Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Производство железобетонных изделий

Аппараты управления электроприводом


Аппараты управления электроприводом

В промышленности строительных материалов применяют разнообразные аппараты управления электроприводом и блокировки. Все эти устройства могут выполнять следующие функции: включать и отключать потребители электрической энергии (электроприемники) ; обеспечивать электрическую защиту электроприемников и сетей от перегрузки, а также коротких замыканий; защищать электродвигатели от понижения напряжения; регулировать скорость вращения электродвигателей; производить электрическое торможение и реверсирование электродвигателей.

Аппараты, применяемые в схемах автоматического релейно-контактного управления, разделяют на три основные группы: контакторы, реле и командоаппараты.

Контактор — электромагнитный аппарат дистанционного действия с кнопочным или релейным управлением, служащий для частых замыканий и размыканий силовых электрических цепей. Контакторами можно управлять вручную или автоматически, в зависимости от изменения различных величин или же от воздействия других аппаратов.

Реле реагирует на изменения тех или иных параметров электрической цепи, действуя на цепь управления аппаратов первой группы, т. е. на контакторы. Командоаппараты позволяют воздействовать на цепь управления контакторов и реле.

Распространенным аппаратом для автоматического управления асинхронными двигателями является магнитный пускатель, представляющий собой контактор переменного тока с встроенными тепловыми реле.

Магнитная система контактора состоит из сердечника с катушкой и якоря. При подаче питания на кутушку якорь притягивается к сердечнику и контакты замыкаются. При отключении питания катушки якорь контактора отпадает под действием собственной массы и натяжения пружины.

Электромеханические реле представляют собой устройство, в котором входная электрическая величина, достигнув некоторого заданного значения, может перемещать якорь, обычно замыкающий при этом контакты более мощной электрической цепи. Реле выпускают постоянного и переменного тока.

Электромеханические реле характеризуются не только собственными параметрами, но также параметрами управляемой ими цепи. Основные параметры реле: мощность срабатывания, мощность управления, коэффициент управления, время срабатывания и чувствительность.

Рис. 1. Схема контактора

Под мощностью срабатывания понимают такую мощность, которую следует подвести к обмотке реле для обеспечения срабатывания реле и надежного замыкания его контактов. Мощность управления — максимальная, которая допускается контактами реле. Коэффициентом управления называют отношение мощности управления к мощности срабатывания.

Под временем срабатывания понимают интервал от момента подачи управляющего сигнала до начала воздействия реле на управляемую цепь (замыкание, переключение и размыкание). Чувствительностью реле называют тот минимальный ток, под действием которого реле срабатывает, т. е. перемещаются его движущиеся части.

Для использования в системах автоматики реле выбирают в зависимости от требуемой мощности управления и времени срабатывания реле с учетом их чувствительности.

По характеристике движения якоря реле подразделяют на поворотные и втяжные с перемещением якоря внутри катушки, по назначению — на реле тока, напряжения, скорости и т. п.

Реле тока срабатывает при определенном значении тока в цепи. Реле напряжения предназначено для срабатывания при определенном значении напряжения на зажимах обмотки. Реле скорости применяют для срабатывания при определенной скорости вращения контролируемого вала.

Промежуточные реле используют в цепях управления; они являются как бы повторителями тех устройств, в которых нельзя применить ток большой величины, а также устройствами, размножающими электрический сигнал. Например, промежуточное реле включают в цепи различных электроконтактных приборов (контактный термометр, контактный манометр и т. п.).

Поляризованные реле отличаются от других зависимостью направления перемещения якоря от полярности тока, протекающего по обмоткам. Благодаря сочетанию высокой чувствительности и быстродействия при срабатывании эти реле являются весьма ценными в схемах автоматики.

В поляризованных реле на якорь действуют два не зависящих друг от друга магнитных потока: постоянный (поляризующий), не зависящий от состояния схемы, создаваемый постоянным магнитом, и рабочий, который создается намагничивающей силой рабочей катушки. Величина и направление его зависят от поступающего на катушку сигнала.

Поляризованные реле типа РП выпускают в двух исполнениях: двух- и трехпозиционное.

Устройство и принцип действия трехпозиционного реле описаны ниже. Катушка реле заключена в магнитопроводе. Этот магни-топровод имеет полюсные наконечники, между которыми помещен якорь реле, выполненный из стальных пластин и подвешенный в рамке. К якорю прикреплена контактная пружина с подвижными контактами. Неподвижные контакты собраны на керамическом мостике, который прикреплен к общему корпусу. Реле закрыто кожухом.

При отсутствии напряжения на катушке на якорь, установленный в нейтральное (вертикальное) положение, слева и справа действуют две одинаковые силы притяжения постоянного магнита,

обусловленные равенством магнитных потоков. В этом случае результирующая сила находится в равновесии. Но достаточно очень небольшого тока в обмотке реле, чтобы якорь сместился от нейтрального положения. Якорь будет двигаться влево или вправо в зависимости от направления тока в обмотке. Движение якоря прекратится тогда, когда он коснется неподвижного контакта.

Подаваемое в обмотку реле напряжение обратной полярности создаст в магнитопроводе поток Ф в противоположном направлении, указанном на рисунке, и якорь перейдет в другое положение. Если изменить полярность катушки, якорь вернется в первоначальное положение, и т. д.

Реле времени применяют в случае необходимости автоматически управлять технологическими процессами во времени, причем заключать механизм через заданные интервалы. К таким реле относят моторные реле времени, выпускаемые со шкалой от 0,1 с до 24 ч. В этих реле выдержку времени обеспечивают редуктор и синхронный двигатель.

Рис. 2. Схема поляризованного реле

Рис. 3. Схема моторного реле времени

Механизм реле времени состоит из редуктора, диска времени, имеющего несколько зубцов, контактов, включенных в цепь катушек или пускателей машины, и катушки с паузным механизмом. Диск времени, вращаясь с заданной скоростью, своими зубцами замыкает контактную группу и включает электродвигатель машины или другие технологические установки. При помощи концевого выключателя размыкается цепь механизма.

Механизм реле приводится в действие синхронным двигателем. Выдержка времени создается вследствие замедления, получаемого в редукторе двигателя, и дополнительного редуктора, установленного в реле.

Фотореле. Широкое распространение получили реле, выполненные с использованием фотосопротивлений. Так, в ряде автоматических устройств (в счетчике готовых изделий, в регуляторе уровня, в фотоэлектрических концевых выключателях) применено фотореле, схема которого показана на рис. 4.

Рис. 4. Схема фотореле

Рис. 5. Схема кнопки управления

Фотосопротивление включают последовательно с обмоткой двухпозиционного поляризованного реле. Сопротивление неосвещенного фотосопротивления велико, и ток в цепи обмотки недостаточен для срабатывания реле. Когда фото-сопротивление освещено, величина его сопротивления резко уменьшается, ток возрастает и реле срабатывает, включая своими контактами то или иное устройство.

Реле контроля неэлектрических величин. В технике контроля, регулирования процессов и автоматического управления широко используют реле контроля разных физических и химических состояний контролируемой среды в технологических процессах.

К реле контроля неэлектрических величин относят, например, поплавковые реле, контакты которых замыкаются при достижении требуемого уровня воды в баках реле давления, замыкающие электрическую цепь при увеличении или уменьшении давления против заданных величин и т. п. Схемы некоторых из этих реле рассмотрены в соответствующих разделах учебника.

Командоаппараты — это устройства, предназначенные для переключений в цепях управления. Их применяют в цепях постоянного и переменного тока напряжением до 500 В. К командо-аппаратам относят кнопки управления, универсальные переключатели, а также путевые выключатели.

Кнопки управления предназначены для дистанционного включения и отключения различных электроустройств (контакторов, магнитных пускателей и т. п.). На рис. 2.40 показана кнопка управления, которая состоит из одного замыкающего и одного размыкающего контакта. При нажатии на кнопку «Пуск» подвижный контакт замыкает контакты электрической цепи, а при нажиме на кнопку «Стоп» подвижный контакт размыкает цепь. Пружины, насаженные на штифты, возвращают кнопку в исходное положение. Разрывная способность контактов, т. е. величина тока их размыкания, обычно составляет до 15 А.

На головках кнопок для удобства обслуживания делают надписи: «Пуск», «Вперед», «Назад» и окрашивают в различные цвета (кнопку «Стоп» обычно в красный).

Рис. 6. Командный электропневматический прибор КЭП:
а — кинематическая схема; б — электрическая схема

Командные электропневматические приборы (КЭП), являющиеся разновидностью реле времени, предназначены для регулирования в определенной последовательности с заданной продолжительностью различных технологических операций. Их используют для управления как электрическими, так и пневматическими цепями. Количество управляемых цепей может достигать 12 с интервалами включения их в зависимости от настройки прибора от 4 до 1488 мин. Точность времени цикла колеблется в пределах ±2,5%.

Прибор КЭП, электрическая и кинематическая схемы которого показаны на рис. 7, включается тумблером Т. Возможен также дистанционный пуск прибора при помощи кнопки К, замыкающей цепь соленоида С. Последний действует на блокировочные контакты Ki пуска или остановки двигателя.

В приборе имеется барабан, на котором расположены кулачки, воздействующие на электрические контакты. Расстановкой кулачков на разных участках окружности барабана можно установить требуемый порядок переключения всех контактов.

В этом приборе могут быть установлены пневматические переключатели, давление воздуха в которых не должно превышать 1,5 кг/см2.

Для определения времени цикла переключения контактов по таблице, имеющейся на внутренней стороне крышки корпуса, находят отметку шкалы на задатчике. Шкалу задатчика устанавливают на отметку против красной стрелки.

Универсальный переключатель УП предназначен для переключения электрических цепей (например, вспомогательных механизмов) на ручную, полуавтоматическую и автоматическую работу. Схема одной из модификаций универсального переключателя приведена на рис. 8.

Рис. 8. Схема универсального переключателя типа УП

Переключатель состоит из валика, на котором насажены секции (платы) для переключения цепей. Число секций принимают в зависимости от количества подводимых к нему электрических линий. Секции разделены перегородками из пластмассы, а над ними по всей длине переключателя проложена рейка, на которой укреплены неподвижные контакты. Подвижные контакты закреплены на двух осях, проходящих через все платы, включая торцовые металлические планки. Между крышкой, прикрепленной на лицевой стороне щита, и передней платой смонтирован фиксатор положения с рукояткой.

Цепь переключают поворотом рукоятки переключателя на 45°, что изменяет положение кулачковых шайб в соответствующих секциях, замыкающих командные цепи.

Путевые (конечные) выключатели, предназначенные для выключения машин и механизмов, приводятся в действие движущимися частями этих машин и механизмов. Выключатели служат командоаппаратами при автоматическом управлении движущимися механизмами, а также аварийными ограничителями хода различных машин.

В конечных выключателях скорость размыкания и замыкания контактов не зависит от скорости перемещения движущихся частей механизмов. Время замыкания открытого контакта и замыкания закрытого не превышает 0,1 с. Выключатели имеют устройство самовозврата для перемещения ролика в исходное положение, как только прекратится нажим на него.

Конечные выключатели имеют клеммные колодки, на которых укреплены неподвижные контакты. Подвижные контакты расположены на валике из пластмассы. Контакты выключателя перемещаются с изменением положения валика, связанного с толкателем. Контакты возвращаются в исходное положение пружиной.

Кроме контактных путевых выключателей за последние годы применяют много электрических бесконтактных преобразователей. Они не имеют контактных устройств и поэтому отличаются особо высокой надежностью действия.

В цехах заводов железобетонных изделий и вообще в условиях повышенной влажности и запыленности применение бесконтактной аппаратуры перемещений позволяет создавать надежные системы автоматики. Бесконтактные переключатели применяют в весовых дозаторах заводов ЖБИ, в системах управления перемещением различных технологических установок (бетоносмесители, бетоноукладчики и т. п.).

Бесконтактный путевой переключатель представляет собой электронное устройство, которое реагирует на введение алюминиевого флажка (экрана.) в его цепь. Этот флажок можно укрепить на любом устройстве, перемещение которого необходимо контролировать.

Электронное устройство преобразователя представляет собой трансформатор, состоящий из трех обмоток: первичной WK и двух вторичных — положительной обратной связи Wn.c и отрицательной обратной связи W0,с. Первичная обмотка включена в цепь коллектора транзистора Т, а вторичные включены последовательно в цепь его базы.

Бесконтактный преобразователь перемещения можно использовать вместе с обычным электромагнитным реле. Флажок перемещающего устройства входит в паз между этими катушками. Выве-дение флажка из паза изменяет ток в обмотке реле и оно переключает свои контакты в исполнительных цепях. Ширина флажка для срабатывания таких преобразователей составляет 4—8 мм.

Рис. 9. Конечные выключатели:
а — схема контактного выключателя; 6 — то же, бесконтактного конечного





Похожие статьи:
Поверка регулирующего клапана с мембранным исполнительным механизмом

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Производство железобетонных изделий

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум