

Сделать вывод по результатам механических измерений и испытаний.

ВЫВОД_________________________________________________________________________________________________________________________

Таблица 19.4

№ п.п.	Выполняемые измерения, испытания и проверки	Способ регулировки и испытаний	Резуль тат замеров и регулировок	Допустимые значения согласно паспортным данным
1	Одновременность замыкания контактов. Определяется визуально	С помощью овальных отверстий на неподвижной части линейных контактов		Допускается неравномерность 0,5 мм
2	Зазор между линейными контактами в отключенном состоянии	Замером линейкой, (штангенциркулем) Регулировка овальными отверстиями		Согласно данным завода-изготовителя
3	Провал контактов	Измерение с по мощью щюпа		Согласно данным завода-изготовителя.
4	Механическая проверка работы теплового расцепителя	Нажатие регулировочным винтом на планку расцепителя		Отключение автомата
5	Механическая проверка работы электромагнитного расцепителя	Нажатие на втягивающийся сердечник спицой		Отключение автомата. Сердечник должен возвратиться в исходное положен.
6	Проверка работы выключателя путем включения и отключения	Нажатие рукой на кнопку включения и выключения		Отключение должно быть мгновенным, независимо от скорости нажатия

2. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ

2.1. Мегомметром на 500 или 1000 В измерить сопротивление изоляции, результаты измерений занести в таблицу 19.2, сравнить с допустимыми и сделать вывод.

2.2. Методика расчета, испытания и регулировки автоматов типа АП-50Б (АП-50) для защиты электродвигателей от перегрузки. Данные и результаты расчета занести в таблицу 19.4 и сделать вывод.

Таблица 19.

№ п.п.	Части автомата, между которыми выполнить измерение	Результат иэмерения, МОм	R_допМОм птэи птб,табл. 39	Вывод
1	Между верхними и нижними зажимами каждого полюса в отключенном положении — три замера (рис. la)	R₁= R₂= R₃=	0,5
2	Между полюсами во включенном положении автомата — три замера (рис. 1б)	R₁= R₂= R₃=	0,5
,3'	Между токоведущими частями и корпусом во включенном состоянии автомата (рис, 1в)	R=	0,5
4	Между катушкой минимального напряжения и сердечником	R=	0,5
&	Между катушкой дистанционного расцепителя и корпусом	K=	0,5

2.2.1. По заданию руководителя из таблицы 19.3 получить конкретный электродвигатель, который необходимо защитить от перегрузок.

Таблица 19.3

№ п.п.	Тип двигатели	При номинальной нагрузке		Кратность пускового тока	Темпера тура воздуха. где уст. авт выкл., _окр.^оС	Ток номинал. расцепит, автом, Iн.р., А	Пределы регулировки уставки автомата I уст», А
№ п.п.	Тип двигатели	мощность кВт	сила тока статора, А	Кратность пускового тока	Темпера тура воздуха. где уст. авт выкл., _окр.^оС	Ток номинал. расцепит, автом, Iн.р., А	Пределы регулировки уставки автомата I уст», А
1	4А90L2УЗ	3.0	6,1	6.5	20	6 ,3	6 ,3 …4
2	4A100S2У3	4,0	7,8	7,5	15	10	10...6.3
3	4А100L2УЗ	5.5	10.5	7,5	35	16	16…10
4	4A112M2У3	7,5	14,9	7,5	10	16	16…10
3	4А132М2УЗ	11.0	21,2	7,5	20	25	25…16
6	4A160L2У3	15,0	28.5	7,0	18	40	40...25
7	4A160M2У3	18.5.	34,5	7,0	25	40	40..25
8	4А180L2УЗ	22,0	41,6	7,5	20	50	50...40
9	4А180М2УЗ	30.0	56,0	7,5	16	63	63...50

Рис.19.1

Рис.19.2. рис.19.3

Примечание. В лаборатории на рабочем месте должны быть автоматы с указанными номиналами.

2.2.2. Определить ток уставки автомата в зависимости от температуры воздуха, где будет установлен автомат

I_уст= A

где I_нд — номинальный ток двигателя (табл. 19.3)

— температурный коэффициент, = 1 + 0,006 (40— _окр.);

_окр. —температура воздуха, где будет эксплуатироваться автомат (табл.19.3)

40 — температура настройки автомата на заводе-изготовителе.

2.2.3. С помощью рычага регулировки установить ток уставки I_уст

2.2.4. Подключить автомат к нагрузочному стенду, как показано на рис. 19.2. Автомат должен находиться во включенном положении, секундомер — в отключенном. Предел по току нагрузки выбрать с учетом двухкратной перегрузки электродвигателя.

2.2.5. С помощью регулятора напряжения через нагрузочный трансформатор задать двухкратный ток перегрузки электродвигателя. (Двигатель перегружается от номинала).

I_nep. = 2 I_нд из таблицы 19.3 заданного эл. двигателя.

2.2.6. Отключить стенд от сети и включить секундомер.

2.2.7. Охладить нагревательный элемент с помощью вентилятора.

2.2.8. Включить общий выключатель стенда.

При этом амперметр покажет двухкратный ток перегрузки, а секундомер начнет отсчитывать время. При срабатывании автомата секундомер зафиксирует время.

2.2.9. Время срабатывания автомата при двухкратной перегрузке сравнить с заводской характеристикой (рис. 19.3). Время срабатывания должно находиться в пределах 35... 100 секунд. За это время электродвигатель в реальных условиях при двухкратной перегрузке не сгорит. Если время срабатывания автомата выйдет за пределы t_cp > 100 с, то рычаг регулировки опустить вниз, лучше это сделать сразу при времени t= 100 с до момента срабатывания автомата, после чего вентилятором охладить нагревательный элемент и снова уточнить время срабатывания,

При t_cp < 35 с автомат будет отключаться при технологических перегрузках, рычаг регулировки поднять вверх и снова уточнить время срабатывания. Аналогично выполняют испытание и регулировки других полюсов.

Таблица 19.4

№ полю са	Номинал, ток электродвигателя, А	_окр °С	I уст, А	I пер. = 2 I _н.д А	t_ср, °С	t _доп по xaракте ристике (рис. 19.3), с	Сведения о дополнительных изменениях I_уст и др.
1
2
3

Если при испытании других полюсов использовали рычаг для подрегулировки, то необходимо для уточнения времени срабатывания вернуться на уже отрегулированный полюс автомата. Если подрегулировки следующих полюсов велись с помощью регулировочного винта воздействующего на планку расцепителя, то возвращения для уточнения времени срабатывания уже проверенных полюсов не требуется. После выполнения испытаний с помощью винта закрепить рычаг регулировки в установленном положении.

Примечание. 1. Существует несколько методов и рекомендаций, испытаний автоматов, например при перегрузке: I _пер= 1,35 Iн; I_nep =1,5 Iн; I пер =6 In.

2. Если испытание выполняется при других кратностях перегрузки, то время /срабатывания автомата можно сравнить с заводской характеристикой (рис. 19.3). Малые перегрузки в производственных условиях требуют больших затрат времени, что экономически неоп-равдано.

Большие кратности приводят к резкому нагреву и короблению нагревательного элемента. Поэтому наиболее оптимальной можно считать двухкратную перегрузку, (Таран В. П., Техническое обслуживание электрооборудования в сельском хозяйстве, 1976 г., с. 266).

Вывод по регулировке автомата________________________________________________________________________________________________________________________

2.3. Проверка правильности выбора и испытания электромагнитного расцепителя автомата. Результаты расчета и испытаний отразить в таблице 19.5 и сделать вывод.

2.3.1. Проверить выбранный автомат на возможность срабатывания при пуске электродвигателя

I_пуск= I_н*К_пуск, А

где I_н- номинальный ток двигателя9табл.19.3.

К_пуск – кратность пускового тока,

I_{мах =}1,25I_пуск.К_авт А

Где- I_мах- максимальный ток А

2.3.2.определить ток уставки электромагнитного расцепителя автомата

I_{уст.эл.р.}= I_н.р.К_авт.

Где I_н.р- номинальный ток расцепителя автомата (табл.19.3.графа «7»).

К_авт.-кратность,указанная на крышке автомата: «7» или «11»

Чтобы двигатель не отключался при пуске, должно быть соблюдено условие I_махI_{уст.эл.р.}

2.3.3. подключить автомат к стенду, как показано на рис.19.2. Секундомер отключить. Испытываемый автомат должен быть включён. Клеммы стенда, к которым подключён автомат, должны соответствовать максимальному току. С помощью регулятора

резко задать ток до значения, при котором сработает автомат, после чего убедиться в том, что отключение произошло от действия электромагнитного элемента, а не теплового, для этого необходимо включить испытуемый автомат. Если он останется включенным, то сработал электромагнитный расцепитель, если автомат не будет включаться, то сработал тепловой. Ток, при котором сработал автомат (по амперметру стенда), сравнить . I_{уст.эл.р.}

Таблица 19.5

1н.дв, А	1пуск.дв, А	Imax» А	1н.р.авт (табл. 19.3 п. 7), А	Iуст.эл.р А,	I ср.эл.р на стенде, А	I, А	%	паспорт, доп., %	I max < Icp. эл.расц. на стенде
								15

I=I _ср.эл_{. р.}_{на стенде} - I_{уст.эл.р.};

Вывод__________________________________________________________________________________________________________________________

2.4. Испытать отсечку автомата АП-50Б2МЗТО.

2.4.1. Подключить автомат к стенду, как показано на рис. 19.4 к клеммам, соответствующим току срабатывания отсечки. Автомат должен быть во включенном положении.

2.4.2. Плавно увеличивать ток до отключения автомата.

2.4.3. Сравнить ток срабатывания автомата по амперметру с уставкой тока срабатывания отсечки. Результаты отразить в таблице 19.6 и сделать вывод.

Таблица 19.6

I н.р. = Iср.отс, А	I ср.отс. на стенде, А	I, А	, %	Допустимые отклонения от паспортных данных удоп.., %	Вывод
				15

где I=(I _ср.отс._{паспорт}- I _ср.отс._{на стенде});

2.4.4. Подключить электродвигатель (рис. 19.5), занулив корпус через расцепитель. С помощью штанги выполнить короткое замыкание фазы на корпус и убедиться в защитных свойствах отсечки автомата.

2.5. Проверить расцепитель минимального напряжения (рис. 19.6). Результаты отразить в таблице 19.7.

2.5.1. Подключить автомат к розетке (рис. 19.6), регулятор поставить в положение «плавно».

2.5.2. По катушке расцепителя определить номинальное напряжение (указано в паспорте).

2.5.3. Опробовать включение автомата без напряжения. Он не должен включаться.

2.5.4. Подать на катушку напряжение 80% U„, включить автомат (он должен включаться).

2.5.5. С помощью латра плавно снижать напряжение до момента отключения автомата. Напряжение отключения должно быть не менее 50% U„ (при необходимости регулируют винтом). Предел срабатывания должен быть (0,7...0,5) U_н.кат

АП-50Б2МЗТЛ

U _н.кат _— номинальное напряжение катушки 127, 220, 380 В,

2.6. Проверить работу дистанционного расцепителя автомата

(рис. 19). Результаты отразить в таблице 19.7.

2.6.1. На катушку расцепителя «Д» подать напряжение:

U=U _н; U = 0, 75 U_н, U=l, l U_H.

Автомат при этих значениях напряжения должен срабатывать (отключаться). Сделать выводы о пригодности автоматов к эксплуатации.

Таблица 19.7

Расчётные и коммутационные данные	Автомат с минимальным расцепителем				Автомат с дистанционным расцепителем.
Расчётные и коммутационные данные	U_{кат.авт}	Напр.включ. автомата U=0,8U_н.к. В.	Напр. отключ. автомата U= (0,5…0,7)U_н В.	Опро бова ние при U=0	U_кат. авто мата В	U=0,75U_нВ	U_н	U=1,1U_нВ.
Напряжение.В
Коммутационная способность автомата

Рис.19.4. Рис.19.5

Рис.19.7

Рис.19.6.

Вывод______________________________________________________________________________________________

ВЫВОДЫ И АНАЛИЗЫ. Обобщить результаты испытания по всей программе. Сделать выводы о пригодности испытуемого аппарата к эксплуатации. Сделать возможные предложения по совершенствованию испытаний, дать рекомендации и схемы, позволяющие ускорить процесс испытаний

ВОПРОСЫ ДЛЯ ЗАЧЕТА

1. Какие последствия возможны при несоблюдении требований по механическим проверкам и испытаниям?

2. Как выбрать уставку теплового расцепителя для защиты электродвигателя от перегрузок?

3. Как выбрать уставку электромагнитного расцепителя автомата для защиты электродвигателя от коротких замыканий?

4. Почему при выборе уставки электромагнитного расцепителя необходима отстройка от максимального (пускового тока)?

5. В какую сторону (на увеличение или уменьшение уставки) необходимо передвинуть рычаг регулировки уставки, если в помещении, где установлен электродвигатель, температура «—20°С»?.

6. В каком случае можно допустить регулировку зависимого расцепителя на время меньшее заводской характеристике?

7. Можно ли выполнить регулировку и настройку автомата по рабочему току?

8. В чем эффективность испытания и регулировка зависимого расцепителя при двух кратной перегрузке?

9. Можно ли уставку отсечки в нулевом проводе предусмотреть на заводе-изготовителе меньше, чем I_н.р.?

10. Для какой цели используется дистанционный расцепитель автомата?

11. Почему испытания дистанционного расцепителя проводят при напряжении, отличном от номинального?

12. Почему при выборе автомата для защиты электродвигателей при коротких замыканиях нельзя уменьшить ток уставки электромагнитного расцепителя меньше семи?

13. Для каких целей выпускают автоматы с уставкой электромагнитного расцепителя на кратности меньше семи?

14. Для каких технологических процессов используются автоматы с минимальным расцепителем?

Технологическая карта№50

Эксплуатационные проверки и испытание защиты УВТЗ -5

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ, Изучение устройства, принципа действия и технической характеристики защиты УВТЗ-5. Выполнение проверки и испытания защиты при вводе в эксплуатацию и в процессе эксплуатации. Оценка пригодности защиты к эксплуатации и причины неисправности защиты.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Изучить устройство и принцип работы защиты УВТЗ-5. Получить навыки по испытаниям и проверкам защит перед вводом в эксплуатацию и в процессе эксплуатации.

ПРИОБРЕТАЕМЫЕ УМЕНИЯ И НАВЫКИ. Знать: устройство, принцип действия и работу схемы защиты УВТЗ-5; монтаж схемы УВТЗ, электродвигатель, магнитный пускатель. Уметь проверить работоспособность защиты в эксплуатации путем проведения комплекса испытаний и проверок. Знать причины отказов в работе защиты УВТЗ-5.

МЕСТО ПРОВЕДЕНИЯ — лаборатория.

ОСНАЩЕНИЕ РАБОЧЕГО МЕСТА. Защита УВТЗ-5 — 1 шт., латр с пределами регулировки напряжения 0...250 В — 1 шт., вольтметр с пределами 0...250 В — 1 шт., мегомметр на 500 В — 1 шт., реостат на 500 Ом — 1 шт., магнитный пускатель ПМЛ — 1 шт., кнопка управления — 1 шт., электродвигатель — 1 шт.

ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ

1. Выполнять требования техники безопасности при работе до 1000 В, согласно ПТЭ и ПТБ и инструкции по технике безопасности, которая находится в лаборатории.

2. После сборки схемы необходимо получить разрешение на испытание у руководителя.

3. При переходе от одной схемы к другой необходимо отключить общий автомат на рабочем месте, повесить плакат «Не включать, работают люди» и проверить отсутствие напряжения.

4. После окончания работы сдать рабочее место руководителю.

ЛИТЕРАТУРА ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ

1. Инструкции завода-изготовителя, 1988 и последующие годы.

2. Журнал «Механизация и электрификация сельского хозяйства», 1988 (№ 1, с. 39...41).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПРИ ДОПУСКЕ К РАБОТЕ

1. Как работает схема (рис. 20.1)?

2. Как проверить работоспособность электронного блока?

3. От каких аварийных режимов обеспечивает защиту УВТЗ-5?

4. Каким проверкам и испытаниям подвергается защита УВТЗ-5 после монтажа?

5. Как осуществить проверку защиты УВТЗ-5 в режиме самоконтроля?

6. Какие собственные неисправности контролирует защита УВТЗ-5 и почему возникла необходимость в самоконтроле?

7. Как измерить сопротивление цепей позисторов постоянному току, и для каких целей?

8. Как измерить сопротивления изоляции цепей позисторов? Какова норма на сопротивления изоляции?

9. Как проверить работу электронного блока при различных напряжениях сети?

10. Как проверить работу электронного блока при потере фазы?

11. Как проверить работу электронного блока при обрыве нулевого провода?

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Назначение УВТЗ-5.

1.1. УВТЗ-5 обеспечивает защиту статорных обмоток трехфазных асинхронных электродвигателей со встроенными датчиками температуры (терморезисторами) при возникновении следующих аварийных режимов:

а) обрыв фазы трехфазной сети переменного тока напряжением 220/380 В с глухозаземленной нейтралью;

б) обрыв нулевого провода;

в) длительные технологические перегрузки;

г) нарушения в системе охлаждения;

д) заклинивания ротора;

е) неправильные процессы пуска и торможения;

ж) обрыв в цепи датчиков температуры;

з) короткое замыкание в цепи датчиков температуры;

и) обрыв подводящих проводов в цепи контроля обрыва фаз.

1.2. Защита электродвигателя обеспечивается при совместной работе УВТЗ-5 с магнитным пускателем и датчиками температуры.

1.3. УВТЗ-5 допускается использовать для защиты, электродвигателей только от перегрева или только от обрыва фаз сети (раздельно).

2. УСТРОЙСТВО И РАБОТА СХЕМЫ.

2.1. УВТЗ-5 выполнено в пластмассовом корпусе. Корпус состоит из основания с контактами и крышки. Схема УВТЗ-5 собрана на печатных платах и закреплена на корпусе.

Принципиальная электрическая схема (рис, 20.1) содержит следующие узлы:

а) блок питания, в который входит балластный конденсатор С1, разрядный резистор R4, выпрямитель УД1, сглаживающий конденсатор С2, катушка реле КА1 и стабилитроны УД2, УД4, УД5;

б) узел температурной защиты, выполненный на основе транзисторов VT1, VT2; в цепь эмиттера VT1 включены три терморезистора, соединенные последовательно;

в) узел защиты от обрыва фаз сети, выполненный на основе резисторного ассиметра R1...R3, трансформатора TV1 и транзистора VT5;

г) исполнительный орган, состоящий из транзисторов VT3, VT4, тиристора VS1 и исполнительного реле КА1.

2.2. РАБОТА СХЕМЫ

При температуре обмоток электродвигателя, не превышающей допустимую для данного класса изоляции и симметричной системе напряжений сети через катушку герконового реле КА1 поступает ток на схему. Транзисторы VT1, VT2, VT5 закрыты, а транзисторы VT3, VT4 открыты. Тиристор VS1 закрыт. Контакт реле КА1 находится в замкнутом состоянии. При увеличении температуры обмоток электродвигателя сверх предельно допустимого значения сопротивления терморезисторов резко возрастает. Транзистор VT2 открывается, а транзистор VT3 закрывается. Тиристор VS1 открывается, шунтируя катушку реле КА1, контакт реле размыкается, что приводит к отключению электродвигателя.

При возникновении обрыва фазы на первичной обмотке трансформатора TV1 появля ется напряжение, трансформируемое во вторичную обмотку, транзистор VT5 открывается, а транзистор VT4 закрывается, тиристор VS1 открывается и шунтирует обмотку реле КА1. Это приводит к отключению электродвигателя.

Схема УВТЗ-5 обладает самоконтролем, то есть обеспечивает отключение электродвигателя при возникновении неисправностей в цепи датчиков температуры и цепи питания. При выходе из строя, терморезисторов или обрыве цепи подсоединения терморезисторов (контакты ХТ6, ХТ7) схема работает аналогично случаю увеличения температуры обмоток сверх предельно допустимого значения.

При коротком замыкании в цепи подсоединения терморезисторов к

УВТЗ-5 транзистор VT1 открывается, а транзистор VT3 закрывается, тиристор VS1 открывается, шунтируя обмотку реле КА1. При обрыве нулевого провода напряжение питания исчезает, катушка реле КА1 обесточивается и размыкает контакт реле КА1.

При использовании УВТЗ-5 только для контроля температурной защиты по схемам (рис. 20.3, 20.4), фазы ABC сети к контактам 1, 2, 3 УВТЗ-5 не подключать. При использовании УВТЗ-5 только для контроля обрыва фаз к контактам 6, 7 вместо терморезисторов подключить резистор сопротивлением 1 кОм.

3. ВЫПОЛНИТЬ ИСПЫТАНИЯ УВТЗ-5.

3.1. Измерить сопротивление изоляции цепи термодатчиков относительно обмоток и корпуса мегомметром на 500 В (рис. 20.2). (Электронный блок должен быть отсоединен от выводов термодатчиков). Результаты измерений занести в таблицу 20.1.

3.2. Используя комбинированный прибор, измерить омическое сопротивление цепи термодатчиков, позисторов (рис. 20.3). Сопротивление должно быть в пределах 120... 450 Ом.

Результаты измерений занести в таблицу 20.1 и сделать вывод.

Таблица 20.1

	Сопротивление изоляции			Сопротивление цепи позисторов
	R_изм (с,+с₂ +сз)-П, МОм	r_изм (К-П), МОм	r _доп.. МОм	r(П1-П2), Ом.	Паспортные данные, Ом;
1.			0,5		120...450

К — корпус, П2-П2 — выводы позисторов.

ВЫВОД_________________________________________________________________________________________________________________________

З.З.Проверить работу электронного блока (рис. 20.4).

3.3.1. Определить сопротивление резистора, при котором защита УВТЗ-5 отключит электродвигатель от сети при напряжениях 220 В, 242 В и 176 В. Порядок проверки:

а) с помощью латра установить напряжение 220 В (рис. 20.4);

б) реостатом «R» установить сопротивление 120... 450 Ом;

в) подсоединить реостат «R» к клеммам «7» и «6»;

г) к контактам «9» и «10» подключить сигнальную лампочку;

д) включить выключатель S1, электронный блок должен сработать, и лампочка «HL» загорится;

е) реостатом R увеличивать сопротивление до момента отключения лампочки HL электронным блоком;

ж) отсоединить зажим «6» или «7» (достаточно один) и замерить тестером сопротивление срабатывания; результаты замера записать в табл. 20.2, сравнить с техническими данными завода-изготовителя и сделать вывод.

Повторить испытание при напряжениях 176 В и 242 В.

Рис.20.1.

Рис.20.2 Рис.20.3

Рис.20.4

Таблица 20.2

№ п.п	Напряжение сети, В	Измеренное сопротивление срабатывания на отключение электродвигателя от сети			R доп согласно технической характеристике завода-изготовителя, Ом
№ п.п	Напряжение сети, В	R с_Р, Ом	Rcp₂, Ом	Rc_P3, Ом
1	220				2100 400
2	242				2100 400
3	176				2100 ±400

Собрать схему (рис. 20.5 или 20.6), в которой к клеммам «6» и «7» подсоединить реостат, установив его значение на 120...450 Ом или позисторы; включить с помощью кнопки SB1 «ПУСК» электродвигатель на холостой ход и проверить работоспособность УВТЗ-5. Убедившись в нормальной работе УВТЗ-5 на холостом ходу электродвигателя, необходимо проверить его защитные качества путем создания режимов, указанных в таблице 20.3.

Таблица 20.3

№ пп.	Режим работы, заданный учащимся	Реакция защиты на заданный режим	Срабатывание защиты согласно данным завода-изготовителя
1	Обрыв фазы сети на работающем двигателе		50...500 миллисекунд
2	Обрыв фазы сети и запуск из состояния покоя		Отключение мгновенно
3	Обрыв нулевого провода при работающем электродвигателе		50...500 миллисекунд
4	Обрыв нулевого провода при пуске из состояния покоя.		Не должен срабатывать на включение магнитный пускатель
5	Отсоединить датчик на клемме «7»		Отключение мгновенно
6	Замкнуть накоротко клеммы «6» и «7»		Отключение мгновенно
7	Опробовать работу защиты в режиме только контроля обрыва фаз, подсоединив к клеммам «6» и «7> сопротивление 1 кОм		60...500 миллисекунд
	Обрыв фазы сети на работающем электродвигателе.		60...500 миллисекунд
	Обрыв фазы сети из состояния покоя		Отключение мгновенное

ПРИМЕЧАНИЕ. Контакт геркона позволяет коммутацию переменного тока катушки магнитных пускателей 1—6 габаритов.

ВЫВОДЫ И АНАЛИЗЫ. По результатам испытаний таблицы 20.1, 20.2 и 20.3 сделать вывод о пригодности защиты к эксплуатации. Необходимо помнить, что при исправном электронном блоке возможны отключения электродвигателя при неодновременном замыкании контактов магнитного пускателя (которые необходимо отрегулировать), а также при отсутствии питания одной из фаз.

ВОПРОСЫ ДЛЯ ЗАЧЕТА

1.Как работает схема при обрыве фазы сети?

2. Как работает схема при обрыве нулевого провода сети?

3. Как работает схема при перегреве электродвигателя?

4. В чем преимущество защиты УВТЗ-5 по сравнению с защитами УВТЗ-1 и УВТЗ-1М?

5. Какова роль герконового реле в схеме?

6. Каковы причины отказа в работе исправного электронного блока УВТЗ-

Рис.20.5

Рис.20.6.

Заключение.

Сложность практических работ разделов II.1 «Общая электротехника и электроизмерения» и II.2. «Электрические машины и электропривод» методической разработки соответствует требованиям 2^Йквалификационной группы по ПТЭ и ПТБ электромонтёров по эксплуатации и ремонту электроустановок. Выполняются эти

работы на учебно-лабораторных стендах, которые могут быть изготовлены силами учащихся.

В разделе II.3. «Монтаж, эксплуатация и ремонт электроустановок» методической разработки предлагаются практические работы, которые соответствуют уровню 3^йквалификационной группы электромонтёров по ПТЭ и ПТБ и выполняются на оборудовании, которое применяется на производстве.

Используемая литература.

1. Правила устройства и безопасной эксплуатации электроустановок

Республики Казахстан – 2006.

Сибирское университетское издательство. Новосибирск – 2006.

2. Автоматическое управление электроприводами: Лабораторные работы. Под ред.А.А сиротина. _ М. Высшая школа. 1978.

3. Глебович А.А. Лабораторные работы по электротехнике Москва «Высшая школа» 1978 год.

4. Кацман М. М. Электрические машины. М.Высшая школа.1983.

5. Кацман М.М. Руководство к лабораторным работам по электрическим машинам и электроприводу.М Высшая школа.1983

6. Китаев В.Е. Электротехника с основами промышленной электроники. Москва «Высшая школа» 1985 год.

7. Михальчук. А.Н. Спутник сельского электрика. Справочник. М.1989

8. Попов В.С. Николаев С.А. Общая электротехника с основами электроники. Москва «Энергия» 1972 год.

9. Практикум по монтажу, эксплуатации и ремонту электрооборудования.