книги из ГПНТБ / Гейлер Л.Б. Электрооборудование и электроавтоматика кузнечно-прессовых машин

якорь 2. При этом механически связанный с ним упор 3 опускается и колодка 5, подпиравшаяся упором 3, отталкивается пружиной 7 вниз. С колодкой 5 механически связан грибообразный поршень 8, на поверхности которого укреплена резиновая мембрана 9. При опу­ скании поршня 8 вниз над мембраной образуется разреженное про­ странство, в которое через отверстие 13, суконный фильтр 12, отвер­ стие И и канал с регулировочным штифтом 10 постепенно проходит воздух из окружающей среды. Колодка 5 опускается медленно, и после достижения ею крайнего нижнего положения упор 6 нажи­

13 11

мает на контактную систему 4 и вызывает ее срабатывание. В каче­

стве готовой контактной системы у этого реле используется микро­ переключатель.

Таким образом, отсчет времени реле начинается с момента включе­ ния электромагнита посредством некоторого управляющего контакта УК схемы и заканчивается срабатыванием контактной системы реле.

Выдержку времени, обычно называемую у с т а в к о й реле, изменяют посредством поворота штифта 10, регулирующего сечение

канала, по которому наружный воздух проходит в полость, образую­ щуюся над резиновой мембраной.

При отключении катушки электромагнита его якорь 2, упор 3, колодка 5 и упор 6 под действием возвратной пружины 16 приходят

в первоначальное положение. Воздух при этом выталкивается через канал 15, приподнимая клапан 14.

В системах электрооборудования кузнечно-прессовых машин применяется также маятниковое реле времени (типа РВМ-2) с элек­ тромагнитным приводом, которое может обеспечить выдержки вре­ мени от 2 до 10 сек. с точностью +10%. На фиг. 95 показано устрой­ ство маятникового реле времени.

169

Рассмотренная схема обеспечивает не только облегчение упра­ вления пусковым процессом, но и невозможность пуска, вследствие недосмотра, электродвигателя без реостата, так как при всяком отключении электродвигателя или при ненормальном понижении напряжения сети все контакторы отпадают и, следовательно, в схему электродвигателя вновь вводится полное сопротивление пускового реостата.

Реле времени широко используются для автоматизации циклов работы производственных машин.

. Пусть, например, движущемуся узлу машины необходимо по условиям технологического процесса обеспечить перемещение в неко­

происходит отключение электродвигателя и прекращение дальней­ шего перемещения. Н.о. контакт переключателя ПВ2 замыкает цепь катушки реле времени РВ. Пока механизм реле времени отрабаты­

вает установленное время, движущийся узел находится в конечном положении; по истечении выдержки времени закроется н. о. кон­ такт РВ и включается контактор 2К; двигатель начинает вра­

щаться в обратную сторону, а подвижной узел отходит к исходному положению. При этом размыкается н. з. контакт путевого пере­ ключателя ПВ1 и движение прекращается. Контакт реле времени РВ необходимо шунтировать контактом самоблокировки 2К, так как

при отходе движущегося элемента от конечного положения путевой

зано устройство такого реле. Когда управляющий контакт УК разом­ кнут, через катушку 3 реле протекает ток и якорь 1 реле притянут к его сердечнику 4, как это показано на фиг. 98 пунктиром. Для полу­ чения выдержки времени необходимо замкнуть контакт УК. При этом

магнитное поле катушки, образованное протекавшим через нее током, исчезая, наводит в виткйх катушки 3 э. д. с. самоиндукции, под действием которой в замкнутом контуре, образованном катушкой 3 и замкнувшимся контактом УК, потечет ток. Этот ток будет под­ держивать магнитный поток, благодаря чему якорь 1 реле некоторое

время удерживается в притянутом положении. Величина тока,

т

протекающего в указанном выше контуре, непрерывно уменьшается,

ичерез некоторое время якорь реле под действием собственного веса

исжатой пружины 6 отпадает, вызывая размыкание одного и замы­

кание другого контакта. Уставка реле регулируется путем изме­ нения сжатия пружины 6 посредством винта и гайки 5.

Для устранения возможности прилипания якоря к сердечнику вследствие остаточного магнетизма к якорю прикрепляется тонкая пластина 2 из немагнитного материала, толщину которой можно

изменять, меняя тем самым магнитный поток системы при притя­

нутом якоре. При этом также изменяется уставка реле. Чем толще прокладка, тем меньше выдержка времени.

Фиг. 98. Электромагнитные реле времени.

Если короткое замыкание катушки неудобно, применяется элек­ тромагнитное реле е демпфером. Отличие этого реле от рассмотрен­ ного выше заключается в том, что его катушка наматывается на тол­ стостенную медную трубку (демпфер) 5, служащую каркасом катушки. В случае применения реле с демпфером управляющий контакт УК включается последовательно с катушкой (фиг. 98, б). При размы­

кании этого контакта магнитный поток реле, исчезая, наводит в медной трубке 5 электродвижущую силу. В трубке, представляю­

щей собой замкнутый контур, возникает при этом ток, удерживаю­ щий якорь от отпадания. Ток в трубке будет затухающим, и при достаточном его уменьшении якорь реле отключается. Вследствие раз­ магничивающего действия демпфера время включения этого реле больше, чем у описанного выше электромагнитного реле без демпфера.

Электромагнитные реле времени обеспечивают выдержки вре­ мени до 5—12 сек. в зависимости от конструктивного исполнения.

В цепи переменного тока эти реле непосредственно включать нельзя, так как величина тока катушки, а следовательно, и маг­ нитного потока системы в момент срабатывания управляющего

На фиг. 99 представлена схема автоматизации пускового про­ цесса двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением

172

посредством электромагнитных реле времени 1РУ и 2РУ, назы­

ваемых в таких схемах реле ускорения. Эти реле управляют кон­ такторами ускорения 1У и 2У в схемах автоматизации пуска.

При включении схемы под напряжение посредством рубильника ток проходит через обмотку электромагнитного реле времени 1РУ, якорь электродвигателя Д и две ступени пускового реостата Ri и Вследствие большого сопротивления катушки 1РУ ток в этой цепи

весьма мал и никакого действия на электродвигатель не оказывает. Реле 1РУ при этом включается, и его н. з. контакт размыкается.

силы, ограничиваемый двумя ступенями пускового реостата. Часть этого тока ответвляется в катушку 2РУ, и реле притягивает свой якорь. Так как теперь реле 2РУ сработало, то его н. з. контакт с выдержкой времени на замыкание, включенный в цепи катушки' 2У,

разомкнется. Одновременно с замыканием цепи якоря рабочий кон­ такт контактора КЛ замыкает накоротко катушку электромагнит­ ного реле времени 1РУ. В цепи катушки и контакта КЛ после этого

некоторое время протекает ток, величина которого непрерывно убывает, как это было описано выше (фиг. 98). Когда этот ток ста­ новится недостаточным для удерживания якоря в притянутом состоя­ нии, якорь отпадает и замыкает свой н. з. контакт 1РУ. При этом включается контактор 1У, главный контакт которого замыкает накоротко первую ступень пускового реостата Ri и одновременно закорачивает катушку второго электромагнитного реле времени 2РУ.

Реле отпадает с выдержкой времени и своими н. з. контактами вклю­ чает контактор 2У. Главный контакт этого контактора замыкает

накоротко вторую ступень пускового реостата. На этом процесс пуска двигателя заканчивается.

Параллельно обмотке возбуждения ОВ присоединено уже извест­ ное разрядное сопротивление PC, предохраняющее изоляцию обмотки

173

or возможности ее повреждения в случае аварийного обрыва цепй возбуждения.' Это сопротивление выбирается в 4—5 раз больше собственного сопротивления обмотки возбуждения.

В схемы двигателей параллельного возбуждения обычно вводят реле, предотвращающее возможность недопустимого повышения скорости вращения двигателя при обрыве цепи его возбуждения. Катушку этого реле включают в цепь возбуждения.

Помимо описанных реле времени, в кузнечно-прессовом машино­ строении применяют также моторное реле времени (типа РВМ) с син­ хронным электрическим двигателем (фиг. 100).

Действие этого реле заключается в следующем.

При включении электромагнита 19 в сеть переменного тока посредством системы рычагов поворачивается коромысло 6, и вилка 7. При этом рычаги 3 под действием пружин 1 и 2 прижимаются к пово­ ротной гребенке 5, а вилка 7 включает фрикционную муфту 11, которая сцепляет ось 10 с большим зубчатым колесом 4, связанным с колесом 14.

Одновременно с электромагнитом 19 включается маломощный синхронный двигатель 13, снабженный встроенным-червячным редук­ тором. Ось 10 при этом начинает закручивать пружину 8 и повора­ чивать кулачок 12. При повороте на определенный угол кулачок 12 своим выступом 15 нажимает на рычаг 9 и этот рычаг поворачивает

174 •

гребенку 5. Рычаги 3 имеют глубокие пазы, и когда гребенка § при своем повороте доходит до этих пазов, рычаги 3 проваливаются,

причем происходит замыкание одного и размыкание другого кон­ такта. Последний контакт отключает синхронный двигатель от сети. Когда цепь электромагнита разрывается, пружина 20 через ту же систему вспомогательных рычагов опять поднимает рычаги 3 над гребенкой 5, фрикционная муфта 11 отключается и пружина 8 пово­ рачивает ось 10 в обратную сторону до тех пор, пока шпилька кулачка 12 не упрется в упор 16. Таким образом реле оказывается возвращенным в исходное положение. Вращая шкалу 17 посред­ ством головки 18, можно изменять положение упора 16, а следова-

тельно, и угол поворота оси 10. Рассматриваемое реле времени

вразличных исполнениях допускает уставки от 1,5 сек. до 3,5 часа.

Втех случаях, когда требуется особенно интенсивная работа, применяют электронное реле времени.

На фиг. 101 представлена упрощенная схема электронного ста-, билизированного реле времени (типа РВЭ-4).

Работает это реле следующим образом: когда управляющий контакт УК разомкнут, напряжение между точками а и б оказы­

вается приложенным к цепи, в которую последовательно включены катод 2 электронной лампы, включенный последовательно с сопро­ тивлением R &, и управляющая сетка 3, включенная последовательно с сопротивлением R3, Ri и R 2 (частью). Электронная лампа полу­ чает накал от отдельной обмотки / трансформатора Т. и работает

при этом как выпрямитель (диод), причем функции анода в данном случае выполняет управляющая сетка 3. Каждые полпериода, когда сетка 3 оказывается положительной относительно катода 2, элек­

троны, выходящие из катода, будут попадать на сетку и через сопро­ тивление Ri будет проходить ток. Напряжением менаду концами

этого сопротивления будет заряжаться конденсатор Ci, причем его обкладка, соединенная с сеткой 3, будет заряжаться отрицательно.

По мере нарастания заряда конденсатора отрицательный потенциал сетки 3 будет увеличиваться, а ток в цепи сетки уменьшаться.

В дальнейшем в цепи сетки лампы устанавливается лишь небольшой

175

ток, обусловленный медленным разрядом конденсатора С\ на боль­ шое сопротивление Ri.

Что касается анодной цепи электронной лампы, то, как видно из схемы, при разомкнутом управляющем контакте УК тока в ней

быть не может.

При замыкании управляющего контакта УК катод лампы непо­ средственно присоединяется к точке в и к цепи анода лампы при­ кладывается напряжение между точками а — в. Тем же замыканием управляющего контакта УК заряженный конденсатор присоеди­

няется левой обкладкой к катоду лампы, вследствие чего сетка, присоединенная к правой обкладке того же конденсатора, оказы­ вается заряженной относительно катода отрицательно. Поэтому ток в анодной цепи лампы протекать не может. По мере разрядки кон­ денсатора Ci на сопротивление Ri разность потенциалов между

сеткой и катодом лампы уменьшается и к аноду лампы начинает подходить все большее количество электронов. Ток в катушке про­ межуточного реле РП возрастает, и при некотором его значении реле РП срабатывает. Ток в катушке реле РП при этом резко возрастает, так как своим н. о.« контактом реле РП присоединяет сетку к нити накала через небольшое сопротивление Rt . Это по­ вышает надежность работы промежуточного реле РП. Другие

н. о. и н. з. контакты реле производят замыкание или размыкание тех или иных цепей управления.

С целью предотвращения вибраций реле РП, питаемого пульси­

рующим током, параллельно катушке его включен конденсатор С2, который разряжается на катушку в периоды отсутствия анодноготока.

Так как ток в анодной цепи электронных ламп относительно мал, то в ламповых схемах, подобных рассмотренной, обычно при­ меняют специальные промежуточные реле (обычно кодовые или

Это напряжение алгебраически складывается с напряжением, при­ ложенным к сопротивлению Ri. Изменение напряжения, снимаемого с потенциометра R 2, ведет к изменению величины напряжения на сетке 3 электронной лампы.

Электронное реле времени в различных исполнениях допускает выдержки от 1,5 до 180 сек.

В целях повышения точности срабатывания электронного реле времени необходима стабилизация . питающего реле напряжения. Для этой цели используется феррорезонансный стабилизатор СТ

(фиг. 101).

При изменении напряжения сети в определенных пределах в цепи конденсатора С3 и первичной части катушки автотрансформатора Т

изменяется ток. Насыщение сердечника катушки и индуктивное сопротивление ее первичной части при этом изменяются таким обра­ зом, что напряжение между точками а й в остается' неизменным.

176

§ 46. А В Т О М А Т И Ч Е С К О Е У П Р А В Л Е Н И Е В Ф У Н К Ц И И С К О РО С Т И

Командным аппаратом в системах автоматического управления

вфункции скорости является реле контроля скорости.

Внастоящее время наиболее часто применяют индукционное реле контроля скорости типа РКС (фиг. 102). Валик 1 реле связы­

вается с валом электродвигателя, скорость которого необходимо контролировать. На этом валике закрепляется постоянный магнит 2, выполненный из специального железоникелевого сплава и имеющий форму цилиндра. На том же валике 1 на отдельных подшипниках устанавливается кольцо 3, несущее на внутренней своей поверхности

Фиг. 102. Устрой­ ство индукционного реле скорости.

обмотку 4, аналогичную обмотке ротора короткозамкнутого асин­

хронного двигателя.

При вращении магнита в стержнях обмотки 4 наводится э. д. с. и появляется ток, в результате чего кольцо 3 повернется в сторону

вращения магнита, точно так же как ротор асинхронного двигателя начинает вращаться вслед за полем. При повороте кольца 3 тол­ катель 5 в зависимости от направления вращения вала электродви­ гателя воздействует на контактную систему 6 или 7. При прибли­ жении скорости двигателя к нулю толкатель 5 перестает нажимать на контактные пружины 8 или 9 и контактная система приходит

в нормальное положение.

На фиг. 103 представлены внешний вид и габаритные размеры описанного выше реле скорости.

С валом электродвигателя реле соединяется посредством спе­ циального поводка с эластичной шайбой.

Реле предназначено для работы со скоростью вращения от 930 до 3000 об/мин.

Следует отметить, что установка реле на закрытых обдуваемых двигателях типа АО затруднительна. У этих двигателей кожух, закрывающий вентилятор, изготовлен из тонкого листового металла, и укрепить на нем реле невозможно.

Наиболее широкое применение в машиностроении реле скорости получило в схемах торможения противовключением асинхронных' двигателей.

На фиг. 104 представлена схема кнопочного управления нере­ версивным асинхронным двигателем с торможением противовклю­ чением посредством описанного реле скорости. При нажиме на кнопку П срабатывает рабочий контактор КР, который своими глав­ ными контактами включает электродвигатель ;н. о. блок-контактом КР

обеспечивается самоблокировка. Кроме того, замыкается н. о. кон­ такт, включенный в цепи катушки промежуточного реле РП, и раз­ мыкается н. з. блок-контакт КР, включенный в цепь катушки тор­ мозного контактора КТ.

Фиг. 104. Торможение противовключением нереверсивного привода.

Когда электродвигатель приобретает некоторую небольшую ско­ рость вращения, н. о. контакт реле скорости РКС замыкается и включается промежуточное реле РП. Это реле замыкает н. о. контакт, включенный параллельно н. о. контакту КР. Через ка­ тушку КТ ток при этом не протекает, так как цепь ее разорвана н. з. контактом контактора КР. В таком положении схема находится

в процессе работы машины.

Когда по окончании работы нажимают кнопку С, контактор КР

отпадает и своими главными контактами отключает двигатель от сети. Н. з. блок-контакт КР при этом замыкается, и через замкнутые

его прежнему направлению вращения. Происходит торможение электродвигателя противовключением. При снижении скорости до определенной малой величины контакты реле контроля скорости РКС размыкаются, промежуточное реле РП и контактор КТ выклю­

178