close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

13411

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
93
Электропривод
и цеховое
освещение
в системе
TNCS
Физическое
образование
в вузах.
Т. 20, №
4, 2014
УДК 621.31
Электропривод и цеховое освещение в системе TNCS
Фанур Фаритович Асадуллин, Виктор Андреевич Кузнецов
Сыктывкарский Лесной институт (филиал) федерального государственного
профессионального образования «Санкт"Петербургский государственный
лесотехнический университет им. С.М. Кирова»)
167982 ГСП"2, Республика Коми, г. Сыктывкар, ул. Ленина, 39; e"mail: aff@sfi.komi.com
Приведено описание согласно нормативных документов ПУЭ (правила устройства
электроустановок) перехода с 2002 г. на Европейский стандарт электроустановок до
1000 В с изменением обозначения фаз и нулевых проводников. Рассматривается
методика перехода от четырёх проводной системы к пяти проводной системе, где
решающее значение имеет, согласно европейскому стандарту наличие установки
устройства защитного отключения (УЗО). Предложенный Европейский стандарт
вносит новый подход к схемам электропривода и цехового освещения.
Ключевые слова: система TN"C, система TN"S, система TN"C"S, УЗО, электропривод.
Введение
Создание современной лабораторной базы новый подход к схемам
электропривода и цехового освещения для студентов специальности 110302
«Электрификация и автоматизация сельского хозяйства» и бакалавриата по
направлению «агроинженерия» в Сыктывкарском лесном институте является
актуальной задачей. От детально рассмотрения лабораторных стендов ИПЦ
(инженерно"производственный центр) «Учебная техника» пришлось отказаться.
Решающее значение в лабораторном стенде имеет его наглядность,
информативность и новизна решения поставленной задачи.
Рассматриваемые лабораторные стенды «Схема включения трёхфазного
асинхронного двигателя по системе TN"S», «Схема реверсивного включения
трёхфазного асинхронного двигателя по системе TN"S», «Схема уличного и цехового
освещения по системе TN"S» для безопасной работы оснащены УЗО [2]. Устройство
защитного отключения работает только в системах TN"S и TN"C"S.
Система TN – система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена,
а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземлённой
нейтрали источника посредством нулевых защитных проводников.
Система TN"C – система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий
проводники совмещены в одном проводнике на всём протяжении.
Система TN"S – система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий
проводники разделены на всём своём протяжении.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
94
Ф.Ф. Асадуллин, В.А. Кузнецов
Система TN"C"S – система TN, в которой функции нулевого защитного и
нулевого рабочего проводника совмещены в одном проводнике и в какой"то её части,
начиная от источника питания, нулевой защитный и нулевой рабочий проводники
разделены, на всём её протяжении [1].
Рисунок 1. Система TN"C"S переменного тока: 1 – заземлитель нейтрали источника
переменного тока, 2 – открытые проводящие части.
В вводном щитке произведён перевод системы TN"C в систему TN"C"S с
установкой УЗО. Студенты на первом этапе испытывали трудности при освоении и
вводе в работу стенда «Схема включения трёхфазного асинхронного двигателя по
системе TN"S». Усовершенствование данного стенда посредством перевода на
безопасное переменное напряжение 24 В позволило качественно изучить работу этой
системы.
При работе со стендом «Схема реверсивного запуска трёхфазного асинхронного
двигателя по системе TN"S» рассчитанном на 380 В у студентов возникали трудности с
точки зрения электробезопасности. Перевод данного стенда на безопасное переменное
напряжение 24 В позволило в совершенстве изучить работу схемы. Накопленные знания
и умения студентов пробудили интерес к учёту потребления энергии электропривода.
Укомплектовали стенд «Схема включения трёхфазного асинхронного двигателя
по системе TN"S» счётчиком «Меркурий» 231 АМ"01 с силой тока 5(60) А, напряжением
380 В по схеме прямого включения. Также укомплектовали стенд «Схема реверсивного
запуска трёхфазного асинхронного двигателя по системе TN"S» счётчиком «Меркурий»
230 АМ"03. силой тока 5(7,5) А, напряжением 400 В, с использованием трансформатора
тока КАР 15/5 на каждую фазу, расширили границу измерения счётчика в 3 раза.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Электропривод и цеховое освещение в системе TNCS
95
Учёт электроэнергии, полученный по показаниям счётчиков, студенты
вычисляют по показаниям тока и напряжения рабочей схемы. Использование
амперметра и вольтметра в «Схеме реверсивного запуска трёхфазного асинхронного
двигателя по системе TN"S» позволило наглядно увидеть бросок тока при запуске
двигателя, замерить ток холостого хода.
Совершенствование и обновление схем повышает интерес и эффективность
усвоения теоретического материала. Проявленный интерес к работе трёхфазного
асинхронного двигателя обусловил практическое подтверждение того, что асинхронный
двигатель не может развить синхронную скорость.
Синхронная угловая скорость W0 = 2nf/р, где f – частота сети, 50 Гц; р – число
пар полюсов.
Синхронная частота вращения двигателя n0 = 60f/р = 3000/р. Поэтому
синхронная частота вращения принимает строго определённые значения: 3000, 1500,
1000 мин –1 и т.д. [4]. Используем блок аппаратуры СВКА"02.06 запитав его от
выпрямителя 24"29 В.
Используем определение числа оборотов ротора ТХ, применяя датчик ДБ2,
предназначенный для измерения статистических и динамических перемещений,
скорости вращения роторных машин.
Аппаратура компактна и не занимает много места. При работе трёхфазных
асинхронных двигателей приборы ТХ показывают 1494 об/мин вместо ожидаемых
1500 об/мин и 991 об/мин вместо ожидаемых 1000 об/мин, подтверждая тем самым
теоретическое обоснование скольжения.
S = (n1 – n2)/n1 х 100, где
n1 – скорость вращения поля статора, об/мин;
n2 – скорость вращения ротора, об/мин;
n2 < n1 [3].
Рассмотрим электропривод.
Структурная схема производственного агрегата.
Привод включает в себя двигатель и передаточное устройство.
Роль рабочей машины выполняет генератор 12 В. В схему генератора введены
электронное реле на 14 В и 12 В аккумулятор. Привод с помощью ременной передачи.
При вращении генератора и включенном аккумуляторе реле подаёт постоянный ток в
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
96
Ф.Ф. Асадуллин, В.А. Кузнецов
обмотку ротора. Создаётся постоянное поле ротора, которое при вращении якоря
пересекает витки трёх обмоток статора, наводит ЭДС в каждой обмотке, создавая
переменное трёхфазное напряжение. К фазным выходам подключены три лампочки
согласно трёхфазной подсветке – зелёный, жёлтый, красный. Измерив напряжение,
убеждаемся, что лампочки подключены к разным фазам переменного напряжения. С
помощью фазометра устанавливаем чередование фаз А,В,С. Скорость вращения
генератора прибор ТХ показывает 1381 об/мин. С выхода диодного моста при работе
генератора получаем постоянное напряжение.
Данные результаты генератора подтверждают теоретическое обоснование работы
трёхфазной синхронной машины.
В силовую схему включили реле контроля РКЗ"25. При обрыве фазы обороты
двигателя падают, слышна ненормальная работа двигателя. Через 3"4 секунду двигатель
отключается, прибор ТХ фиксирует 982 об./мин.
Когда студент видит все эти изменения наглядно, пробуждается интерес.
Формируются жизненные навыки, подготавливая к творческой деятельности. Уровень
электропривода показал, что простой запуск цехового освещения пусковой кнопкой с
магнитным пускателем недостаточен. На данном этапе необходим современный подход
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Электропривод и цеховое освещение в системе TNCS
97
с использованием УЗО, таймера, фотореле. В схеме аварийного освещения безопасности
и эвакуации применены два аккумулятора 12 В и лампочки 24 В. Используем в схеме
управления таймер и фотореле [5]. Получаем компактный автоматизированный стенд,
из которого легко вычленить уличное освещение.
При работе цехового и уличного освещения формируется интерес к новизне
решаемых задач, что позволит студентам в будущей работе использовать УЗО, а для
автоматизации процессов – таймер и фотореле.
Лабораторные работы позволяют студентам глубже изучить электропривод,
цеховое и уличное освещение, подготовить к творческой деятельности, используя
накопленные знания и навыки.
Литература
1. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей [текст] – М.: ЭНАС,
2008. – 297 с.
2. Г.П. Ерошенко, А.П. Коломиец, Н.П. Кондратьева. Эксплуатация электрооборудования [текст]:
учеб. пособие для студентов высших учебных заведений – М.: Космос, 2008. – 344 с.
3. Правила устройства электроустановок ПУЭ. Седьмое издание. – М.: ЭНАС, 2007. – 549 с.
4. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации
электроустановок [текст] – М.: ЭНАС, 2003. – 192 с.
5. УЗО – устройство защитного отключения [текст] – учебно"справочное пособие. – М.:
Энергосервис, 2003. – 232 с.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
98
Ф.Ф. Асадуллин, В.А. Кузнецов
The Electric Drive and Shop Lighting in TNCS System
F.F. Asadullin, V.A. Кuznetsov
SFI; email: aff@sfi.komi.com
Received June 11, 2012
PACS 07.50.Ls
The description according to normative documents of RDE (a rule of the device of
electroinstallations) transition since 2002 on the European standard of electroinstallations
to 1000 V with change of designation of phases and zero conductors is given. The transition
technique from four wire systems to five wire system is considered. Crucial importance of the
European standard – UZO installation – devices of protective shutdown. The offered
European standard brings a new approach to schemes of the electric drive and shop lighting.
Keywords: TNC system, TNS system, TNCS system, DPS, electric drive.
References
1. Rules of technical operation of electrical installations [text] – M.: ENAS. 2008. – 297 p. [in Russian].
2. G.P. Yeroshenko, A.P. Kolomietc, N.P. Kondratieff. Operation of electrical equipment studies [text]:
Guide for students in higher education – M.: Space, 2008. – 344 p. [in Russian].
3. Rules for Electrical RB. The seventh edition. – M.: ENAS, 2007. – 549 p. [in Russian].
4. Crosssectoral regulations on labor protection (safety rules) for electrical installations [text] – M.:
ENAS, 2003. – 192 p. [in Russian].
5. RCD – residual current device [text] – Training and Reference Manual. – M.: Energoservice, 2003.
– 232 p. [in Russian].
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
185 Кб
Теги
13411
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа