Вопрос 29. Электрические аппараты дистанционного управления.

К аппаратам дистанционного управления относятся контакторы, магнитные пускатели и реле, коммутация контактов которых осуще­ствляется при подаче на их катушки электрического сигнала (напря­жения или тока) и снятии этого сигнала. Другими словами, это двухпозиционные коммутационные аппараты с самовозвратом, включе­ние и выключение которых осуществляется электрическим сигналом.

Контактор представляет собой электромагнитный аппарат, пред­назначенный для частых дистанционных коммутаций силовых це­пей двигателей.

Магнитный пускатель представляет собой специализированный комплексный аппарат, предназначенный главным образом для уп­равления трехфазными асинхронными двигателями, т. е. для их под­ключения к сети, отключения, обеспечения тепловой защиты и сиг­нализации о режимах работы.

Электромагнитное реле представляет собой аппарат, предназна­ченный для коммутации слаботочных цепей управления ЭП в соот­ветствии с электрическим сигналом, подаваемым на его катушку. Область применения реле очень широкая. Они выпол­няют самые разнообразные функции управления, контроля, защи­ты и блокировок в автоматизированном ЭП.

Вопрос 30. Схема включения и характеристики двигателей постоянного тока последовательного возбуждения.

В ЭП электрического транспорта и ряда грузоподъемных машин и механизмов нашли широкое применение двигатели постоянного тока последовательного возбуждения (ДПТПВ), схема включения и кривая намагничивания которых показаны на рисунках. Основ­ной особенностью этих двигателей является включение обмотки воз­буждения 2 последовательно с обмоткой якоря 1 и добавочным ре­зистором З, вследствие чего ток якоря одновременно является и током возбуждения.

Магнитный поток и ток связаны между собой кривой намагни­чивания 5, описав которую с помощью приближенного аналити­ческого выражения, можно получить формулы для характеристик двигателя.

В простейшем случае кривую намагничивания представляют прямой линией 4. Такая аппроксимация по существу означает пре­небрежение насыщением магнитной системы двигателя и позволя­ет представить зависимость потока от тока следующим образом: Ф=aI

Электромеханическая и механическая ха­рактеристики двигателя выражаются формулами:

Особенность характеристик состоит в том, что при небольших токах и моментах двигателя, соответствующих малым моментам нагрузки, его скорость принимает большие значения, при этом характеристики не пересекают ось скорости. Таким образом, для двигателя последовательного возбуждения, включенного по основной схеме (см. рис), не существуют режимы холостого хода и генератора, работающего параллельно с сетью (или режима рекуперативного торможения), так как характеристики во втором квадранте не проходят.

Вопрос 31. Датчики скорости, времени, тока и положения.

Датчики времени. При построении схем управления ЭП по прин­ципу времени в качестве датчиков используются различные реле вре­мени - электромагнитые, электромеханические, электронные, анкерные и ме­ханические.

Электромагнитное реле времени состоит из неподвиж­ной части магнитопровода 2, на котором установлена катушка 1, и подвижной части магнитной системы - якоря б с контактами 8 и 9. При отсутствии напряжения на катушке якорь 6 с помощью пружи­ны 4 удерживается в поднятом положении.

Электромеханическое реле времени состоит из специ­ального низкоскоростного двигателя и редуктора с большим пере­даточным числом, на выходном валу которого имеется рычаг, на­чальное положение которого устанавливается по шкале уставок вре­мени. Начало отсчета времени со­ответствует подаче напряжения на двигатель, который, включившись, начинает вращаться и медленно поворачивать рычаг на валу редук­тора.

В электронных реле времени обычно используются раз­личные полупроводниковые элементы (чаще всего транзисторные) и конденсаторы, время разряда или заряда которых и определяет выдержку времени.

В пневматических реле выдержка времени обеспечивается воз­душным замедлителем, управля­емым с помощью электромагнита. При подаче на электромагнит напряжения питания начинается процесс перекачки воздуха из одной камеры реле в другую через калибро­ванное дроссельное отверстие.

Механическое реле времени имеет замедлитель в виде анкерного механизма, управляемого электромагнитом. При подаче напряже­ния на электромагнит его якорь заводит пружину анкерного механизма аналогично часовому.

Датчики скорости. Информацию о скорости ЭП можно получать как от различных датчиков скорости, так и от самого двигателя Скорость двигателей постоянного и переменного тока определяет их электродвижущую силу. Таким образом, используя ЭДС в каче­стве измеряемой (контролируемой) переменной, можно получить информацию о скорости ЭП.

Электромеханическое реле контроля скорости (РКС) работает по принципу асинхронного двигателя.

Тахогенератор (ТГ) как датчик скорости двигателя обычно при­меняется в различных схемах управления. Центробежное реле скорости, выполненное по принципу цент­робежного регулятора скорости, вследствие своей громоздкости и невысокой надежности в схемах ЭП применяется редко.

Датчики тока. При достижении этим током уровня срабатывания или отпускания происходит коммутация контактов реле тока, которые производят соответствующие переключения в схемах управления двигателем.

Наиболее широко для этих целей применяются реле минималь­ного и максимального токов Датчики положения. К датчикам положения, которые широко используются в разомкнутых схемах управления ЭП, относятся пу­тевые и конечные выключатели различных типов. При достижении ЭП или исполнительным органом рабочей машины определенных положений эти выключатели выдают сигналы, которые затем по­ступают в цепи управления, защиты и сигнализации. Конечные вык­лючатели применяются для предотвращения выхода исполнитель­ных органов из рабочей зоны (например, моста подъемного крана за пределы подкрановых путей). Путевые выключатели использу­ются для подачи команд управления в схему в определенных точ­ках пути исполнительных органов (например, при подходе кабины лифта к этажу).