книги из ГПНТБ / Комаров, А. Ф. Наладка и эксплуатация электрооборудования металлорежущих станков

ника (полюс) раздвоен и на нижней его половине поме­ щены три короткозамкнутых витка. Якорь не имеет штифта отлипания, ток питания — переменный, потребляемая мощность 8 В -A, номинальное напряжение — до 250 В, допустимый коммутируемый ток 5 А, разрывная мощность контактов 50 Вт.

Реле РЭС-6 (рис. 54) и РМУГ (рис. 55) обеспечивают эксплуатационные данные, приведенные в табл. 15.

Технические данные реле типа РПУ-2, которые ре­ комендуются ЭНИМС для применения в станках, приве­ дены в табл. 16.

В схемах управления приводами металлорежущих станков применяют специальные электромагнитные ме­ ханизмы — шаговые искатели. Различают реверсивные и нереверсивные шаговые искатели. Шаговый искатель (рис. 56) состоит из контактных полей с неподвижными контактами 8, подвижных контактных щеток 9 и электро-

чехол

Рис. 55. Реле РМУГ

100

Рис. 56. Шаговый искатель

магнитного механизма; работает в импульсном режиме. При подаче напряжения на обмотку 1 электромагнитного механизма якорь 2 поднимает вверх собачку 5. Собачка передвигает храповое колесо 6, а вместе с ним контакт­ ную щетку 9 на соседнюю ламель контактного поля.

Таблица 15

101

Таблица 16

П р и м е ч а н и я ; 1. Отношение индуктивности к активному сопроти­ влению при работе на постоянном токе составляет 0,01 с. 2. Коэффициент мощности cos ф цепи при нагрузке на переменном токе — не менее 0,4. 3. / м —

сила тока, определяющий коммутационную способность; 1Изн —• сила тока

при соответствующей износостойкости. При постоянном токе электрическая износостойкость составляет 1 млн. циклов, при переменном токе — 2 млн. цик­ лов при вероятности безотказной работы 0,65.

Одновременно происходит размыкание контактов 4 шаго­ вого искателя, включенных последовательно с обмоткой 1, цепь питания которой прерывается, якорь электромагнита отпадает и собачка под действием пружины 3 опускается вниз, фиксируя храповик. Затем вновь включается элек­ тромагнитный механизм, и подвижная контактная щетка переходит на соседнюю ламель и т. д.

Шаговый искатель может иметь несколько контактных полей, каждое из которых коммутируется отдельной кон­ тактной щеткой. Контактные поля располагаются на дуге 180ч или 120°. Для обеспечения надежной коммутации контактные щетки выполняют двухили трехлучевыми. При этом в момент размыкания последнего неподвижного контакта одним из лучей щетки другой ее луч замыкает первые неподвижные контакты. Для получения вспомога­ тельных команд ^используют контактную группу 7.

102

Реверсивные шаговые искатели отличаются от описан­ ного наличием второго электромагнитного механизма, обеспечивающего перемещение контактной щетки в обрат­ ном направлении. Реверсивные шаговые искатели РШИ-25 имеют 4, 6 или контактных полей, содержащих по 27 неподвижных контактов на каждом контактном поле.

Поляризованные реле являются наиболее чувстви­ тельными из всех типов реле, на работу реле оказывает влияние полярность питающего напряжения. Постоянный магнит или электромагнит имеет специальную обмотку (обмотку возбуждения). Если стальной поворотный якорь расположить между двумя постоянными магнитами, на которых имеются обмотки возбуждения постоянного тока, и удерживать его пружинами в нейтральном положении, то магнитный поток, создаваемый в воздушных зазорах, будет зависеть от направления тока в обмотках. В одном из зазоров магнитные потоки постоянного магнита и об­ мотки вычитаются, а в другом складываются. В результате этого якорь будет притягиваться к полюсу с большим магнитным потоком. Таким образом, направление пере­ мещения якоря зависит от полярности входного сигнала.

Неподвижные контакты поляризованных реле могут иметь различную настройку. Различают нейтральную настройку контактов, настройку контактов с преоблада­ нием и трехпозиционную настройку. Нейтральной на­ стройкой контактов (рис. 57, а) называют симметричное относительно нейтральной оси положение неподвижных контактов. При включении поляризованных реле, име­ ющих нейтральную настройку контактов, якорь реле перемещается из одного крайнего положения в другое и при отключении реле не возвращается в исходное поло-

Рнс. 57. Настройка контактов поляризованных реле:

а нейтральная; б = о преобладанием; в = трехпозиццонная

103

жение. Для возврата реле необходимо подать на обмотку возбуждения напряжение обратной полярности. К реле, имеющим нейтральную настройку контактов, относятся реле РП-4.

Настройкой контактов с преобладанием называют такое взаимное, положение контактов, при котором они расположены по одну сторону от нейтрали (рис. 58, б). При такой настройке левый зазор между якорем и полю­ сами магнита всегда меньше правого зазора, а следова­ тельно, магнитный поток в левом зазоре больше магнит­ ного потока в правом зазоре. Поэтому при отключении обмотки возбуждения якорь реле возвращается в исходное положение. Настройку контактов с преобладанием имеют реле РП-7.

Трехпозиционной настройкой контактов называют та­ кую настройку, при которой контакты реле расположены симметрично относительно якоря, удерживаемого пружи­ нами в нейтральном положении (рис. 58, в). В зависимости от полярности входного напряжения якорь реле замыкает правый или левый контакты. При отключении входного сигнала якорь под действием пружин возвращается в исходное положение. Трехпозиционную настройку имеют реле РП-5.

Для повышения надежности и чувствительности поля­ ризованных реле их магнитную систему выполняют из пермаллоя, имеющего малые потери на перемагничивание.

Промышленность изготовляет различные промежуточ­ ные реле постоянного и переменного тока. В схемах упра­ вления приводами современных металлорежущих станков широко применяются промежуточные реле РП-23,

МКУ-48, РПТ-20, ПЭ-20, ПЭ-14, ПЭ-16, КДР, РЭС-10,

РЭН. В качестве промежуточных реле широко исполь­ зуют контакторы магнитных пускателей ПМЕ.

Реле времени. Для работы схем автоматики часто необ­ ходимо создать выдержку времени между срабатыванием двух или нескольких аппаратов. Выдержку времени полу­ чают или с помощью контура резистор—конденсатор, или с помощью реле времени. На рис. 58 приведены схемы, позволяющие получить выдержку времени при включении и отключении реле. После замыкания контакта управля­ ющего реле УК осуществляется заряд конденсатора С по цепи: «+» источника контакты реле — УК — диод Д — конденсатор С — «—» источника. Напряжение на обклад­ ках конденсатора увеличивается и при достижении вели-

104

чины напряжения срабатывания реле Р последнее вклю­ чается. Выдержка времени, полученная при помощи такой схемы, определяется постоянной времени цепи заряда конденсатора Т = RC, где R — измеряется в омах, а С — в фарадах. Перед следующим включением необхо­ димо обеспечить время, достаточное для разряда конден­ сатора через обратное сопротивление диода и катушку реле. Если это время слишком велико, конденсатор сле­ дует шунтировать сопротивлением или контактом.

Схема, приведенная на рис. 58, б, позволяет получить выдержку времени при отключении реле. После размы­ кания контактов управляющего реле УК реле Р не отклю­ чается мгновенно, так как через его катушку некоторое время протекает ток разряда конденсатора С. Напряже­ ние между точками 1—2 снижается и при величине, рав­ ной напряжению отпускания реле Р, последнее отклю­ чается. С помощью контура резистор-конденсатор может быть получена выдержка времени от 0,1 до нескольких секунд.

Конструктивно реле времени делятся на: реле с элек­ тромагнитным замедлителем; реле с механическими и пневматическими замедлителями и электронные реле вре­ мени.

Реле РЭ-800 с электромагнитным замедлителем можно использовать в качестве реле времени. Магнитная цепь реле с электромагнитным замедлителем состоит из сер­ дечника, якоря и немагнитной прокладки. Сердечник укреплен на плите с помощью алюминиевого цоколя. Цоколь служит также для крепления контактной системы. При включении реле якорь притягивается к сердечнику под действием силы, созданной магнитным потоком ка­ тушки, преодолевающей противодействие пружины.

105

Выдержка времени получается двумя способами. При закорачивании катушки реле через контакты другого реле в катушке первого магнитный поток, а следовательно, и сила, удерживающая реле во включенном положении, будут медленно спаХать. Выдержка времени в этом слу­ чае будет определяться постоянной времени катушки

Т = —■, где L — индуктивность катушки в Г; R — актив­

ное сопротивление катушки в Ом.

Чаще используют второй путь получения выдержки времени. Эффект замедления при нем достигается за счет установки на сердечнике электромагнита закороченного медного витка (демпфера). Выдержка времени, получаемая таким образом, колеблется от сотых долей секунды до 0,5 с. В качестве материала для магнитной системы реле с электромагнитным замедлителем используют электро­ техническую сталь ЭАА с низкими потерями. Торцы сер­ дечника и примыкающую к ним поверхность якоря шли­ фуют. Это позволяет получить большие значения вы­ держки времени. Магнитную систему таких реле выпол­ няют насыщенной для обеспечения надежности срабаты­ вания реле при значительном снижении питающего на­ пряжения. Электромагнитные реле времени просты, на­ дежны в эксплуатации, имеют большой срок службы и их применяют в схемах с большим числом включений.

Реле с механическим замедлителем состоит из электро­ магнита постоянного или переменного тока и контактной системы, которые связаны с замедляющим устройством в виде пневматического демпфера или часового (анкер­ ного) механизма. Выдержку времени изменяют путем регулировки замедляющего устройства. Пневматическое реле времени РВП-2000 (рис. 59) позволяет очень легко регулировать выдержку времени в пределах 0,4—180 с. Реле состоит из электромагнита, пневматического демп­ фера и микропереключателя. При включении реле якорь электромагнита 4, двигаясь по направляющим 2, втяги­ вается внутрь катушки 3 и освобождает хвостовик 5, связанный с резиновой 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 ка­ меры 12 (через отверстие 14) в верхнюю полость диафрагмы.

106

контакты микропереключателя возвращаются в исходное положение пружиной 6. Клапан 8 под действием пру­ жины 9 возвращается в исходное положение и тем самым препятствует обратному поступлению воздуха из воздуш­ ной камеры 12 в верхнюю полость диафрагмы. Реле РВП может иметь второй микропереключатель, контакты кото­ рого переключаются без выдержки времени.

Разновидностью реле с механическим заменителем являются моторные реле времени, которые применяют для создания выдержек времени от нескольких секунд до нескольких часов. Отечественная промышленность выпускает целую серию моторных реле времени, обеспе­ чивающих различные выдержки времени и имеющих раз­ личное исполнение контактов: РВТ-1200, Е-52, Е-58, МРВ-6М и др. Приводом реле РВТ-1200 (рис. 60) служит синхронный двигатель 1 типа СД-2, вращение которого через редуктор 2, шестерни и муфту сцепления передается валу 8, вращающемуся с малой скоростью. Шестерня 3 на торцовой части имеет зубья для сцепления с диском 4.

107

в

Сцепление произойдет, когда сработает электрома­ гнит 9, т. е. по получению сигнала на срабатывание, при этом вращение шестерни 3 через-диск 4 будет пере­ даваться через вал 8 к шестерне 5 главной оси 7. На глав­ ной оси насажены диски 10, имеющие пять рабочих и одну вспомогательную шкалу с упорами 11. Кулачки связаны с контактной системой 13. В момент набегания упора 11 на кулачок 12 срабатывают замыкающие и размыкающие контакты реле 13. Рабочие контакты могут замыкаться с различной, не зависящей друг от друга, выдержкой времени. Одновременно с вращением дисков происходит закручивание пружин 6, служащих для возврата меха­ низма в исходное положение. При замыкании последней контактной пары срабатывает вспомогательный контакт и отключает двигатель реле от сети, движение дисков пре­ кращается, и реле останется во взведенном положении. С прекращением сигнала отключается электромагнит, диск выходит из зацепления, и под действием пружины 6 возвращается в исходное положение. Для смягчения уда­ ров при возврате на реле установлен центробежный тормоз.

Время выдержки реле РВТ-1200 регулируют так. Снимают кожух реле иопускают гайки, фиксирующие диски на оси реле. Диски устанавливают так, чтобы против ука­ зателя — стрелки, относящейся к диску, находилось необ-

108

ходимое деление шкалы. После установки нужных значе­ ний времени выдержки диски фиксируют с помощью за­ жимных гаек на валу и устанавливают кожух. Реле РВТ-1200 обеспечивает выдержку времени от нескольких секунд до 26 мин с точностью ± 5 с.

Реле Е-58-2 и Е-52-1 по принципу действия и кинема­ тической схеме аналогичны реле РВТ-1200 и отличаются от него количеством шкал, наличием промежуточного реле и пределами регулирования времени выдержки, ко­ торые составляют 60 с для реле Е-52-1 и Е-58-2.

Моторные реле имеют высокую точность срабатывания и позволяют плавно регулировать значение выдержки времени в большом диапазоне, однако их применение ограничивается из-за больших габаритных размеров, сложности конструкции и невысокой надежности.

Электронные реле времени применяют там, где необ­ ходимы малые габаритные размеры, высокая износоустой­ чивость. Отечественная промышленность выпускает це­ лый ряд электронных реле времени.

Реле Е-525Т (рис. 61) питается от источника перемен­ ного тока через силовой трансформатор. Диод Л1 служит для выпрямления переменного тока, а диод Л2 — для заряда конденсатора С2. Основной лампой является пен­ тод 6Ж.4П. Выходное промежуточное реле РЗ типа МКУ-48 включено в анодную цепь лампы ЛЗ.

Реле Е-525Т работает следующим образом. При подаче напряжения входное реле Р1 включается, при этом кон­ денсатор С2 отключается от зарядной цепи второго диода Л2 и подключается к диоду Л1 и регулируемым резисторам R7, R8.

Конденсатор С2 заряжается и напряжением положи­ тельной полярности открывает лампу ЛЗ. При достижении ее анодным током значения тока трогания включается реле Р2, производит необходимые переключения во внеш­ ней цепи и соединяет сетку и катод лампы ЛЗ. Это необ­ ходимо для обеспечения четкой работы лампы.

Возврат реле осуществляется отключением входного реле Р1, при этом конденсатор С2 начинает заряжаться до напряжения обратной полярности, что приводит к за­ пиранию лампы ЛЗ, отключению реле Р2 и возврату реле времени в исходное положение. Регулирование выдержки осуществляется с помощью резисторов Rr и RT, причем первый из них позволяет осуществлять ступенчатое, а второй — плавное регулирование выдержек времени.

109