Реле, реализующие функции датчиков (реле времени, напряжения, тока)

В качестве датчиков времени используются реле времени раз­личной конструкции [4].

Рис. 5.12. Электромагнитное реле времени

Электромагнитное реле времени. Электромагнитное реле вре­мени постоянного тока состоит из неподвижной части магнитопрово-да 2 (рис. 5.12) и подвижной части магнитной системы (якорь 6). На неподвижной части магнитопровода установлена катушка 1. Реле имеет неподвижные контакты 8 и подвижные 9, укрепленные на под­вижной части.

Включение реле происходит, как у электромагнитного реле без выдержки времени. При подаче напряжения на катушку реле 1 якорь 6 притягивается к сердечнику 2.

Выдержка времени обеспечивается за счет замедления возврата якоря в исходное положение при отключении напряжения с катушки. Замедление обеспечивает медная гильза 3, которая и обеспечивает выдержку времени. Спадающий магнитный поток создает в гильзе, по Закону Ленца, ЭДС и ток направленный так, что поток, создаваемый гильзой, препятствует уменьшению магнитного потока в магнитопроводе. Замедленное спадание потока создает выдержку времени при отпускании. Наличие медной гильзы замедляет спадание магнит­ного потока, т. е. якорь на некоторое время удерживается на сердеч­нике магнитопровода, а затем происходит отпадание якоря, а, следо­вательно, и переключение контактов реле с выдержкой времени.

Выдержка времени реле регулируется ступенчато количеством или размером гильз, одеваемых на магнитопровод, а также толщиной немагнитной прокладки 7 определенной толщины, закрепляемой на якоре 6 (уменьшение толщины прокладки вызывает увеличение вы­держки реле и наоборот). Предусмотрена и плавная регулировка за счет изменения натяжения пружины 4 с помощью гайки 5. Чем мень­ше будет затянута пружина, тем больше будет выдержка времени и наоборот.

Выпускаются несколько типов электромагнитных реле времени. Реле РЭВ 811...РЭВ818 обеспечивают выдержку времени от 0,25 до 5,5 с. Изготавливаются с катушками на напряжение постоянного тока 12,24,48, ПО и 220 В.

Пневматическое реле времени. Пневматическое реле времени типа РВП 72 (рис. 5.13) состоит из электромагнита, пневматического демпфера (замедлителя) и микропереключателя.

При подаче напряжения на катушку 3 якорь электромагнита 4 двигаясь, по направляющим 2 втягивается внутрь катушки и освобо­ждает хвостовик 5, связанный с диафрагмой 10. Нижняя полость 7 диафрагмы свободно сообщается с атмосферой, а верхняя полость 11 — через регулируемое отверстие, дроссель 14 и выпускной клапан 8, по­этому скорость перемещения хвостовика зависит от сечения дросселя, так как через него происходит засасывание воздуха из воздушной ка­меры 12 (через отверстие 14) в верхнюю полость диафрагмы. Сечение дросселя регулируется с помощью иглы 13 и гайки 15, причем, чем больше сечение дросселя, тем меньше выдержка времени реле. Пере­ключение контактов происходит в тот момент, когда хвостовик опус­тится в крайнее нижнее положение и рычагом 17 нажмет кнопку мик­ропереключателя 16.

9 10 11 12 13 14 15

2 1

Рис. 5.13. Пневматическое реле времени

Электронные реле времени (рис. 5.14) в своих схемах использу­ют полупроводниковые элементы (транзисторы). Выдержка времени реле определяется временем заряда или разряда конденсаторов.

В исходном положении контакт K замкнут, конденсатор С будет заряжаться с полярностью, показанной на рис. 5.14. Команда на начало отсчета времени подается при размыкании управляющего контакта K.

После чего начинается разряд конденсатора С через резистор R2 и переход эмиттер - база транзистора VT2 отрицательного потенциа­ла. Он откроется, по обмотке реле KV начнет протекать ток, оно сра­ботает и переключит свои контакты. Отсчет времени закончится. Вы­держка времени реле определяется временем разряда конденсатора С, которое зависит от величины его емкости и сопротивления резистора R2. Регулируя эти величины, можно установить требуемые выдержки времени реле. Серийно выпускаются электронные реле времени серии ВЛ46, ВЛ56, которые обеспечивают выдержку време­ни от 0,1 до 10 мин.

В качестве датчиков тока и напряжения используются реле тока и напряжения. Их катушки включаются непосредственно в цепь кон­тролируемого электроприемника (двигателя). В некоторых схемах ре­ле включаются с трансформаторами тока и напряжения, что позволяет отделить цепи управления от силовых цепей. При достижении током уровня срабатывания или отпускания реле происходит соответст­вующее переключение контактов в цепи управления двигателем. Реле тока реализуют минимально токовую и максимально токовую защиту электродвигателей, систем электроснабжения промышленных пред­приятий.

Реле напряжения используются, как реле минимального напряже­ния. При снижении напряжения сети на 60-70 % от номинального U_ном

или полного его исчезновения отключается реле минимального напря­жения и своими контактами отключает питание схемы управления.

6. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ МУФТЫ УПРАВЛЕНИЯ

Для регулирования частоты вращения, вращающего мо­мента на валу, для соединения и разъединения ведущего и ведомого валов применяются электрические аппараты в виде муфт с электрическим управлением. Эти муфты мож­но подразделить на индукционные и электромагнитные.

Индукционные муфты (рис. 6.1) по принципу действия аналогичны асинхронному двигателю с короткозамкнутым ротором. Приводной двигатель соединяется со сплошным якорем 1, ведомый вал связан с индуктором 2. Катушка возбуждения 4 создает постоянный магнитный поток 5, за­мыкающийся по якорю 1. При вращении якоря магнитное поле катушки индуктора пересекает цилиндрическое тело якоря, и в нем наводятся вихревые токи. Взаимодействие этих токов с магнитным полем создает силу, которая увле­кает индуктор в направлении вращения якоря. Материал якоря должен обладать малым удельным электрическим сопротивлением, что обеспечивает возникновение достаточ­но больших вихревых токов, и высокой магнитной проница­емостью для получения возможно больших значений магнитного потока.

Регулируя ток возбуждения I_в и тем самым меняя магнитное поле, можно плавно регулировать в широких преде­лах частоту вращения и передаваемый вращающий момент ведомого вала.

-

Рис. 6.1. Индукционная муфта:

7 — якорь; 2 — индуктор; 3 — магнитная система; 4 — катуш­ка возбуждения; 5—магнитный поток

На рис. 6.2 показаны механические характеристики ин­дукционной муфты. На этом рисунке I_в*= I_в/I_в.ном — ток возбуждения в относительных единицах; М_* =М/М_ном— передаваемый момент в относительных единицах, где М_ном — номинальный момент муфты; I_в.ном — соответству­ющий ему номинальный ток возбуждения; п — частота вра­щения в процентах частоты вращения при отсутствии на ведомом валу нагрузки.

При увеличении момента нагрузки угловая скорость ве­домого вала уменьшается. При этом возрастают скольже­ние и токи, наводимые в якоре муфты. Увеличение токов в якоре увеличивает момент, развиваемый муфтой и пере­даваемый на ведомый вал.

Механические характеристики индукционной муфты су­щественно зависят от нагрузки. Поэтому для стабилизации скорости применяются специальные регулирующие устрой­ства.

Более широко применяются электромагнитные муфты, в которых используется электромагнитное усилие притяже­ния между ферромагнитными телами. Эти муфты удобны в эксплуатации, имеют малые габаритные размеры и небольшое время срабатывания, передают большие мощ­ности на валу при сравнительно малой мощности управле­ния. Ниже рассматриваются фрикционные, ферропорошковые и гистерезисные электромагнитные муфты.

Рис. 6.2. Механические характеристики индукционной муфты при раз­личном токе возбуждения