А
втоматика
элементтері мен құрылғылары
9. Автоматиканың электромагниттік құрылғылары
9.1 Тұрақты токтың электромагнитті релесі
Автоматиканың электромагнитті құрылғылары өнеркәсіптің түрлі салаларында кең қолданыс табуда.
Электромагнитті құрылғы – бұл электрлік сигналды механикалық орын ауыстыру мен күшке айналдыратын түрлендіргіш болып табылады. Қазіргі уақытта бұл құрылғылардың сыртқы көрінісі өзгеріске ұшыраған және жетілдірілген, олар басқа да электрлік сигналдарды түрлендіргіштермен бәсекеге түсе алады.
Электромагнитті құрылғысындағы негізгі элемент электромагнит болып табылады, ол электрлік сигналды механикалық күшейтуге және орын ауыстыруға түрлендіретін қарапайым түрлендіргіш. Кіріс электрлік сигналы электромагнит орамына беріледі, ол якорь деп аталатын жылжымалы бөлікті өзіне тартады.
Орамдағы ток түріне байланысты олар тұрақты және айнымалы ток элементтері болып бөлінеді. Тұрақты ток электромагниттерін нейтралды және поляризацияланған деп бөлеміз. Нейтралды электромагниттер орамдағы токтың кез келген өрісінде якорды өзіне тартады. Плоляризацияланған электромагниттерде якорьға әсер ететін күшейту бағыты, орамдағы ток өрісінің өзгерісі кезінде өзгеріске ұшырайды.
Құрылысы бойынша клапан түріндегі якорь тартпалы және бұрмалы якоры бар электромагниттер болып бөлінеді.
Реле электромагниттері негізгі тартқыш элемент болып табылады. Бірақ түйіспелі жүйемен жабдықталған электромагниттер, яғни осыдан ары қарай қарастырылатын электромеханикалық элементтер негізіндегі электромагниттік релелер кең таралған.
Клапан түріндегі реле құрылымы 9.1- суретте сұлба түрінде көрсетілген. Корпустан, өзекшеден және якордан тұратын магнитөткізгіш электротехникалық болаттан жасалған. Қалыпты жағдайда,яғни реле орамы таусылған уақытта, якорь қайтымды серіппенің және жылжымалы түйіспелердың түйіспелі серіппесінің әсерінің есебінен өзекшеден максималды түрде алшақтайды. Реле түйіспелер жұбына ие болады (кей жағдайда түйіспенің бірнеше жұбы). Егер түйіспелер жұбы тұйықталған болса, онда олар тұйықталған түйіспе (K3) деп аталады, ал егер ашық болса , онда ашық түйіспелер (KP) деп аталады. Реле орамына кернеу берілген кезде орамдар арқылы магниттік ағынды құрайтын ток ағады. Бұл ағын электромагниттік күштерді жоғарылата отырып, якорьды өзекшеге қарай тартады, бұл кезде серіппенің механикалық күштік әсерін жеңе отырып электромагниттік күшейтілу жоғарылайды.
Электромагниттік күшейтілудің якорь мен өзекше арасындағы бос ауа қуысы шамасына тәуелділігін электромеханикалық құрылғылардың тартқыш сипаттамалыры деп атайды.
Якорь мен өзекше арасындағы бос ауа қуысына келтірілген механикалық күштердің осы бос ауа қуысы шамасына тәуелділігін құрылғының механикалық сипаттамасы деп атайды. Электромагниттік күшейтуге арналған аналитикалық теңдеуді Максвел формулаларынан алуға болады.
Мұндағы В – беттік s элементтің сыртқы жағындағы индукция векторы;n – s беттік элементінің бірлік сыртқы нормалі, бұл кезде интеграциялау күш әсер ететін денені қамтитын толық бет арқылы жүзеге асырылады.
.
