книги / Электрические аппараты автоматического управления

Командные кнопки применяются в электрических цепях по­ стоянного и переменного тока напряжением до 50 в и током до 1 а на каждую контактную пару. Изготовляются с одним и двумя нормально открытыми контактами, с одним нормально открытым и одним нормально закрытым контактами. Внешний вид команд­ ной кнопки приведен на рис. 7.24.

Блок-контакторы представляют собой облегченные электро­ магнитные контакторы, предназначенные для размыкания и за­ мыкания не силовых цепей, а цепей управления. Поэтому они имеют до 24 контактов облегченного типа, обычно мостиковых. Контакты могут быть нормально открытые и нормально закры­ тые. Блок-контакторы применяются для управления силовыми цепями небольшой мощности, маломощными двигателями, для переключения цепей, для размножения полученного импульса. Поэтому блок-контакторы могут быть также использованы как командо-аппараты, при этом в виде дистанционных и автомати­ ческих аппаратов.

Путевые выключатели предназначены для включения и от­ ключения цепей управления электрических приводов в функции пути и приводятся в действие движущимися частями механизмов. Они служат целям автоматического управления механизмами и аварийными ограничителями хода. Применяются в цепях напря­ жением до 500 в. Путевые выключатели, осуществляющие пере­

ключения только в определенных конечных точках пути, назы­ ваются конечными выключателями.

Путевые выключатели осуществляют переключения не в ка­ кой-либо одной (конечной) точке пути, а в любых предусмотрен­ ных точках пути механизма.

Принципиальной разницы в конструкциях путевых и конечных выключателей нет, оба могут выполнять функции того и другого.

По конструктивному выполнению путевые выключатели могут быть нажимные (кнопочные), рычажные, шпиндельные и вра­ щающиеся. Первые три конструкции применяются главным обра­ зом в качестве конечных выключателей, а четвертая конструк­ ция — в качестве путевых выключателей.

Выключатели серии ВК (рис. 7.25) разделяются на выключа­ тели безмоментного отключения и выключатели моментного дей­ ствия. Выключатели безмоментного отключения применяются при скорости движущихся частей механизма не менее 0,4 м/сек, так как при меньших скоростях происходит быстрый износ кон­ тактов из-за длительного пребывания дуги на контактах. В этой конструкции выключателя скорость отключения зависит от ско­ рости движения механизма привода. В выключателях моментного действия скорость размыкания не зависит от скорости перемеще­ ния движущихся частей механизма. Время срабатывания контак­ тов около 0 ,1 сек.

Выключатели серии ВК имеют самовозврат контактов в исход­ ное положение после прекращения нажима на валик или ролик выключателя.

§ 7.12. СОПРОТИВЛЕНИЯ, РЕОСТАТЫ И КОНТРОЛЛЕРЫ

Сопротивления. В настоящее время имеется большое разно­ образие изготавливаемых сопротивлений, начиная от самых ма­ лых мощностей (доли вт) до десятков кет. Маломощные сопро­ тивления выпускаются цилиндрической формы или в форме трубок, покрытых эмалью.

Сопротивления мощностью выше 1 кет изготовляются в виде ящиков сопротивлений. При этом эти сопротивления набраны из элементов сопротивлений. На рис. 7.26 представлен ящик сопро­ тивлений серии ЯС, собранный из чугунных элементов сопротив­ лений. Они рассчитаны на нагрузку от 3,85 кв до 5,8 кет при напряжении до 500 в.

Сопротивления являются необходимой составной частью боль­ шинства схем управления. По назначению различают сопротив­ ления пусковые, регулировочные, тормозные, добавочные, спе­ циальные (экономические, разрядные, балластные, нагрузочные, нагревательные, заземляющие, установочные) и др. Они изго­

товляются из материалов, имеющих высокое удельное сопротив­ ление (константан, манганин, фехраль, нихром, никелин, чугун, стальная проволока, сталь листовая Э11, никель и др.). Известно, что при протекании тока через сопротивления в них выделяется тепло. Поэтому они должны подвергаться электрическому и теп­ ловому расчету для того режима, в котором будут работать.

Рис. 7.26

Элемент сопротивления представляет собой конструктивный узел — элемент определенной величины омического сопротив­ ления.

По конструкции различают элементы сопротивлений бескар­ касные (проволочные и ленточные), на теплостойком основании, жесткие (проволочные и ленточные), литые чугунные и штампо­ ванные стальные.

Бескаркасные элементы сопротивлений (рис. 7.27) дешевы и просты в изготовлении, но в процессе работы под действием тем­ пературы изменяют форму, нарушая конструкцию (вытягивают­ ся, изгибаются).

Элементы сопротивлений на теплостойких основаниях отли­ чаются тем, что их проволока или лента помещена на теплостой­ кие основания (каркасы), отчего возрастает жесткость конструк­ ции, увеличивается общая теплоемкость, что выгодно отличает такие элементы от бескаркасных. Теплостойкие каркасы делаются различных форм, и основным материалом для этого служит фарфор.

Цилиндрический элемент типа ЦФ-146 (рис. 7.28) изготовля­ ется с желобками, расположенными по винтовой линии, которые

предохраняют проволоку от изменения формы начальной кон­ струкции при нагреве и сотрясениях. Элементы сопротивлений на фарфоровом основании изготавливаются на сравнительно не­ большие мощности.

Для относительно больших мощностей изготовляют рамочные элементы сопротивлений типа СН-323 (рис. 7.29). При такой кон­

струкции большая часть проволоки остается открытой и лишь небольшая часть соприкасается с фарфором. Такие элементы применяются главным образом при длительных тепловых режи­ мах, так как в других режимах они ведут себя хуже, чем первые две конструкции.

Рис. 7.28

Фехралевые элементы сопротивлений изготавливаются анало­ гично рамочным, по с той разницей, что на пластину оде^ы Фа‘ сонные фарфоровые «седла», позволяющие при намотке фехраля па ребро получать круглые или овальные формы. Фехралевые элементы сопротивлений не боятся перегрева, имеют малы11 тем" пературный коэффициент сопротивления, надежно работают во всех тепловых режимах. Недостаток — относительно вь1СОКая

стоимость.

Чугунные элементы сопротивлений изготовляются с поМ01Дью литья из кремнистого чугуна, в виде пластин з и г з а г о о б р азн ои формы.

где / — длина провода, м\

d — диаметр проволоки, мм\ F — поверхность, см2.

Поэтому в последней формуле появляется множитель 10. Если подставить Р и F в формулу (3.18), то получим:

Для ленты Р = р — /2;

F = 2(b+ h)\0l^20hl.

Допущение, что 6 = 0, возможно, так как b значительно меньше h:

Нагрузки в кратковременном и повторно кратковременном тепловых режимах определяются так, как это изложено в гл. 3. Постоянная времени нагрева для элементов на теплоемком кар­ касе будет

где С — удельная теплоемкость каркаса; Сп — удельная теплоемкость проволоки — ленты; G — вес каркаса;

GIT— вес проволоки или ленты;

Р— коэффициент, учитывающий участие каркаса в тепло­ отводе от проволоки. р= 0,3—0,4 при кратковременном и 0,8—0,9 при длительном режимах.

Реостаты. Реостаты являются электрическими аппаратами, состоящими из неиндуктивных сопротивлений и переключающих устройств, позволяющих изменять величину этих сопротивлений. Иными словами реостат — это регулируемое активное (омиче^ ское) сопротивление.

Реостат состоит из двух основных частей, сопротивления и переключателя сопротивлений, или ползуна, позволяющего плав­ но изменять сопротивление.

По назначению различают реостаты пусковые (для пуска двигателей), пускорегулировочные (для регулирования скорости двигателей), регулировочные (для регулирования тока или на­ пряжения в электрических цепях), реостаты возбуждения (для регулирования, напряжения генераторов).

По материалу, из которого изготовлено сопротивление, рео­ статы делятся на металлические, жидкостные и угольные. Реоста­ ты классифицируются по роду исполнения: открытые, защищен­ ные, полузащищенные и закрытые. В зависимости от среды, охлаждающей сопротивления, реостаты бывают с воздушным, масляным и водяным охлаждением.

В практике получили наибольшее распространение металли­ ческие реостаты с воздушным охлаждением. Выполняются они

сплавным и со ступенчатым изменением сопротивления.

Креостатам с плавным изменением сопротивления относятся ползунковые реостаты, получившие широкое применение в элек­ тролабораториях.

Креостатам со ступенчатым Изменением сопротивления отно­ сятся реостаты с плоским, цилиндрическим и барабанным пере­ ключателями ступеней. В плоском переключателе ступеней под­ вижный контакт перемещается в той же плоскости, в которой расположены неподвижные контакты.

Вцилиндрическом переключателе ступеней подвижный кон­ такт перемещается по цилиндрической поверхности, образован­ ной контактными поверхностями неподвижных контактов.

Вбарабанных переключателях ступеней старой конструкции подвижные контакты расположены по винтовой линии на бара­

бане (цилиндре) и на граненом стержне в виде сегментов — в современных конструкциях.

На рис. 7.31 приведена схема пускового реостата с плоским переключателем ступеней типа РП и РЗП. Такие реостаты при­ меняются на напряжение 2 2 0 в постоянного тока и на мощность до 42 кет. Они имеют защиту минимального напряжения и мак­ симально токовую защиту. Реостаты с плоским переключателем ступеней применяются при большом числе ступеней, не частых переключениях и относительно на небольшие мощности.

Реостаты с барабанным переключателем ступеней (рис. 7.32) применяются при небольшом числе ступеней сопротивлений с числом включений до 30 в час и на относительно большие мощ­ ности. На рис. 7.32: 1 — неподвижные контакты, 2 — подвижные контакты, 3 — ступени сопротивления.

Контроллеры. Контроллер — это переключатель в виде само­ стоятельного аппарата. Внешне от реостата он отличается тем» что не имеет сопротивления. Может применяться в любых цепях. В зависимости от конструкции переключателя контроллеры бьь вают плоские, барабанные и кулачковые.

Плоские контроллеры (рис. 7.33) применяются при большом числе ступеней сопротивлений или большом числе переключае­ мых цепей с небольшими токами и не частыми переключениями. Привод либо ручной, либо двигательный. На рис. 7.33: 1 — па­ нель изоляционная, 2 — конечный выключатель, 3 — неподвиж­ ный контакт, 4 — подвижный контакт траверзы, 5 — ходовая гай­ ка траверзы, 6 — винт ходовой, 7 — рукоятка ручного привода, 8 — редуктор червячный, 9 — электродвигатель, 10 — мост тра­ верзы, 11 — шина, 12 — неподвижный контакт, 13 — шина.

Барабанные контроллеры по конструкции напоминают пере­ ключатели барабанных реостатов, однако они отличаются тем, что в них предусматривается дугогашение. Барабанные контрол­ леры применяются при числе включений до 1 2 0 в час, на мощ­ ности двигателей до 45 квт постоянного и 75 кет переменного и при небольшом числе цепей.

Рис. 7.33