Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Электрические и механические свойства двигателей.





Глава VI

Электрические и механические свойства двигателей.

Параграф 46. Развитие электропривода

 

Современные производственные станки, машины и механизмы состоят из рабочего органа и привода. Привод включает в себя двигатель, передаточный механизм и аппаратуру управления. Если источником механической энергии служит электродвигатель, то такой привод называется электроприводом.

В начальный период развития в основном использовался групповой, или трансмиссионный, электропривод, у которого рабочие органы всех машин и механизмов приводились в движение от одного электродвигателя через общий трансмиссионный вал и ременные передачи. Такой электропривод имел громоздкий передаточный механизм, что создавало трудности в управлении каждым станком и не позволяло автоматизировать производственный процесс. В настоящее время групповой электропривод в промышленности не применяется. На смену ему пришли одиночный и многодвигательный электроприводы. Эти виды привода позволили приблизить электродвигатель к рабочему органу станка или машины и тем самым упростить кинематику передаточных механизмов. При одиночном приводе каждый станок или механизм приводиться в движение отдельным электродвигателем.

В лесозаготовительной промышленности одиночный электропривод стал внедряться с 1932 года – с момента создания первой отечественной электропилы ПЭП – 1. Одновременно с этим на вооружении лесной промышленности стали поступать электролебедки, позволившие механизировать такие трудоемкие работы, как трелевка, погрузка и разгрузка леса.

Одиночный привод не имеет недостатков, свойственных трансмиссионному приводу. Он позволяет сократить время управления станком, уменьшить расход электроэнергии и улучшить технологический процесс. Однако и при одиночном приводе кинематическая схема ряда станков, машин и механизмов остается весьма сложной, так как передача движения к рабочим органам осуществляется при помощи механических средств. Для упрощения кинематической схемы в сложных машинах привод различных органов осуществляется самостоятельными электродвигателями. Такой привод называется многодвигательным. Этот вид привода улучшает управление отдельными механизмами машины, упрощает ее конструкцию, увеличивает производительность труда. Кроме того, многодвигательный электропривод облегчает создание автоматических линий , объединяющих группы станков для последовательной обработки изделий, и осуществление дистанционного автоматического управления технологическим процессом.

В лесной промышленности многодвигательный привод широко используется в механизмах автоматических и полуавтоматических линий, подъемных кранах и других механизмах. В качестве примера можно привести кран ККУ- 7,5М, в котором установлено 4 электродвигателя. Два электродвигателя осуществляют привод ходовых тележек, третий перемещает тележку с грузом, а четвертый предназначен для подъема и опускания груза.



Бурное развитие в последнее десятилетие быстродействующей электронной аппаратуры значительно повысило роль управления электроприводом. В зависимости от степени автоматизации управления электропривод может быть неавтоматизированным, полуавтоматизированным и автоматизированным.

В неавтоматизированном электроприводе переключение в цепях управления производят вручную, а в полуавтоматизированным приводе часть таких переключений осуществляется автоматически.

Автоматизированный электропривод отличается от первых двух тем, что в нем все переключения ( за исключением первоначального включения ) в цепях управления производятся автоматически.

Современный промышленный электропривод имеет тенденцию к полной автоматизации. Использование средств вычислительной техники и методов программного управления позволит не только полностью автоматизировать электропривод, но наиболее целесообразно и экономично управлять приводом. Только при высокой степени автоматизации можно достигнуть наивысшей производительности труда.

 

 

РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА.

 

В электроприводе производственных машин и механизмов большое значение имеет правильный выбор системы регулирования скорости вращения электродвигателя в процессе его работы. Система регулирования скорости электропривода влияет не только на выбор кинематической схемы станка или механизма, но и на их конструктивное выполнение, габариты и стоимость.

Рассмотрим способы регулирования скорости вращения электродвигателей.

 

Глава VIII

ВЫБОР МОЩНОСТИ И ТИПА ДВИГАТЕЛЯ

НАГРУЗОЧНЫЕ ДИАГРАММЫ

Правильный выбор мощности электродвигателей имеет большое значение, так как от него зависят не только первоначальные затраты, но и размеры эксплуатационных расходов. Если будет выбран двигатель недостаточной мощности, то он не сможет обеспечить нормальную работу обслуживаемой машину; если же его мощность окажется завышенной, то это ухудшит технико-экономические показатели механизма, удорожит установку, повысит потери энергии и снизит коэффициент мощности асинхронного двигателя.

Исходные данные для выбора мощности двигателя определяют по нагрузочным диаграммам. Нагрузочными диаграммами называют кривые зависимости мощности, вращающего момента или тока от времени.

Нагрузочные диаграммы строят для одного цикла работы электропривода, обычно состоящего из трёх периодов: пуска (разгона), работы на установившейся скорости и выбега (замедления). Во многих случаях цикл состоит из различных комбинаций этих периодов.

Необходимо различать нагрузочные диаграммы (мощности или момента) двигателя и нагрузочные диаграммы исполнительного механизма. Если двигатель работает с неизменной скоростью вращения, то нагрузочная диаграмма двигателя будет отличатся от диаграммы исполнительного механизма только потерями в кинетических звеньях передачи. При переменной скорости вращения нагрузочная диаграмма двигателя будет отличатся от нагрузочной диаграммы исполнительного механизма из – за влияния, оказываемого маховыми массами на работу двигателя.

Вследствие этого исходной для определения мощности двигателя является нагрузочная диаграмма исполнительного механизма, которую строят на основе заданного хода производственного процесса ─ длительности рабочих периодов нагрузки, холостого хода или пауз, а также величины мощности или момента нагрузки.

Рис.60.Примеры нагрузочных диаграмм, записанных регистрирующим ваттметром, при работе:

а – сплоточной машины; б – цепного колуна; в – пилы ЦННИМЭ – К6

Нагрузочная диаграмма, построенная для данного исполнительного механизма с определённым двигателем, позволяет судить о степени его использования. На практике о степени загрузки двигателя иногда судят по показаниям амперметра, сравнивая их с номинальным током двигателя. Однако такой способ не точен. Более точные нагрузочные диаграммы можно получить при помощи самопишущих ваттметров, вычерчивающих на движущейся бумажной ленте кривую изменения мощности. Примеры нагрузочных диаграмм, сняты ваттметрами в производственных условиях, показаны на рис. 60.

Двигатель необходимо выбирать так, чтобы, работая с максимальным использованием, он обеспечивал работу согласно нагрузочной диаграмме при температуре, допустимой по нормам.

 

Выбор типа двигателя

 

 

В большинстве случаев выбор двигателя по роду тока, напряжению и частоте питающей сети зависит от условий электроснабжения предприятия. Но иногда эти параметры приходиться выбирать независимо от этого, так как именно родом тока, напряжением и частотой определяются электромеханические характеристики двигателей, подлежащих выбору.

Выбираемый род тока определяет пределы и плавность регулирования скорости вращения двигателей, их стоимость, надежность и удобство эксплуатации.

Самым распространенным в современных производственных условиях является привод от трехфазного тока частотой 50 Гц, и наиболее простыми и дешевыми являются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, используемые при мощностях до 100 кВт. В тех случаях, когда короткозамкнутые двигатели нельзя применить вследствие большого пускового тока или когда необходимо иметь повышенный пусковой момент, применяют более сложный и дорогой двигатель с фазным ротором. Для приводов переменного тока мощностью свыше 100 кВт целесообразнее использовать синхронные электродвигатели.

Существенным недостатком двигателей переменного тока является трудность регулирования скорости вращения. Поэтому для механизмов, требующих непрерывного и широкого регулирования скорости, приходиться применять двигатели постоянного тока, несмотря на сложность их устройства и высокие эксплуатационные расходы.

Двигатели с параллельным возбуждением выбирают, когда требуется устойчивость работы приводы при изменении нагрузки, простота регулирования скорости и плавность торможения, а двигатели с последовательным возбуждением независимы в тех случаях, когда привод должен развивать большой пусковой момент.

При выборе величины напряжения приходиться учитывать стоимость питающей сети и безопасность выбранного напряжения для обслуживающего персонала. Экономичным считается более высокое напряжение, так как сечение проводов сети уменьшается пропорционально квадрату напряжения, а стоимость двигателей при низких напряжениях примерно одинакова.

 

………

двигателя является встроенный двигатель, у которого корпусом служит станина станка, а сердечник ротора и вентилятор установлены на его рабочем валу, на котором закреплен режущий инструмент.

По степени защиты токоведущих вращающих частей от воздействия внешней среды двигатель подразделяются на открытые, защищенные и закрытые.

У открытых двигателей вращающиеся и токоведущие части не имеют защитных устройств от случайных прикосновений, попадания внутрь пыли, опилок, стружек, капель жидкости. Они доступны для осмотра через имеющиеся в корпусе отверстия, хорошо вентилируются, просты по устройству и дешевые. Однако отсутствие защиты является существенным недостатком таких двигателей, вследствие чего они имеют ограниченное применение и в настоящее время в нашей промышленности не выпускаются.

У двигателей защитного типа в корпусе имеются вентиляционные окна, закрытые сетками или жалюзи для защиты токоведущих частей от случайных соприкосновений и попадания в двигатель посторонних тел. Однако эти сетки и жалюзи не защищают внутренние части двигателя от пыли, влаги, газов, опилок и т.п. по весу и стоимости защищенные двигатели мало отличаются от открытых при обычной изоляции обмоток могут применяться в пожаробезопасных и непыльных помещениях, а с противосыростной изоляцией – в сырых помещениях. В лесной промышленности защищенные двигатели также, как и открытые, применять нельзя, так как эти предприятия относятся к категории пожароопасных.

Закрытые двигатели имеют в корпусе только отверстия, предназначенные для подвода тока и болтовых соединений, вследствие чего они полностью защищены от пыли, газов и влаги. Они широко применяются на предприятиях лесной промышленности и могут также использоваться в сырых помещениях, если их обмотки выполнены проводом со специальной противосыростной изоляцией. Промышленностью выпускаются также герметически закрытые двигатели, которые не пропускают влаги внутрь.

Во взрывоопасных помещениях (например, в цехах химической переработки древесины или древесной муки, а также там, где применяют нитролаки и легковоспламеняющихся материалов) используют взрывобезопасные двигатели. Они имеют совершенно закрытый и прочный корпус. При взрыве газа внутри двигателя пламя на прорывается наружу, чем устраняется распространение взрыва в том помещении, где установлен двигатель.

Так как мощность двигателя в значительной мере ограничивается нагревом его обмоток, то охлаждение двигателя играет первостепенную роль. В зависимости от системы охлаждения двигатели бывают с естественным охлаждением, самовентиляцией и с посторонним или независимым охлаждением.

 

 

В двигателях с естественным охлаждением тепло от обмоток выделяется в окружающую среду путем естественной конвекции и лучеиспусканием. Охлаждающий воздух прогоняется через двигатель вращающимися частями, так как вентилятор в нем отсутствует. Естественное охлаждение применяют в двигателях открытого типа.

При самовентиляции, применяемой в защитных двигателях, воздух прогоняется внутри машины при помощи вентилятора, насаженного на вал ротора. Иногда роль вентилятора играют в лопатки, укрепленные на теле якоря или ротора.

В двигателях закрытого типа вентилятор закреплен на валу с наружи корпуса. Для усиления охлаждения закрытые двигатели снабжены кожухом, а корпус изготовлен ребристым. Поток воздуха засасывается вентилятором и направляется кожухом вдоль к ребристой поверхности корпуса, обдувая его. Иногда двигатели с ребристым корпусом снабжают вторым вентилятором, установленным внутри корпуса, создающим внутреннюю циркуляцию воздуха.

При системе независимого охлаждения воздух подается специальным вентилятором (часто общим для ряда двигателей) из другого помещения или из наружного пространства. Электродвигатели с независимым охлаждением устанавливают в особо пыльных, сырых, пожаро- и взрывоопасных местах.

 

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

К аппаратуре защиты и управления электродвигателя относится обширная группа разообразных устройств, при помощи которых производится пуск, останов, реверсирование и регулирование скорости вращения двигателей, а также защита их от перегрузок и коротких замыканий, автоматическое регулирование технологических параметров и блокировка отдельных механизмов. Пpaвилыiый выбор этой аппаратуры приобретает большое значение для рациональной эксплуатации того или иного электропривода.

При ручном управлении приводом используют рубильники, выключатели и переключатели; при автоматическом – контакторы, магнитные пускатели, кнопки и кнопочные станции, путевые и конечные выключатели и переключатели. программные реле, электронно-ионную аппаратуру.

Для зашиты электродвигателей, сетей и аппаратуры от коротких замыканий, длительных перегрузок, ненормального понижения или повышения напряжения применяют плавкие предохранители, автоматические выключатели, тепловые реле, реле максимального тока и минимального напряжения.

При выборе аппаратуры принимают во внимание род тока, напряжение и мощность двигателя, а также категории помещения по состоянию окружающей среды и степени пожарной опасности производства.

АППАРАТУРА ЗАШИТЫ

Плавкие предохранители представляют собой наиболее простые и дешевые аппараты для защиты электродвигателей и электроустановок от токов короткого замыкания и при значительных перегрузочных токах. Действие предохранителя основано на том, что в цепь последовательно включается проволока или пластинка из легкоплавкого сплава, расплавляющаяся как только сила тока в защищаемой цепи превысит допустимый предел, после чего цепь автоматически отключается.

Плавкая проволока или пластинка предохранителя носит название плавкой вставки и изготовляется из сплава свинца и олова или меди.

При перегрузках, составляющих 300% и более номинального тока, плавкие предохранители срабатывают достаточно быстро; но при перегрузке порядка 150% номинального тока предохранитель или совсем не отключит двигатель, или отключит его через значительное время (примерно через 1 ч). Поэтому считают, что плавкие предохранители не обеспечивают защиты при небольших длительных перегрузках и могут быть использованы только для защиты при больших внезапных перегрузках или коротких замыканиях.

Однако предохранители не должны отключать двигатель при кратковременных перегрузках, например в момент его пуска, когда ток (в двигателе с короткозамкнутым ротором) превышает номинальный в 5—7 раз.

Выбор предохранителя по току вставки производят по каталогу. В зависимости от напряжения, величины тока и условий работы пpименяют слeдyющиe предохранители: пробочные, пластинчатые трубчатые открытые, трубчатые закрытые без заполнения, закрытые с заполнением и др.

Для зашиты осветительной сети и двигателей малой 'мощности служат пробочные предохранители, рассчитанные на токи до 60 а при напряжении до 500 в. При токах от 60 до 350 а и напряжении до 500 в применяют пластинчатые предохранители, монтируемые на плите и закрываемые крышкой.

Трубчатые предохранители безопасны в обслуживании, так как плавкая вставка перегорает внутри трубки и дуга гасится вследствие образования в ней повышенного давления газа. В сетях с напряжением выше 500 в применяют трубчатые предохранители с кварцевым заполнением.

Основным недостатком плавких предохранителей является то, что фактический ток плавления вставки изменяется в зависимости от состояния ее поверхности, условий охлаждения и других факторов. Более надежная защита обеспечивается применением различных реле.

Реле максимального тока мгновенного действия служат для защиты электродвигателей от токов короткого замыкания и перегрузки

Основными частями реле являются катушка, включаемая последовательно в цепь главного тока, подвижной якорь и контакты. Когда ток, протекающий через катушку достигнет предельно допустимого значения, якорь притянется к катушке и разомкнет контакты, разорвав тем самым цепь управления, и двигатель остановится. Если после срабатывания якорь вернется в первоначальное положение и контакты снова замкнутся, то такое реле называют реле с самовозвратом.

Нашей промышленностью выпускаются разнообразные типы реле максимального тока. Так, реле серии РЭВ-2110 мгновенного действия служат для защиты двигателей от токов короткого замыкания, реле РЭВ-2111 имеют самовозврат, а реле РЭВ-2112 ручной возврат. Выпускаются эти реле на номинальные токи от 2,5 до 600 а.

Реле минимального и нулевого напряжения служат для защиты двигателей при чрезмерном понижении или исчезновении напряження сети. Они устроены подобно максимальным реле, но их катушки включены в сеть параллельно. При нормальном напряжении сети якорь притянут и контакты замкнуты. Если напряжение понижается или исчезает, якорь отпускается, контакты размыкаются, цепь управления разрывается и двигатель останавливается. Для реле переменного тока типа РЭ-2161 напряжение втягивания составляет 60—80% а напряжение отпускания 25—30% номинального.

 

Рис.64. Устройство теплового реле

Тепловое реле используют для защиты двигателей при длительной перегрузке (рис. 64).

осноовным элементом теплового реле является биметаллическая пластинка 1, состоящая из двух биметалическихичёских слоев, жестко связанных между собой и имеющих различные коэффициенты теплового линейного расширения. В первую цепь включен нагревательный элемент 2. Ток, проходит по этому элементу, нагревает его. При увеличении тока ???свыше номинального элемент настолько сильно нагреет биметаллическую пластинку, что она изогнется вниз и выведет ???ку 3 из зацепления с рычагом 4. Под действием пружины 5 ??? повернется и разомкнет контакты 6, включенные в цепь управления двигателем, вследствие чего он остановится. Поэтому включить двигатель можно только после остывания пластины нажав на кнопку 7. Для установки тока выключения??? винт 8, которым можно регулировать степень отклонения биметаллической пластины.

Тепловые реле типа РТ изготовляют однофазными и двухфазными и применяют обычно совместно с магнитными пускателем???. Нагреватели реле рассчитаны на токи от 0,33 до 205 а. ???Т имеют следующие недостатки: плохую тепловую связь ???теля и биметаллического элемента и отсутствие темпе-ой компенсации, вследствие чего ток срабатывания реле ??? от температуры окружающей среды. Эти недостатки ???тельной мере устранены в новых конструкциях тепловых ???пов ТРП и ТРН, освоенных нашей промышленностью.

Командоаппараты.

Командоаппаратом называется устройство, воздействующее на цепи управления и защиты электропривода и приводимое в действие непосредственно оператором. К командоаппаратам относятся кнопки, кнопочные станции и командоконтроллеры.

Кнопки управления служат для дистанционного управления электромагнитными аппаратами (пускателями, контакторами, реле и др.) в цепях переменного тока напряжением до 500 в и постоянного тока - 440 в.

Кнопки бывают с замыкающими и размыкающими контактами, а также двухцепные с контактами обоих типов. Кнопки выполняются или с самовозвратом контактов, когда они возвращаются в исходное положение под действием пружины, или без самовозврата. Существуют также кнопки с электромагнитным удержанием контактов.

Кнопки управления, смонтированные на панели или в общем корпусе, называются кнопочными станциями. Такая кнопочная станция для управления электроприводом с тремя командами: «Вперед», «Назад» и «Стоп» показана на рис. 69. а.


Промышленностью выпускаются кнопки управления и кнопочные станции серий КУ, КС, ПКС, КСР, ПКСГ, ПЭ, ПКР и др. Длительно допустимый ток нагрузки составляет до 2—5 а, а ток включения—до 10—12 а.

Командоконтроллеры предназначены для переключения тока в электрических цепях при дистанционном или автоматическом управлении электроприводами. Они управляются при помощи рукояток, электромагнитов или специальных приборов и позволяют осуществлять сложные переключения одновре­менно в нескольких управляемых цепях.

На рис. 69, б показано устройство нерегулируемого командоконтроллера. Рукоятка управляет поворотом горизонтального квадратного вала /, на котором находится кулачковая шайба 2, состоящая из четырех отдельных кулачков. Подвижной рычаг 3 под действием пружины 4 всегда стремится занять положение показанное на рисунке, при котором контактный мостик 5 замыкает неподвижные контакты 6. При повороте вала командоконтроллера выступающая часть кулачка нажмет на ролик 7, отведет рычаг вправо и контакты 5 и 6 разомкнутся. Длитель­ность и последовательность замыкания контактов зависят от профиля кулачков.

В регулируемых контроллерах включающие и выключающие кулачки делают сменными и устанавливают в желаемой последовательности (рис. 69, в).

Рис. 69. Командоаппараты. а- кнопочная станция; б - нерегулируемый командоконтроллер; в -регулируемый командоконтроллер

 

 

На валу контроллера 1 укреплена шайба 2 с отверстиями служащими для закрепления кулачков. С передней стороны шайбы устанавливают включающий кулачок 3, а с задней – отключающий 4. Контактный рычаг 5 с роликом 6 посажен на ось 7, вокруг которой он может свободно поворачиваться. На оси 9 находится защелка 10, которую пружина 11 отжимает, поворачивая ее на оси 9 против часовой стрелки. На защелке закреплена ось отключающего ролика 12.

Если вал с кулачковыми шайбами повернуть по часовой стрелке, то включающий кулачок 3, дойдя до ролика 6, нажимает на него и поворачивает против часовой стрелки контактный рычаг 5 с находящимся на нем контактным мостиком 13, который замкнет контакты 14 и 15 и включит внешнюю (управляемую) цепь. При этом защелка 10 под действием пружины 11 войдет в вырез рычага и удержит его во включенном положении. При дальнейшем повороте вала контроллера отключающий кулачек 4, находящийся с задней стороны шайбы 2, дойдет до ролика 12 и повернет удерживающую защелку 10, освобождая при этом контактный рычаг 5. Контактный рычаг под действием пружины 8 быстро повернется вокруг оси 7 и откроет контакты.

Аналогичным образом будут работать и соседние шайбы, включающие и отключающие другие управляющие цепи. На одной шайбе может быть установлено в любом положении до шести кулачков.

Реле управления

Реле представляет собой аппарат, замыкающий, размыкающий или переключающий вспомогательные электрические цепи при размещении какого-либо параметра главной силовой цепи. Срабатывание реле может происходить под воздействием самых различных факторов: электрического тока, света, звука тепла, механических явлений и др. В соответствии с этим реле могут быть электрические, магнитные, оптические, акустические, тепловые, механические и др.

По своему назначению реле разделяются на две основные группы: реле защиты и реле управления.

Реле защиты служат для защиты электрических устройств (например, электропривода) при нарушении нормального режима работы путём отключения установки или сигнализации о появлении ненормальных явлений. При этом реле защиты должны отключать только поврежденный участок цепи, не нарушая нормальной работы остальных ее частей.

При помощи реле управления осуществляют автоматическое управление пуском, остановом, торможением, реверсированием и изменением скорости вращения электропривода. Реле управления могут реагировать и на изменения технологических параметров (температуры, влажности, размеров обрабатываемых изделий и др.) и при помощи соответствующих импульсов автоматически воздействовать на двигатели непосредственно или через другие реле и механизмы.

Наибольшее распространение в схемах электропривода лесозаготовительной промышленности получили электрические реле. Эти реле позволяют управлять сравнительно мощными исполнительными цепями при воздействии маломощных управляющих сигналов.

По принципу действия электрические реле подразделяются на электромагнитные, тепловые, индукционные, магнитоэлектрические, электронные и ионные.

Одним из наиболее важных параметров реле является время срабатывания – промежуток времени между моментом подачи управляющего сигнала и началом воздействия реле на управляемую цепь. По времени срабатывания различают реле мгновенного действия, время срабатывания которых на превышает 0,15 сек, и реле с выдержкой времени (реле времени), время срабатывания которых более 0,15 сек и обычно может регулироваться.

Величина тока, напряжения или времени срабатывания, на которые отрегулировано данное реле, называется установкой реле.

Электромагнитное реле применяют в самых различных схемах электропривода. Оно представляет собой электромагнит, якорь которого связан с одной или несколькими контактными группами, включенными в соответствующие цепи управления. Токи цепей управления не превышают нескольких ампер. Наиболее часто применяют два типа реле: поворотной и втяжной конструкции. Подвижной частью поворотных реле служит якорь, втяжных – реле-сердечник. Маломощные электромагнитные реле изготовляют преимущественно поворотного типа.

Промежуточные реле включают между реле, посылающим первичный импульс управления, и управляемым объектом. Они усиливают импульс, когда мощность контактов предыдущих реле недостаточна для непосредственного воздействия на управляемую цепь, или размножают импульс по нескольким цепям, если число контактов предыдущего реле недостаточно. Промежуточные реле применяют также и для непосредственного включения двигателей мощностью до 0,6 кВт.

Электромагнитные промежуточные реле бывают постоянного и переменного тока и изготавливаются на напряжение от 12 до 500 в с числом рабочих цепей до восьми, с замыкающими и размыкающими контактами. Длительный ток нагрузки реле разных типов находится в пределах от 0,2 до 30 а, потребляемая ими мощность – от 3 до 30 Вт, время срабатывания составляет 0,01-0,15.

Устройство промежуточного реле ЭП-41Б на рис. 70а.

Реле приводится в действие катушкой 1, расположенной на магнитопроводе. Внутри катушки может перемещаться якорь 2, шарнирно соединенный с рычагом 3, который в свою очередь связан с контактной траверсой 4. На траверсе смонтированы подвижные контактные мостики 5. При подаче напряжения на катушку 1 якорь 2 втягивается и поднимает траверсу 4. Контактные мостики 5, поднимаясь вместе с траверсой, замыкают контакты 7. При прекращении подачи тока на катушку траверса под действием возвратных пружин 8 опускается и контакты возвращаются в исходное положение.

 

Реле времени служат для создания выдержки времени при включении и отключении электрических цепей, входящих в схемы автоматического управления электроприводами. Реле времени различают: по роду питающего тока (постоянный или переменный), выдержке времени и принципу действия. Выдержка времени в современных конструкциях реле составляет от сотых долей секунды до нескольких часов. По принципу действия различают электромагнитные, маятниковые и моторные реле времени.

1) Электромагнитные реле времени применяют в приводах по­стоянного и переменного тока. Питание катушки таких реле все­гда производится от постоянного тока.

Реле времени этого типа устроены так же, как и электромаг­нитные реле мгновенного действия, с той лишь разницей, что на сердечнике электромагнита помещена короткозамкнутая катушка или надета металлическая гильза. Благодаря этому ток при размыкании цепи будет спадать медленно и якорь реле отпа­дет с выдержкой времени. Короткозамкнутая обмотка или гильза должны обладать достаточной индуктивностью и малым активным сопротивлением.

Промышленностью выпускаются электромагнитные реле се­рий РЭ-100 с выдержкой времени от 0,1 до 1 сек, РЭ-180 и РЭ-510 — до 5 сек и РЭ-580 — до 16 сек.

2) Значительное распространение в электроприводах получили маятниковые реле (рис. 70,6). Внутри катушки электромаг­нита 1 находится сердечник 2, который втягивается в нее при подаче напряжения (сигнала) и своим выступом 3 сжимает пружину 4. Пружина заставляет перемещаться вниз стержень 5, шарнирно соединенный с рычагом'5. На этом рычаге имеется зуб­чатый сектор 7, сцепленный с системой шестерен 5, 9, 10 и 11. Зубчатый сектор под действием сжатой пружины стремится по­вернуть шестерни, но этому препятствует маятник 12, связан­ный с последней шестерней.

 


 

Под влиянием возникших в шестернях усилий маятник начинает качаться, а система шестерен — разворачиваться, давая возможность постепенно перемещаться зубчатому сектору, на что потребуется определенное время. Когда сектор пройдет весь путь, то находящиеся на нем по­движные контакты 13 замкнут неподвижные контакты 14, вхо­дящие в цепь управления. Период колебаний маятника, а следо­вательно, и время задержки может регулироваться перемеще­нием грузиков маятника 15. Установка пути, который должен пройти сектор, производится установочным винтом 16. Кроме контактов замедленного действия, в реле предусмотрены кон­такты мгновенного действия 17. Когда катушка отключается, реле возвращается в исходное положение под действием силы тяжести рычага 6.

3) Примером моторного реле может служить реле типа Е-52 (рис. 70, в). Шкала времени 1, звездочка 2 и храповик с торцовыми зубьями 3 установлены на оси прибора. Для сцеп­ления храповика со звездочкой служит электромагнит 4 клапан­ного типа с поворотным якорем, к которому прикреплен рычаг5 с вилкой, скользящей вдоль оси. Главная ось приводится во вра­щение электродвигателем 6 через редуктор 7. При включении электромагнита 4 рычаг 5 перемещает звездочку 2 вдоль оси, в результате чего происходит ее сцепление с храповиком 3 и рычаг 8, жестко соединенный со звездочкой, начинает пово­рачиваться. По окончании выдержки времени рычаг 8 включит замыкающий выходной контакт контактной системы 9 и одновре­менно отключит размыкающий контакт, через который питается двигатель 6.

Возврат выходных контактов реле времени в исходное поло­жение происходит после отключения электромагнита. Под дей­ствием пружины 10 якорь электромагнита поворачивает свя­занный с ним рычаг5, который отцепляет звездочку от храпо­вика. Закрученная спиральная пружина //, связанная одним концом с рычагом 5, освободившись, поворачивает рычаг до упора, установленного на шкале времени. Время выдержки устанавливают путем поворота шкалы, положение которой фик­сируется гайкой 12.

 

 

§ 74.ПРОГРАММНЫЕ РЕЛЕ

Программные реле отличаются от обычных реле времени тем, что имеют несколько независимых контактов с различными выдержками времени. Главная цепь реле связана при этом с двигателем механически – через редуктор и механизм сцепления.

Промышленностью выпускаются несколько типов подобных реле с выдержкой времени от 2 до 3600 сек. Длительный ток на­грузки контактов составляет от 0,1 до 10 а. В качестве про­граммных реле служат счетно-шаговые и счетно-импульсные реле, многоцепные моторные реле и электропневматические приборы КЭП.

Электрическая схема счетно-шагового реле приведена на рис. 71, а. Двигатель имеет две обмотки возбуждения QBD1 и OBD2, из которых вторая питается через конденсатор С2. Вращающееся поле в двигателе создается только при одновремен­ном включении обеих обмоток. Если закоротить обмотку OBD2, соединив, например, зажимы 33 и 34, то двигатель остановится. Реле имеет два одинаковых коммутатора (рабочий и вспомога­тельный) в форме дисков, на окружности которых расположено по 30 контактных пластин. Подвижные щетки обоих коммута­торов расположены на одном валу, приводимым во вращение от двигателя через редуктор с передаточным отношением 1:150. Изображенные на схеме замыкающие контакты Р1, Р2, …, Рк ис­полнительных реле внешней схемы управления присоединяются к зажимам 33 и 34 данного реле и служат для остановки щетки коммутатора в нужном положении. От каждой пластины рабочего коммутатора один провод подведен к зажимам 0 – 29 (от К0 до К29), а другой – на зажим 30. Все замыкающие контакты вспомогательного коммутатора К`1, К`2, …, К`29, кроме нулевого К`0, соединены между собой параллельно и включены в цепь остановки двигателя. Нулевая пластина вспомогательного контактора и замыкающий контакт К`0 служат для останова щетки коммутатора в нулевом положении при возврате реле в исходное состояние. У промежуточного реле РП катушка включается на клеммы конденсатора С1 замыкающим контактом К командного аппарата, расположенного во внешней части установки (на схеме показан пунктиром).

Счетно-шаговое реле Е – 526 может работать в трех режимах.

В первом режиме шаговое перемещение щетки коммутатора происходит на одну пластину после каждого замыкания кон­такта К командного аппарата. Во втором режиме_ происходит непрерывное перемещение щетки, причем управление произво­дится от внешней схемы. Остановы делаются только в поло­жениях, заданных программой работы исполнительных механиз­мов. Третий режим является сочетанием двух первых режимов и состоит из шагового перемещения щетки с управлением от командоаппарата К и от вспомогательных реле внешней схемы (Р1, Р2, .., Я2д). Перемещение щетки — шаговое, а смещение щетки с пластин, заданных программой, осуществляется контак­тами реле после окончания работы заданного исполнительного механизма.









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.