Ćwiczenie nr 11 Nazwisko imię ....................................................... Ocena ........................................ Klasa ....................................................... Data wykonania ćwiczenia ..................................... Data oddania sprawozdania ..................................... TEMAT: Badanie stycznika MK-310 CEL ĆWICZENIA Poznanie właściwości i zastosowania stycznika MK-310 Poznanie sposobów pomiaru parametrów stycznika MK310 1. WIADOMOŚCI WSTĘPNE Stycznik jest to rozłącznik manewrowy, służący do załączania i wyłączania obwodów elektrycznych w których płyną prądy znamionowe i przeciążeniowe. Stycznik MK – 310 jest stosowany w zespołach trakcyjnych w obwodach ogrzewania i silnika przetwornicy głównej. Budowa stycznika wydmuchowym 1 - podstawa 2 – płytka boczna 3 – ścianki pionowe 4 – rdzeń elektromagnesu napędowego 5 – cewka elektromagnesu napędowego 6 – cewka wydmuchowa 7 – styk nieruchomy wraz z rożkiem 8 – odlew mosiężny stanowiący postawę komory łukowej 9 – komora łukowa 10- zwora elektromagnesu 11- oś zwory elektromagnesu 12- belka 13- styk ruchomy 14- zaciski uzwojenia cewki elektromagnesu napędowego 15- zacisk główny 16- zacisk główny 17- łącznik pomocniczy 18- sprężyna 19- trzymadło styku ruchomego 20- przewód elastyczny Cechą charakterystyczną styków stycznika jest to, że w czasie ich zamykania następuje samoczynne przetarcie i oczyszczenie. Poszczególne fazy zamykania przedstawia poniższy rysunek. Styki otwarte 1 faza zamykania styków styki zamknięte Zjawiska zachodzące w czasie przerywania obwodu elektrycznego Jeżeli obwód elektryczny, przez który przepływa prąd zostanie przerwany, to pojawi się łuk elektryczny. Na początku, w czasie rozłączania styków, maleje ich docisk a w konsekwencji rośnie rezystancja przejścia- Rp. Przepływ prądu – I powoduje, że powierzchnia stykowa, z uwagi na duże Rp, bardzo szybko nagrzewa się ( prawo Joulea – Lenza – Q= I2 Rpt ). Z chwilą rozchodzenia się styków, w przestrzeni międzystykowej, pojawia się pole elektryczne o natężeniu E= U/d , gdzie E natężenie pola elektrycznego - V/m, U- napięcie między stykami – V, d- odległość między stykami. Jak wiesz z podstaw elektrotechniki, pole elektryczne to przestrzeń w której występują siły elektryczne – F. To właśnie siły te powodują wyrywanie elektronów z nagrzanych styków ich przemieszczanie od styku ujemnego do styku dodatniego. Podczas tej „wędrówki” elektronów i ich zderzeń z atomami w przestrzeni międzystykowej występuje proces jonizacji a to ostatecznie kończy się „narodzeniem” łuku elektrycznego. Łuk ten jest szkodliwy ponieważ : - utrzymuje obwód w stanie zamkniętym - nadtapia styki - może doprowadzić do pożaru. Zatem należy go szybko zgasić. Sposoby gaszenia łuku poprzez: - - szybkie (migowe) rozdzielenie styków wydłużenie łuku poprzez odpowiednie ukształtowanie styków i wydmuch elektromagnetyczny Uwaga: łuk pod wpływem własnego pola magnetycznego wydłuża się) wydłużenie łuku w przegrodach umieszczonych w komorach gaszeniowych chłodzenie łuku podział łuku na części zastosowanie próżni. ( a) b) Gaszenie łuku: a) poprzez wydmuch elektromagnetyczny ( jak w styczniku MK-310) , b) za pomocą komory z przegrodami Objaśnienia do rysunku: 1- styki, 2 łuk elektryczny, 3 - biegun elektromagnesu, 4- przegrody izolacyjne, 5-obudowa PRZEBIEG ĆWICZENIA Ważniejsze dane znamionowe stycznika MK-310 parametr Napięcie znamionowe izolacji Obciążalność znamionowa Znamionowa częstość łączeń Napięcie znamionowe cewki napędowej Liczba zwojów Cewka napędowa Opór przy temp. 200C Cewka Liczba zwojów wydmuchowa Opór przy temp. 200C wartość 3000V 50 A 30 łączeń/godz. 110V10400 260 +-5% 260, 270, 185, 126 2,32: 0,433: 0,192: 0,091 Obciążalność znamionowa styków pomocniczych Roboczy docisk styków głównych 10A Docisk styków łącznika pomocniczego 2,5 N-+10% Rozwarcie styków głównych 30-2+4 mm Masa stycznika 25 kg 35-+5 N 1. Pomiar rezystancji uzwojeń Pomiar rezystancji uzwojeń dokonaj jedną z metod ( wskazaną przez nauczyciela): a) metodą bezpośrednią ( za pomocą omomierza) b) metodą pośrednią ( inaczej- techniczną przy użyciu woltomierz i amperomierza prądu stałego) Uwaga! Zapoznaj się przed wykonaniem ćwiczenia ze sposobem przeprowadzania tych pomiarów. 1.1 Tabela pomiarów R1 Cewka napędowa R2 R3 Rśr Cewka wydmuchowa R2 R3 Rśr R1 1.2 Zdiagnozuj cewkę pod względem rezystancji uzwojenia ( wstawiając w 2 kolumnie, obok ustalonej przez siebie diagnozy – x ) Cewka napędowa Cewka wydmuchowa dobra zła dobra zła 2. Pomiar rezystancji izolacji cewki napędowej 2.1 Pomiar rezystancji dokonaj miernikiem Instrukcję do miernika EUROTEST 61557 otrzymasz od nauczyciela. 2.2 Tabela pomiaru Temperatura otoczenia Napięcie probiercze Rezystancja izolacji Wymagana min. rezystancja Diagnoza * 0 C V M M Izolacja jest dobra zła * wstaw x obok ustalonej przez Ciebie diagnozy – dobra/zła 3. Pomiar siły docisku styków głównych Uwaga! W czasie pomiaru dynamometr powinien być ustawiony prostopadle do powierzchni załączonych styków. Pomiar należy odczytać po zgaśnięciu żarówki (tzn. po rozłączeniu styków). 3.1 Schemat pomiarowy 3.2 Tabela pomiarów Napięcie zasilania cewki napędowej F1 F2 F3 Fsr N N N N Un= 110 V U=0,75 Un Diagnoza* docisk styków głównych właściwy wstaw x obok ustalonej przez Ciebie diagnozy – właściwy/niewłaściwy 4. Pomiar czasu zamykania /otwierania styków głównych 4.1 Schemat połączeń niewłaściwy 4.2 Tabela pomiarów 4.2.1 Pomiary wykonaj przy znamionowym napięciu zasilania cewki napędowej U= Un czas t1 s t2 s t3 s tsr s Zamykania styków Otwierania styków 4.2.2 Pomiary wykonaj przy obniżonym napięciu zasilania cewki napędowej U= 0,75 Un Czas t1 s t2 s t3 s tsr s U3 V Usr V zamykania styków otwierania styków 5 Pomiar napięcia opadania i zamykania styków głównych 5.1 Schemat pomiarowy jak w pkt. 3.1 5.2 Tabela pomiarów Napięcie U1 V opadania styków zamykania styków 6. Pomiar reaktancji cewki napędowej 6.1 Schemat połączeń 6.2 Tabela pomiarów Napięcie Prąd Impedancja Reaktancja V A Przykład obliczeń: Impedancja Z= U/I Reaktancja XL= Z2-R2 U2 V 7. Sterowanie sygnałem impulsowym ( z samopodtrzymaniem) 7.1 Układ połączeń Sterowanie impulsowe jest korzystne, ponieważ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ 8. Wyznacz kierunek wydmuchu łuku elektrycznego przez cewkę wydmuchową 9 Wykaz przyrządów 10. Uwagi i wnioski