6 Структура и состав лабораторного стенда

Принципиальная электрическая схема подключения элементов лабораторной установки представлена на рисунке 7.

Рисунок 7 – Принципиальная схема лабораторного стенда

В состав лабораторного стенда входят следующие структурные элементы:

1. тумблер П1 служит для подачи напряжения питания от сети на установку;

2. реостат R служит для регулирования напряжения управления, подаваемого на обмотку контактора К и контролируемого с помощью вольтметра V;

3. амперметр А служит для регистрации тока, протекающего в цепи управления;

4. СТЦ — электронный секундомер СТЦ-2М, служащий для измерения времени срабатывания контактора;

5. тумблер П2 служит для подачи напряжения управления и запуска электронного секундомера СТЦ-2М. Остановка секундомера осуществляется при замыкании блок–контактов контактора.

В ходе выполнения лабораторной работы следует определять величины усилий, действующих на подвижные элементы контактора. Для подобных измерений используется метод компенсации, состоящий в том, что измеряемое усилие уравновешивается подбираемым равным и противоположным по направлению усилием. Реализация указанного принципа в лабораторном стенде осуществляется с помощью измерительного прибора – пружинного динамометра, принципиальная схема которого изображена на рисунке 8. На представленной схеме измеряемое усилие F_изм уравновешивается реакцией растянутой пружины. Указанная реакция, вследствие закона Гука, измеряется величиной растяжения (сжатия) пружины, которое измеряется смещением, фиксируемым на проградуированной шкале. Градуировка может осуществляться либо в единицах измерения силы (кг, Н, дина), либо в единицах измерения длины (мм, см) — смещения, растяжения (сжатия).

Рисунок 8 – Принципиальная схема измерителя силы

В данной установке динамометр встроен в конструкцию контактора следующим образом. На якоре и демпфере в точках А и В установлены кронштейны для подвешивания грузов G. Измерительная шкала L прибора размещается на подвижном якоре и проградуирована в единицах длины, а на неподвижной части аппарата, связанной с сердечником электромагнитного механизма, фиксирована отметка, обозначенная на схеме с помощью буквы М. Таким образом оказывается возможным определять положение перемещающегося якоря относительно неподвижной системы координат. Роль пружин во встроенном динамометре выполняют контактные и возвратные пружины аппарата (элементы 7 и 4, соответственно). Действующие на якорь реакции указанных пружин, а также тяговое усилие в ходе измерений уравновешиваются весами стандартных грузов G, имеющих массы m  2, 1, 0.5, 0.3, 0.2 и 0.1 кг . Эти значения масс и определяют состав и цену деления шкалы измерения сил, входящую в состав рассматриваемого измерительного прибора. Принцип действия измерителя силы представлен на рисунке 9.

Рисунок 9 – Принцип действия измерителя силы

Измерения положения якоря с помощью измерительной шкалы L осуществляются в относительных единицах, поскольку в качестве начала отсчета по этой шкале следует выбирать только такое положение якоря, которое соответствует установившемуся ненагруженному состоянию контактора. Указанное установившееся состояние может быть определено на измерителе L в условиях обесточения установки путем выбора наибольшей возможной величины зазора   _max с помощью регулировочного винта 8 (см. рис. 8). Обозначим показание измерителя L, соответствующее такому положению якоря через l_max. Тогда при подаче э.-м. нагрузки на механизм якорь будет двигаться вверх и любое его положение l при этом будет представляться измерителем смещением x = l_max – l от обозначенного установившегося ненагруженного состояния. Величина зазора тогда будет равна: