Badanie statycznych charakterystyk aparatury komutacyjnej

Badanie statycznych charakterystyk aparatury komutacyjnej

BADANIE STATYCZNYCH CHARAKTERYSTYK APARATURY KOMUTACYJNEJ
1.1.
WIADOMOŚCI OGÓLNE
Aparatura komutacyjna służy do sterowania obwodami elektrycznymi. Sterowanie to polega na
zamykaniu, otwieraniu i przełączaniu obwodów elektrycznych. Można wyróżnić trzy główne grupy
aparatury komutacyjnej:
1. Aparaturę sterowaną manualnie (ręcznie): wyłączniki, przełączniki i przyciski.
2. Aparaturę sterowaną elektromagnetycznie: przekaźniki i styczniki.
3. Aparaturę sterowaną elementami mechanicznymi (podwoziem, klapami podskrzydłowymi itp.):
mikrowyłączniki i wyłączniki krańcowe.
Cechą charakterystyczną aparatury sterowanej elektromagnetycznie jest posiadanie dwóch
podstawowych zespołów:
– elektromagnesu (stanowiącego zespół napędowy); oraz
– układu zestyków (stanowiących zespół wykonawczy).
Elektromagnetyczne urządzenia komutacyjne przystosowane do sterowania prądami do 20[A],
przyjęto nazywać przekaźnikami, zaś urządzenia komutacyjne przystosowane do sterowania prądami
powyżej 20[A], przyjęto nazywać stycznikami.
1.1.1. Przekaźnik ze zworą uchylną
Na rysunku 1.1 przedstawiono podstawowe elementy przekaźnika. W celu wyjaśnienia działania
przekaźnika należy prześledzić siły działające na zworę:
– siłę przyciągania zwory Fe, to jest siłę nośną elektromagnesu;
– siłę sprężyny powrotnej Fsp odciągającą zworę od rdzenia;
– siłę sprężyny stykowej (zderzakowej) Fss, także odciągającą zworę od rdzenia.
7
0
6
5
NZ
NR
3
+ Ue
- Ue
4

Ie
Le
1
2
Oznaczenia:
1 - rdzeń elektromagnesu;
2 - jarzmo;
3 - sprężyna powrotna;
4 - zwora;
5 - izolacja;
6 - sprężyna stykowa (zderzakowa);
7 - styk ruchomy;
8 - szczelina powietrzna;
NZ - styk normalnie zwarty;
NR- styk normalnie rozwarty;
Ie - prąd elektromagnesu;
Ue - napięcie zasilania elektromagnesu.
Rys 1.1. Uproszczony rysunek przekaźnika ze zworą uchylną
Działanie przekaźnika w ujęciu statycznym
Na rysunku 1.2 przedstawiono charakterystyki statyczne przekaźnika.
Siły te należy rozpatrywać, jako siły sprowadzone do jednej osi działania. Występujące siły zależą
od szczeliny . Aby nastąpił ruch zwory, siła przyciągania zwory, dla każdej wartości szczeliny , musi
być większa od sił odciągających zworę. Po przyłożeniu napięcia Ue do zacisków cewki
elektromagnesu płynie prąd, pod wpływem którego wytwarzany jest strumień magnetyczny
powodujący powstanie siły przyciągającej zworę Fe()-1. Wartość tej siły jest większa od siły sprężyny
powrotnej Fsp(), co wprawia zworę w ruch.
Fm , Fe
Fe()- 1
Fsp+ss()
Fss()
Fsp()
Fe()- 2
MIN
ZS
MAX

Oznaczenia:
Fm
- siła mechaniczna;
Fe
- siła elektromechaniczna;

- szczelina powietrzna;
ZS
- szczelina powietrzna w momencie
zwierania styków;
FSP() - charakterystyka mechaniczna sprężyny
powrotnej;
FSS() - charakterystyka mechaniczna sprężyny
stykowej;
FSP+SS()- sumaryczna charakterystyka mechaniczna
obu sprężyn;
Fe()-1 - charakterystyka elektromechaniczna
(dla prądu zadziałania);
Fe()-2 - charakterystyka elektromechaniczna
(dla prądu zwalniania).
Rys. 1.2. Przykładowe charakterystyki statyczne przekaźnika
1
Na skutek tego ruchu szczelina  maleje. Po osiągnięciu przez szczelinę wartości zs następuje
zwarcie styków przekaźnika. Od tego momentu, do siły sprężyny powrotnej Fsp(), dodaje się siła
sprężyny stykowej Fss(). Zwora nadal jest przyciągana, aż do osiągnięcia szczeliny minimalnej MIN.
Rozwarcie styków przekaźnika następuje w sytuacji, gdy napięcie zasilania spadnie do wartości
przy której siła przyciągania elektromagnesu będzie mniejsza od sił odciągających zworę Fe()–2.
Układ zasilania cewek stycznika i przekaźnika
W przypadku zasilania cewek stycznika lub przekaźnika poprzez styki wyłącznika, w czasie
włączania wyłącznika, następuje odbijanie jego styków. W związku z tym przebieg prądu cewki jest
„przerywany”. W tym celu, dla uzyskania lepszych walorów dydaktycznych, wykonano układ zasilania
cewek, który umożliwia podanie na jej zaciski napięcia narastającego skokowo. Schemat układu
przedstawia rysunek 1.3.
Uzas
Uzas
S
Uład
formowania
napięcia
0
1
S - wyłącznik.
K - stycznik lub przekaźnik.
V - dioda rozładowcza.
V
K
Rys. 1.3. Schemat układu zasilania cewek stycznika lub przekaźnika
Działanie przekaźnika w ujęciu dynamicznym
Analiza charakterystyk dynamicznych przekaźnika oparto na zarejestrowanych zmianach prądu
cewki przekaźnika przy skokowym przyłączeniu i odłączeniu napięcia od jej zacisków.
Skokowe podanie napięcia na cewkę przekaźnika
Przebieg prądu cewki przekaźnika przy skokowym podaniu napięcia na jej zaciski, przedstawiono
na rysunku 1.4.
Ue
t
t0
Ie
Zwarcie styków
Styki
rozwarte
Ruch zwory
Ieust
Styki zwarte
truszania
t
t0
t1 t3
t2
Rys. 1.4. Przebieg prądu cewki przekaźnika przy skokowym podaniu napięcia na jej zaciski
Cewka przekaźnika posiada określoną indukcyjność Le. Indukcyjność ta zmienia się, gdy
następuje zmiana szczeliny , gdyż wraz ze zmianą szczeliny, następuje zmiana przenikalności
magnetycznej .
Zmiana indukcyjności pociąga za sobą zmianę reaktancji indukcyjnej XL, a tym samym impedancji
uzwojenia cewki Ze. Przy skokowym podaniu na uzwojenie cewki napięcia Ue w chwili t0, zaczyna
narastać prąd, a tym samym siła przyciągania zwory przekaźnika. W chwili t1 następuje ruch zwory.
W czasie t2 następuje zwarcie styków przekaźnika i po krótkim czasie położenie zwory ustala się przy
MIN. W przedziale czasu od t1 do t3 prąd maleje, gdyż rośnie impedancja cewki oraz w uzwojeniach
cewki indukuje się napięcie Ui, które jest skierowane przeciwnie do napięcia zasilania.
2
Wartość i zwrot napięcia indukowanego Ui zależy od ilości zwojów cewki z oraz wartości i znaku
pochodnej d/dt. W przypadku, gdy następuje malenie szczeliny, wartość strumienia rośnie a
pochodna d/dt posiada znak dodatni.
d
Ue  z
d
Ue  Ui
dt .
, Ie t  
Ui   z

Z e t 
Z e t 
dt
Po ustaniu ruchu zwory, od chwili t3 następuje ponowny wzrost prądu elektromagnesu, aż do jego
ustalenia.
Odłączenie napięcia od cewki przekaźnika
Jeżeli cewka przekaźnika jest zasilana poprzez styki wyłącznika, to w chwili jego wyłączenia, na
zaciskach cewki występują duże przepięcia. Aby zaobserwować poszczególne fazy pracy
przekaźnika, równolegle do jego cewki przyłączono diodę V (rozładowczą). Po skokowym odłączeniu
napięcia od uzwojenia cewki, energia zgromadzona w cewce rozładowuje się w postaci prądu
elektrycznego, poprzez diodę rozładowczą.
Przebieg prądu cewki przekaźnika przy skokowym odłączeniu napięcia od jej zacisków,
przedstawiono na rysunku 1.5.
Przy skokowym odłączeniu napięcia Ue od zacisków cewki, w chwili t0, zaczyna maleć prąd, a tym
samym siła przyciągania zwory przekaźnika. W chwili t1 siła przyciągania elektromagnesu jest
mniejsza od sumarycznej siły sprężyny powrotnej i stykowej. Następuje ruch zwory. W chwili t2
następuje rozwarcie styków przekaźnika, a w chwili t3 położenie zwory ustala się przy MAX.
Ue
t
Ie
t0
Ruch zwory
Ieust
Styki zwarte
Styki rozwarte
Iezw
t
t0
t1 t3
t2
Ieust - ustalony prąd cewki elektromagnesu.
Iezw - prąd zwolnienia styków przekaźnika.
Rys. 1.5. Przebieg prądu cewki przekaźnika przy skokowym odłączeniu
napięcia od jej zacisków
W przedziale czasu od t1 do t3 prąd rośnie, gdyż w uzwojeniach cewki indukuje się napięcie Ui,
które jest skierowane przeciwnie do napięcia indukowanego w przypadku narastania strumienia
magnetycznego. Wartość i zwrot napięcia indukowanego Ui zależy od wartości i znaku pochodnej
d
d
. W tym przypadku, kiedy szczelina rośnie, wartość strumienia maleje i pochodna
posiada
dt
dt
znak ujemny.
 d 
Ui   z  
,
 dt 
Ie t  
Ui
.
Z e t 
Po chwili t3, kiedy zwora osiąga szczelinę MAX, zanika napięcie Ui, ale prąd jeszcze płynie, gdyż
następuje dalsze rozładowanie energii elektromagnetycznej zgromadzonej w obwodzie przekaźnika.
Po pewnym czasie prąd osiąga wartość zero.
1.1.2. Opis stycznika o magnetowodzie nurnikowym
Zasada działania stycznika jest podobna do działania przekaźnika. Na rysunku 1.6 przedstawiono
podstawowe elementy stycznika.
3
1
2
3
4
5

6
+Ue
Le1
7
Le2
-Ue
8
Oznaczenia:
1 - Sprężyna stykowa (zderzakowa);
2 - Styki ruchome;
3 - Styki nieruchome;
4 - Nurnik;
5 - Sprężyna powrotna;
6 - Sworzeń;
7 - Magnetowód;
8 - Styki dodatkowe;
Le1 - Zasadnicze uzwojenie
elektromagnesu;
Le2 - Dodatkowe uzwojenie
elektromagnesu (oszczędnościowe);
Ue - Napięcie zasilania elektromagnesu.
Rys 1.6. Rysunek uproszczony stycznika o magnetowodzie nurnikowym
Funkcję zwory spełnia tutaj nurnik. Jest on zarazem ruchomą częścią rdzenia elektromagnesu.
Siła nośna powoduje wciąganie nurnika do wnętrza elektromagnesu. Wykonując ruch nurnik pociąga
zarazem sworzeń i styki ruchome. Sworzeń napina sprężynę powrotną. Po zwarciu styków sworzeń
przesuwa się dalej napinając sprężynę stykową. Sprężyna stykowa zabezpiecza styki przed
nadmiernym odbijaniem.
Charakterystyki statyczne stycznika przedstawiono na rysunku 1.7.
Fm , Fe
Fe()- 1
Fe()- 3
Fsp+ss()
Fss()
Fsp()
Fe()- 2
MIN
ZS
MAX

Oznaczenia:
ZS
- szczelina powietrzna w momencie zwierania
styków;
FSP() - charakterystyka mechaniczna sprężyny
powrotnej;
FSS() - charakterystyka mechaniczna sprężyny stykowej;
FSP+SS() - sumaryczna charakterystyka mechaniczna obu
sprężyn;
Fe()-1 - charakterystyka elektromechaniczna (dla prądu
zadziałania);
Fe()-2 - charakterystyka elektromechaniczna (dla prądu
zwalniania);
Fe()-3 - charakterystyka elektromechaniczna po
włączeniu dodatkowego uzwojenia
elektromagnesu.
Rys. 1.7. Charakterystyki statyczne stycznika
Należy jeszcze zwrócić uwagę na pewne szczególne różnice konstrukcyjne. Uzwojenie
elektromagnesu składa się z dwóch części. Uzwojenie oznaczone Le1 (główne) wytwarza niezbędną
siłę do zadziałania stycznika. Uzwojenie oznaczone Le2 (dodatkowe) początkowo jest zwarte. Po
przyciągnięciu nurnika sworzeń wysuwa się z rdzenia i powoduje rozwarcie styków dodatkowych.
Uzwojenie Le2 zostaje włączone szeregowo do uzwojenia Le1. Ponieważ jego rezystancja jest duża,
to wartość prądu elektromagnesu maleje. W ten sposób następuje, po zadziałaniu stycznika obniżenie
prądu w uzwojeniu elektromagnesu. Zastosowanie takiego rozwiązania zmniejsza zarówno
nagrzewanie się uzwojenia jak i obciążenie układu zasilania. Siła przyciągania wytwarzana przez oba
uzwojenia jest wystarczająca do utrzymania nurnika w stanie przyciągniętym. Rozwiązanie
z uzwojeniem dodatkowym stosowane jest także w niektórych rodzajach przekaźników.
Podstawowe właściwości zestyków aparatury komutacyjnej
1. Rezystancja zestyku zależy od siły docisku styków oraz od stopnia ich zabrudzenia (opalenia).
2. W czasie zwierania styków następuje ich odbijanie. W celu zmniejszenia odbijania styków stosuje
się sprężyny stykowe (zderzakowe).
3. W czasie rozwierania styków następuje przeskok iskry elektrycznej, co powoduje ich opalanie, a w
skrajnym przypadku zespawanie styków. W celu zmniejszenia opalania styków stosuje się
odpowiednie układy gaszenia łuku elektrycznego.
4
1.3.3. Podstawowe dane dotyczące badanej aparatury komutacyjnej
Tabela 1.1.
Uzwojenie sterujące
Styki główne
Lp.
1.2.
Typ
Prąd
znamion.
Przedział
napięcia
roboczego
[A]
[V]
1
2
3
4
KM–200D
TKS–101DT
KP–50D
TKD–501DT
200
100
50
50
5
6
7
8
TKE–53PD
TKE–52PK
TKE–21PDT
RP–2
5
5
2
5
Napięcie
znamion.
[V]
Stycznik
24÷30
24÷30
27
24÷30
24÷30
Przekaźnik
24÷30
16÷30
27
24÷30
24÷30
Napięcie
zadziałania
Napięcie
zwolnienia
styków
Pobór
prądu
[V]
[V]
[mA]
14.5÷20
14÷18
14.5÷20
14.5÷20
3.5÷5
4.5÷5.5
3.5÷5
3.5÷5
500
415
400
420
14÷18
9÷12
14÷18
14÷18
5÷6.5
2÷3
5÷6.5
5÷6.5
170
290
108
150
CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z podstawowymi rodzajami aparatury komutacyjnej,
jej parametrami i charakterystykami oraz rejestracja tychże charakterystyk w trakcie realizacji
ćwiczenia.
1.3.
ZAKRES ĆWICZENIA
W czasie
charakterystyk:
A.
ćwiczenia
studenci
winni
dokonać
pomiarów następujących
parametrów i
W STANIE STATYCZNYM
1. Napięcia (Uza) i prądu (Iza) zadziałania oraz napięcia (Uzw) i prądu (Izw) zwolnienia styków
przekaźnika i stycznika.
2. Rezystancję zestyków przekaźnika i stycznika.
B.
W STANACH DYNAMICZNYCH
1. Przebiegu prądu elektromagnesu i napięcia na stykach stycznika i przekaźnika przy skokowym
podaniu napięcia zasilania na cewkę elektromagnesu.
2. Przebiegu prądu elektromagnesu i napięcia na stykach stycznika i przekaźnika przy skokowym
odłączeniu napięcia zasilania cewki elektromagnesu.
3. Czasu trwania odbijania styków stycznika i przekaźnika przy skokowym podaniu napięcia zasilania
na cewkę elektromagnesu.
4. Czasu trwania odbijania styków przełącznika po jego komutacji.
1.4. POMIAR PARAMETRÓW APARATURY KOMUTACYJNEJ W STANIE STATYCZNYM
1.4.1. Opis stanowiska laboratoryjnego
Na rysunku 1.8. przedstawiono obraz zestawionego stanowiska laboratoryjnego do pomiaru
parametrów aparatury komutacyjnej w stanie statycznym.
Stanowisko składa się z:
– pulpitu sterująco–pomiarowego;
– zasilacza 30V/20A;
– badanego przekaźnika (stycznika);
– miliwoltomierza;
– woltomierza;
– amperomierza.
Pulpit sterująco–pomiarowy
Stanowisko wyposażone jest w elementy zapewniające zarówno przyłączenie zewnętrznych
przyrządów pomiarowych jak i umożliwiające należyte wysterowanie stanowiska w trakcie pracy. Wśród
nich można wyróżnić:
1. Zaciski laboratoryjne z napisem:
5
2.
3.
4.
5.
6.
– „+, -, 27V” – do przyłączenia zasilacza 30[V]/20[A].
– „A, B, CEWKA” – do przyłączenia cewki badanego przekaźnika lub stycznika.
– „STYKI NR” – do przyłączenia normalnie rozwartych styków badanego przekaźnika lub
stycznika.
Gniazda pomiarowe z napisem:
– „WOLTOMIERZ” – do przyłączenia woltomierza mierzącego napięcie na uzwojeniu
elektromagnesu (cewce) „Ue”.
– „AMPEROMIERZ” – do przyłączenia amperomierza mierzącego prąd płynący przez uzwojenie
elektromagnesu „Ie” lub prąd płynący przez zwarte styki „Ist”.
Wyłącznik „S1” – do włączenia zasilania stanowiska +27[V].
Przełącznik „S2 POMIAR” – do przełączenia amperomierza na pomiar „Ie” lub „Ist” (przełącznik ten,
w położeniu „Ist”, drugą parą swoich styków łączy zacisk B cewki z masą).
Dioda luminescencyjna z napisem „ZWARCIE STYKÓW” – do sygnalizacji zwarcia styków.
Potencjometr z napisem „Ustawianie Ue” – do zmiany napięcia podawanego na cewkę
przekaźnika (stycznika).
Zasilacz
30V/20A
+
-
+
+
1
27V
S1
-
0
V
-
+
-
+
A
-
+
mV-
-
+
Ue
WOLTOMIERZ
AMPEROMIERZ
STANOWISKO DO BADANIA STATYCZNYCH
CHARAKTERYSTYK APARATURY KOMUTACYJNEJ
S1
0
BADANY
PRZEKAŹNIK
(STYCZNIK)
+27V
1
Rr
A
2
Ue v
ZWARCIE
1 STYKÓW
3
B
S2
2
3
Rst
A
POMIAR
Ie
1
STYKI
NR
B
A
Ist
CEWKA
A
B
Ustawianie Ue"
"
PULPIT STERUJĄCO - POMIAROWY
Rys. 1.8. Stanowisko do pomiaru parametrów aparatury komutacyjnej w stanie statycznym
W celu dokonania pomiarów napięcia i prądu zadziałania oraz napięcia i prądu zwolnienia styków
przekaźnika lub stycznika należy zestawić układ pomiarowy zgodnie ze schematem przedstawionym
na rysunku 1.8. Każda podgrupa w trakcie ćwiczenia bada inne typy przekaźników i styczników,
symbole których podano w tabeli 1.2.
Tabela 1.2.
Nr podgrupy
I
II
III
IV
Badany
Stycznik
KM–200D
TKS–101DT
KP–50D
TKD–501DT
Przekaźnik
TKE–53PD
TKE–52PK
TKE–21PDT
RP–2
1.4.2. Pomiar napięcia i prądu zadziałania oraz prądu przytrzymania styków stycznika
W celu dokonania pomiarów należy połączyć układ pomiarowy zgodnie z rysunkiem 1.8 i
wykonać poniżej wymienione czynności.
1. Ustawić wstępnie zakres amperomierza na wartość 3[A].
2. Ustawić zakres woltomierza na wartość 30[V].
3. Pokrętło potencjometru „Ustawianie Ue” ustawić w lewe skrajne położenie.
4. Przełącznik „S2 POMIAR” ustawić w położenie „Ie”.
6
5. Na zasilaczu ustawić napięcie o wartość 27[V], a zakres obciążenia prądowego zasilacza ustawić
na 20[A]. Włączyć zasilacz do pracy.
6. Włączyć wyłącznik „S1”.
7. Potencjometrem „Ustawianie Ue”, kręcąc w prawo, zwiększać napięcie aż do chwili zadziałania
stycznika (zaświecenie się diody „ZWARCIE STYKÓW”).
8. W tabeli 1.3 zanotować wartości napięcia i prądu zadziałania stycznika.
9. Potencjometrem „Ustawianie Ue” zwiększyć napięcie do wartości 27[V] i w tabeli 1.3 zanotować
wartość prądu przytrzymania styków stycznika.
UWAGA!
Zakresy mierników należy ustawiać wg potrzeb, jednak trzeba pamiętać, aby w czasie
pomiaru nie nastąpiło wychylenie wskazówek poza maksymalną działkę skali miernika.
Po wykonaniu pomiarów przejść bezpośrednio do realizacji następnego podpunktu (bez
rozłączania stanowiska i wyłączania zasilania)
1.4.3. Pomiar napięcia i prądu zwolnienia styków stycznika
1. Ustawić zakres amperomierza na wartość 1[A];
2. Potencjometrem „Ustawianie Ue”, kręcąc w lewo, zmniejszać napięcie do chwili zwolnienia styków
stycznika (zgaśnięciem diody „ZWARCIE STYKÓW”).
3. W tabeli 1.3 zanotować wartości napięcia i prądu zwolnienia styków stycznika;
4. Pokrętło potencjometru „Ustawianie Ue” ustawić w lewe skrajne położenie.
5. Wyłączyć wyłącznik „S1” oraz zasilacz.
1.4.4. Pomiar napięcia i prądu zadziałania oraz prądu maksymalnego cewki przekaźnika
W celu realizacji pomiarów należy postępować w sposób analogiczny jak w trakcie badania
stycznika. W tym celu:
1. Do układu pomiarowego przyłączyć badany przekaźnik.
2. Ustawić zakres amperomierza na wartość 300[mA].
3. Włączyć zasilacz oraz wyłącznik „S1”.
4. Potencjometrem „Ustawianie Ue”, kręcąc w prawo, zwiększać napięcie do chwili zadziałania
przekaźnika (zapaleniem się diody „ZWARCIE STYKÓW”).
5. W tabeli 1.3 zanotować napięcie i prąd zadziałania przekaźnika;
6. Potencjometrem „Ustawianie Ue” zwiększyć napięcie do wartości 27[V] i w tabeli 1.3 zanotować
prąd maksymalny cewki przekaźnika.
1.4.5. Pomiar napięcia i prądu zwolnienia styków przekaźnika
1. Potencjometrem „Ustawianie Ue” zmniejszać napięcie do chwili zwolnienia styków przekaźnika
(zgaśnięciem diody „ZWARCIE STYKÓW”).
2. W tabeli 1.3 zanotować napięcie i prąd zwolnienia styków przekaźnika.
3. Pokrętło potencjometru „Ustawianie Ue” ustawić w lewe skrajne położenie.
4. Wyłączyć wyłącznik „S1” i zasilacz.
Tabela 1.3.
RODZAJ BADANEJ APARATURY KOMUTACYJNEJ
Typ stycznika
Typ przekaźnika
Mierzona wielkość
Napięcie zadziałania
Napięcie zwolnienia styków
Prąd zadziałania
Prąd przytrzymania styków
Prąd maksymalny
Prąd zwolnienia styków
[V]
[V]
[A]
[mA]
[mA]
[mA]
1.4.6. Pomiar rezystancji zestyków stycznika i przekaźnika
A.
Pomiar rezystancji zestyków stycznika metodą techniczną
Badaniu podlegają dwa styczniki KM–200D o różnym stanie styków.
Nr 1. Stycznik o stykach nieopalonych.
7
Nr 2. Stycznik o stykach mocno opalonych.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
W celu dokonania pomiarów należy wykonać niżej wymienione czynności.
Do układu pomiarowego przedstawionego na rysunku 1.8 przyłączyć stycznik nr 1 (rysunek 1.9).
Ustawić zakres amperomierza na wartość 10[A].
Potencjometr „Ustawianie Ue” ustawić w prawym skrajnym położeniu.
Przełącznik „S2 POMIAR” ustawić w położenie „Ist”.
Włączyć zasilacz i wyłącznik „S1”.
Potencjometrem „Ustawianie Ue”, kręcąc w prawo, zwiększać napięcie aż do chwili zadziałania
stycznika (zaświecenie się diody „ZWARCIE STYKÓW”).
Odczytać wartość prądu płynącego przez styki stycznika i zanotować jego wartość w tab. 1.4.
Za pomocą miliwoltomierza pomierzyć spadek napięcia bezpośrednio na zestykach stycznika
(końcówki przewodów miliwoltomierza wetknąć w zagłębienia nawiercone w stykach stycznika
zgodnie z rysunkiem 1.9.).
UWAGA!
Miliwoltomierz przyłączać do styków stycznika, gdy jego styki są zwarte. Przyłączenie
miliwoltomierza do rozwartych styków stycznika grozi zniszczeniem miliwoltomierza.
mV
1
2
A
B
A
KM-200D
KM-200D
Rys. 1.9. Sposób pomiaru spadku napięcia na stykach stycznika
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
Powtórzyć pomiary trzykrotnie (przy każdorazowym zadziałaniu stycznika) odnotowując wartości
otrzymanych wyników pomiarów w tabeli 1.4.
Przełącznik „S1” ustawić w położenie „0”.
Do układu pomiarowego przyłączyć stycznik nr 2.
Włączyć przełącznik „S1” i powtórzyć cykl pomiarowy zgodnie z treścią punktów 69.
Przełącznik „S2 POMIAR” ustawić w położenie „Ie”.
Wyłączyć wyłącznik „S1” i zasilacz.
Obliczyć rezystancję zestyków stycznika oraz spadek napięcia na zwartych zestykach dla prądu
znamionowego styków Ust(IZN).
Pomierzyć rezystancję zestyków stycznika nr 2 postępując analogicznie jak w przypadku pomiaru
rezystancji zestyków stycznika nr 1 zapisując wyniki w tabeli 1.4.
Nr pomiaru
Tabela 1.4.
Ust
[mV]
Stycznik nr 1
(IZNst = 200[A])
I
Rst
Rstśr
[A]
[m
[m
Ust(IZN)
[V]
Ust
[mV]
Stycznik nr 2
(IZNst = 200[A])
I
Rst
Rstśr
[A]
[m
[m
Ust(IZN)
[V]
1
2
3
B.
Pomiar rezystancji zestyków przekaźnika
Cykl pomiarowy można przeprowadzić na jednym z następujących przekaźników: RP–3, TKE–
52PK, TKE–52PD i TKE–53PD, których prąd znamionowy styków równy jest 5[A].
1.
2.
3.
4.
5.
W celu dokonania pomiarów należy wykonać niżej wymienione czynności:
Do układu pomiarowego przedstawionego na rysunku 1.8 przyłączyć badany przekaźnik.
Przełącznik „S2 POMIAR” ustawić w położenie „Ist”.
Włączyć zasilacz oraz wyłącznik „S1”.
Potencjometrem „Ustawianie Ue”, kręcąc w prawo, zwiększać napięcie aż do chwili zadziałania
przekaźnika (zaświeci się dioda „ZWARCIE STYKÓW”).
Odczytać wartość prądu płynącego przez styki przekaźnika i zanotować ją w tabeli 1.5.
8
Za pomocą miliwoltomierza pomierzyć spadek napięcia na zestykach przekaźnika. Końcówki
przewodów miliwoltomierza przyłączyć do zacisków 2 i 3 (miliwoltomierz mierzy spadek napięcia
na zestykach przekaźnika i przewodach łączących zestyki przekaźnika z zaciskami).
7. Powtórzyć pomiary trzykrotnie (przy każdorazowym zadziałaniu przekaźnika) odnotowując wartości
otrzymanych wyników pomiarów w tabeli 1.5.
8. Przełącznik „S2 POMIAR” ustawić w położenie „Ie”.
9. Wyłączyć wyłącznik „S1” i zasilacz.
10. Obliczyć rezystancję zestyków przekaźnika oraz spadek napięcia na zwartych zestykach dla
prądu znamionowego styków Ust(IZN).
6.
Lp.
TYP PRZEKAŹNIKA
(IZNst=5[A])
Ust
[mV]
I
[A]
Rst
[m
Rstśr
[m
Tabela 1.5.
Ust(IZN)
[V]
1
2
3
PROGRAM ĆWICZENIA
1.6.
Pomiary charakterystyk wykonać zgodnie z wymienionymi poniżej punktami.
1.6.1.
1.6.2.
1.6.3.
1.6.4.
1.6.5.
1.7.




UWAGI KOŃCOWE
W wyniku wykonania ćwiczenia należy przedstawić sprawozdanie, które powinno zawierać:
schematy układów pomiarowych;
opisane oscylogramy;
wyniki pomiarów;
wnioski.
1.8.
1.
2.
3.
4.
5.
Pomiar napięcia i prądu zadziałania oraz prądu przytrzymania styków stycznika (wg pkt.
1.4.2.)
Pomiar napięcia i prądu zwolnienia styków stycznika (wg pkt. 1.4.3.)
Pomiar napięcia i prądu zadziałania oraz prądu maksymalnego cewki przekaźnika (wg
pkt. 1.4.4.)
Pomiar napięcia i prądu zwolnienia styków przekaźnika (wg pkt. 1.4.5.)
Pomiar rezystancji zestyków stycznika i przekaźnika (wg pkt. 1.4.6.)
PYTANIA KONTROLNE
Omówić przeznaczenie i podział aparatury komutacyjnej.
Omówić przeznaczenie i podział manualnej aparatury komutacyjnej.
Omówić budowę, zasadę działania i rodzaje przekaźników.
Omówić układ sił działających na zworę przekaźnika.
Omówić charakterystyki statyczne przekaźnika.
6. Omówić zależność Ie=f(t) prądu w uzwojeniu przekaźnika przy skokowym podaniu napięcia
zasilającego na jego cewkę.
7. Omówić budowę styczników.
8. Omówić zasadę działania i rodzaje styczników.
9. Omówić cel stosowania, budowę i zasadę działania układu przytrzymującego (tzw. układu
oszczędnościowego).
10. Omówić zależność Ie=f(t) prądu w uzwojeniu stycznika z układem przytrzymującym przy
skokowym podaniu napięcia zasilającego na jego cewkę.
9