3.6. Контактные и бесконтактные элементы

Элементы, которые используются в устройствах автоматики и телемеханики, делятся на два класса: контактные элементы с механическими, движущимися узлами и элементы без них — бесконтактные. К первому классу относятся все типы электромагнитных реле и контакторов, электромеханические командо-аппараты, путевые выключатели и ряд других электромеханических устройств. До последнего времени при автоматизации производственных процессов преимущественно применялась релейно-контактная аппаратура.

Характерным примером контактной аппаратуры являются электромагнитные реле. В настоящее время достигнуты большие успехи в конструктивном исполнении этих приборов и увеличении срока их службы. Например, низковольтные реле выдерживают до 5 - 10 млн. переключений, а допустимая частота включений достигает 1200 - 3600 в час. В.последнее время осваиваются реле с контактами, заключенными в герметизированную стеклянную капсулу. Срок службы 'подобных реле достигает 10 млрд. и более срабатываний.

Одна из конструкций представляет собой язычковое реле, в котором контакты на якорьках из специального магнитного материала замыкаются под действием осевого магнитного поля. Однако реле такого типа пока очень дороги и не получили широкого распространения. В общем, несмотря на усовершенствования контактной аппаратуры, ей присущи принципиальные недостатки, которые, если и будут преодолеваться, то с большим трудом: подвижная система подвержена износу; контакты разрушаются под действием электроэррозии; быстродействие электромагнитных реле ограничено и для целого ряда устройств недостаточно. Габариты релейно-

Контрольные вопросы к теме 3

1. Назовите примеры элементов автоматики.

2. Каковы функции датчика, задатчика, блока сравнения, командного устройства, исполнительного устройства?

3. Назовите примеры входных элементов автоматики?

4. Что такое алгоритм функционирования элемента автоматики?

5. Опишите устройство и работу реле.

6. Дайте пример блока сравнения.

7. Опишите пример командного устройства.

8. Назовите примеры исполнительных устройств.

Тема 4. Электрические цепи

4.1. Электрическая цепь и ее элементы

Основные электротехнические устройства по своему назначению подразделяются на устройства генерирующие и использующие электрическую энергию.

Чтобы привести в действие устройство, использующее электрическую энергию (приемное устройство), на его входных зажимах необходимо создать и поддерживать определенную разность электрических потенциалов — электрическое напряжение. Для этой цели приемное устройство подключают к генерирующему, образуя тем самым комплекс устройств — электрическую цепь.

Электрической цепью называют совокупность устройств, предназначенных для генерирования, передачи, преобразования и использования электрической энергии, процессы, в которых могут быть описаны с помощью понятий об электрическом токе, электрическом напряжении и электродвижущей силе (э. д. с).

Отдельные устройства, входящие в электрическую цепь, называют также элементами электрической цепи. Часть электрической цепи, содержащую выделенные в ней элементы, называют участком цепи.

Элементы цепи, предназначенные для генерирования электрической энергии, называют источниками питания, а элементы, использующие электрическую энергию, — приемниками электрической энергии.

В источниках в электрическую энергию преобразуются иные виды энергии: механическая в машинных генераторах, химическая в гальванических элементах и аккумуляторах, тепловая в термоэле­ментах, лучистая в фотоэлементах и т.д.

В приемниках, наоборот, электрическая энергия преобразуется в иные виды энергии: механическую в электрических двигателях, химическую в аккумуляторах, тепловую в различных нагревательных приборах и печах, лучистую в осветительных приборах и т. д.

Передающие элементы цепи являются звеном, связывающим источ­ники и приемники. Кроме электрических проводов, в это звено могут входить приборы контроля и управления, а также преобразующие устройства (трансформаторы, выпрямители и др.), в которых электрическая энергия доводится до такого состояния, когда ее становится удобно передавать на расстояния и распределять между приемниками.

Преобразователи электрической энергии с первичной стороны, куда поступает преобразуемая энергия, можно рассматривать как приемники, а со вторичной стороны, от которой преобразованная энергия отводится — как источники.