книги / Электрические аппараты автоматического управления

В отличие от магнитных систем контакторов постоянного тока магнитные системы контакторов переменнсдо-текащугеют-коротко- замкнутые витки. Последние необходимыдля того, чтобы исклю­ чить вибрдции-^якаря, которые-могут иметьместо, так-кшь-сидд притяжения 2f раз в секунду проходит через нулевые значения.

Сила притяжения F= k1Ф2. Если снабдить магнитную систему короткозамкнутым витком (рис. 7.9), то сила притяжения не бу­ дет проходить через нулевые значения. Пусть магнитный поток, проходящий через участок магнитопровода, где помещен короткозамкнутый виток, будет ФоснЧасть этого потока проходит через короткозамкнутый виток. Обозначим эту часть магнитного потока

через Фоси и построим упрощенную векторную диаграмму для

короткозамкнутого витка (рис. 7.9, а). Поток Фоси наводит э. д. с.

в короткозамкнутом витке £ кв, отстающую от Фосн на 90° Эта э. д. с. наводит в короткозамкнутом витке ток /кв, который будет в фазе с э. д. с., так как индуктивность витка ничтожна. Ток /кв вызывает магнитный поток короткозамкнутого витка Фив, кото­ рый будет практически совпадать с током и с э. д. с., а значит,

нутого витка, то она будет такой, как представлена на рис. 7.9, б. Как следует из осциллограммы, при наличии короткозамкнутого витка ни в один из моментов времени сила не равна 0 , и поэтому исключаются вибрации якоря. В этом и состоит роль короткозамкнутого витка. Отметим, что все однофазные электромагнит­ ные механизмы переменного тока должны быть снабжены корот­ козамкнутыми витками.

Блок-контакты в контакторах переменного тока выполняют те же функции, что и в контакторах постоянного тока.

Общие определения по времени срабатывания и отпускания

контакторов переменного тока остаются те же, что и для контак­ торов постоянного тока. Однако заметим, что полное время сра­ батывания контактора переменного тока меньше, чем у контакто­ ров, постоянного токя Р.гли графически изобразить полное время "срабатываний контактора переменного тока, то это будет выгля­ деть так, как изображено на рис. 7.4. Как следует из формулы (2.33),

^ср —^тр~Ь^дв> а /отп--^3“Ь^4.

Для контакторов переменного тока в отличие от контакторов

постоянного тока время fTp не превышает 0 , 0 1 сек (для тока с частотой 50 гц), тогда как для контакторов постоянного тока время /Тр может достигать 0,2—0,3 сек (рис. 7.4). Объясняется это тем, что в контакторах переменного тока переходный процесс

в магнитной системе заканчивается за четверть периода-----— и

поэтому ?тР в самом неблагоприятном случае не превышает

0,01 сек и основным является время /дв. В контакторах постоянного тока, наоборот, время /тР является основным, а /дв значительно меньше /Тр. Но так как /дв для контакторов постоянного тока почти

равно /дп контакторов переменного тока (/дв для постоянного тока несколько меньше переменного), то полное время срабатывания контакторов переменного тока значительно меньше контакторов постоянного. То же следует сказать и о времени отпускания. В контакторах переменного тока оно меньше, чем в контакторах постоянного тока. Собственное время срабатывания контакторов переменного тока примерно в 3 раза меньше, чем у контакторов постоянного тока, а собственное время отпускания примерно в 2 раза.

§7.6. ТИПЫ КОНТАКТОРОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Вотличие от контакторов постоянного тока, которые имеют главным образом однополюсное исполнение, контакторы пере­ менного тока изготовляются трех- и четырехполюсными и с боль­ шим числом полюсов. Контакторы переменного тока допускают до 1500 включений в час.

Контакторы серии КТ и КТЭ применяются в цепях перемен­ ного тока напряжением до 500 в и выпускаются на токи от 75 до 600 а, изготовляются 2, 3, 4 и 5 величины и 1, 2, 3 и 5-полюс- ными. Они имеют дугогасительные устройства, работающие по

принципу гашения коротких дуг. Выпускаются с принудительным дугогашением и без него. Первые из них отключают цепи под нагрузкой, вторые без нагрузки. Собственно время срабатывания составляет около 0,08—0,1 с е к а отпускания — 0,05—0,1 сек. Общий вид контактора серии КТ и КТЭ приведен на рис. 7.8.

Контакторы серии КТВ применяются в силовых цепях пере­ менного тока напряжением до 380 в и изготовляются на токи 75,

Рис. 7.10

150, 300 и 600 а. Контакторы с принудительным дугогашением отключают цепи под нагрузкой и без нее. Собственно время сра­ батывания около 0,08—0,1 сек, отпускания — 0,05—0,1 сек. Втягивающие катушки могут быть предназначены для работы на переменном и постоянном токе. При питании втягивающих кату­ шек постоянным током предусматриваются экономические сопро­ тивления, включаемые последовательно с втягивающей катушкой. На момент пуска экономическое сопротивление блокируется. Внешний вид контактора серии КТВ приведен на рис. 7.10. Имеются и другие серии контакторов переменного тока.

Контакторы с выдержкой времени (таймтакторы) применяют­ ся в магнитных станциях постоянного тока, предназначенных для осуществления автоматического пуска электродвигателей посто­ янного тока в функции времени. Контакторы с выдержкой вре­ мени, или таймтакторы, совмещают функции силовых контакто­ ров ускорения и электромагнитных реле времени. Отсюда и их название. Изготовляются они с одной и двумя катушками. Тайм-

такторы с одной катушкой изготовляются на базе магнитной системы реле типа ЭРЭ-180. Выдержка времени у таких контак­ торов создается медной втулкой, насаженной на сердечник. Регулирование выдержки времени достигается с помощью пру­ жины и изменением толщины немагнитной прокладки, располо­ женной между якорем и сердечником. Выдержка времени у тайм-

такторов, изготовленных на базе реле ЭРЭ-180, может достигать 5 сек.

На рис. 7.11 приведен общий вид контактора с выдержкой времени типа ТЭ-2-1001 и ТЭ-2-1002. Основными деталями этого контактора являются две магнитные системы — I и //, которые состоят из якоря <5, качающегося на призматической опоре, уголь­ ника 6 , выполненного из полосовой стали, круглых сердечников Зу прикрепленных к угольнику 6 и пластине магнитной системы II Верхняя магнитная система имеет втягивающую катушку 5, ко­ торая замыкает силовые контакты. Нижняя магнитная система имеет удерживающую катушку 7, предназначенную для подготов­ ки таймтактора к действию. Эта же катушка служит для создания выдержки времени. Притягивание якоря происходит под действи­ ем магнитного потока, создаваемого катушкой 7. Если катушку 7 отключить, якорь отпадает с выдержкой времени. Контакт 4 и якорь 8 в отключенном положении удерживаются пружиной 2. Пружина 1 оттягивает якорь от сердечника, когда катушка 7 от­ ключена.

Контакторы с выдержкой времени типа ТЭ-2-1001 и ТЭ-2-1002 применяются в цепях постоянного тока с напряжением до 2 2 0 в,

а ТЭ-203 до 440 в. Контакторы ТЭ-2-1001 и ТЭ-2-1002 имеют вы­ держку времени до 1,5 сек, а ТЭ-203, ТЭ-213 до 5 сек. Втягиваю­ щие катушки могут иметь номинальное напряжение от 24 до 220 в. Таймтакторы рассчитаны на работу в прерывисто продолжитель­ ном режиме и могут работать в повторно кратковременном ре­ жиме при ПВ = 40% с частотой до 600 включений в час.

§ 7.7. МАГНИТНЫЕ ПУСКАТЕЛИ

Магнитные пускатели состоят из одного или двух контакторов и тепловых реле, смонтированных на общей панели. Магнитный пускатель с одним контактором называется нереверсивным. Они осуществляют пуск, отключения и защиту электродвигателей от самопроизвольных включений при появлении напряжения после исчезновения его и защиту от тепловых перегрузок. Пуска­ тель с двумя контакторами на­ зывается реверсивным и, кроме перечисленных функций, вы­ полняет управление реверсом.

Пускатели предназначены для дистанционногоили автомати­ ческого управления двигателя­ ми напряжением до 500 в. Со­ временные магнитные пускате­ ли представляют собой то же, что и контакторы, с той лишь разницей, что они снабжаются тепловыми реле, которые осу­ ществляют защиту двигателя от перегрузок. Однако наличие тепловых реле ограничивает частоту включения их, и поэто­ му они не могут применяться для частых включений.

В настоящее время имеются десятки типов магнитных пус­ кателей ИА-311 (рис. 7.12), ПМЕ, МПКО, П6 , П61, МПТО, ПП-100, ПМ-701 и многие дру­ гие.

Выпускаются они как реверсивными, так и нереверсивными, переменного и постоянного тока и различных исполнений: закры­ тые в кожухах, взрывобезопасные и т. д., а также в тропическом исполнении.

§ 7.8. ЭЛЕКТРОМАГНИТЫ

Электромагниты — это электромагнитные механизмы, пред­ назначенные для превращения магнитной энергии в механиче­ скую. Используются они для управления различными механиз­ мами; при подъеме тяжестей, торможении движущихся механиз­ мов, в качестве магнитных патронов на станках и магнитных плит и столов на шлифовальных станках и в других случаях.

Однофазные электромагниты серии /МИС предназначены для управления различными механизмами путем передачи на них части механических усилий. Электромагниты типов МИС-4100 рассчитаны на тяговое усилие в 4,2 кГ, а типа МИС-5100 на тя­ говое усилие в 5 кГ

Электромагниты типа МИС-4200 и МИС-5200 являются элек­ тромагнитами толкающего действия и рассчитаны на те же уси­ лия, что и предыдущие, т. е. на 4,2 кГ и на 5 кГ соответственно.

На рис. 7.13 представлен электромагнит тянущего действия, при этом размеры в числителе относятся к электромагниту МИС-4100, а в знаменателе к электромагниту МИС-5100.

Электромагниты серии ЭС1 предназначены для схем автома­ тики металлорежущих станков и других машин и механизмов. В основном применяются для прямолинейного перемещения эле­ ментов управления.

Электромагниты серии ЭС1 подразделяются на шесть габа­ ритов: 0, 1,2, 3, 4, 5 и бывают тянущего и толкающего исполнения. Все электромагниты этой серии имеют приспособление для воз­ врата якоря в исходное положение после отключения катушки.

Тормозные электромагниты предназначены для управления механическими тормозами. Они отжимают тормозные колодки или отводят тормозные ленты от вращающихся шкивов. Применя­ ются широко на подъемных кранах и других различных меха­ низмах. Тормозные электромагниты бывают постоянного и пере­ менного тока, при этом на переменном токе однофазные и трех­ фазные.

Электромагниты постоянного тока серии МП применяются в пружинных колодочных тормозах и изготовляются с катушками параллельного и последовательного возбуждения. Катушки па­ раллельного возбуждения рассчитаны на напряжение 1 1 0 и 2 2 0 в. Если они включаются на более высокие напряжения, то приме­ няются добавочные сопротивления. На рис. 7.14 приведен общий вид колодочного пружинного тормоза с электромагнитом серии МП. Ход якоря электромагнита 3—4,5 мм, а тяговое усилие 28— 250 кГ Поэтому электромагниты серии МП называются коротко­ ходовыми тормозными электромагнитами.

2отб. 3/8

Рис. 7.13

Однофазные электромагниты переменного тока серии МО (рис. 7.15) применяются тоже в колодочных пружинных тормо­ зах, только имеют напряжение 220, 380 и 500 в. Угол поворота 5С30'—7°30', момент 30—1000 кГ/см.

Грузоподъемные электромагниты применяются в качестве дистанционного грузозахватываю­ щего приспособления для по­ грузочно-разгрузочных работ и транспортировки ферромагнитных грузов различными кранами. Они изготовляются двух основных кон­ струкции:

чушек и других предметов различной формы; прямоугольные — для транспортировки рельсов, балок, труб, листовой стали. Обычно на одной траверсе крана применяют два, три или более таких электромагнитов. Они предназначены для переноса груза, имеющего температуру до 500° С, кроме магнитов типа М-21 и М-41, которые переносят только холодные грузы. К достоинствам грузоподъемных электромагнитов при погрузочно-разгрузочных и транспортных работах в сравнении со строповым способом от­ носятся дистанционность захвата груза; удобство работы с горя­ чими грузами и с грузами различной неопределенной формы (скрап, стружка), закрепление которых весьма затруднительно; удобство складирования на максимальную высоту.