Датчики времени, скорости, тока и положения

Для работы схем управления электропривода, в том числе и разомкнутого, необходима информация о текущих значениях его скорости, тока, момента, ЭДС и других координат, а также времени. Устрой­ства, которые выдают подобную информацию в виде электрических сигналов, получили название измери­тельных преобразователей или датчиков.

Датчики времени. При построении схем управле­ния по принципу времени в качестве датчиков используются различные реле времени—электромаг­нитные, моторные» электронные, анкерные и пнев­матические. Рассмотрим кратко их принцип действия и основные технические .характеристики.

Электромагнитное реле времени состоит из неподвижной части магнитопровода, на котором установлена катуш­ка и подвижной части магнитной системы с установ­ленными на ней ко­нтактами. При отсутствии напряже­ния на катушке якорь под дейст­вием пружины находится в поднятом положении.

Особенностью конструкции реле времени наличие на магнитопроводе массивной медной трубки (гильзы), которая и обеспечивает выдержку времени реле при отключений его катушки. Включение реле происходит, как у обычного электромагнитного реле, подачей напряжения U на катушку после замыкания контакта. Якорь, притягиваясь к сердечнику, осуществляет без выдержки времени, переключение контактов.

Наличие гильзы замедляет спадание магнитного потока, а тем самым и перемещение якоря и контактной системы в исходное положение. В соответствии с таким принципом действия электромагнитное реле времени обеспечивает выдержку при размыкании замыкающего контакта и замыкании размыкающего контакта.

Выдержка времени реле регулируется ступенчатым путем установки латунной немагнитной прокладки определенной толщины, закрепляемой на якорь, или плавно за счет изменения натяжения пружины с помощью гайки. Чем меньше будет затянута пружина, тем 6олъше будет выдержка времени и наоборот. Выдержка времени может быть получена путем закорачивания катушки после отключения ее от сети. В этом случае замкнутый контур, образованный катушкой и замыкающим ее контактом, играет роль электромагнитного демпфера. Н-р: Реле РЭВ 811 — РЭВ 81JI обеспечивают выдержку времени от 0,25 до 5,5 с и изготовляются с катушками на напряжение постоянного тока 12, 24, 48, 110 и 220 В.

Датчики скорости. Информация о скорости ЭП может быть получена от различных датчиков ско­рости, а также и от самого двигателя. Скорость двигателей постоянного и переменного тока опре­деляет величину их ЭДС. Если использовать величину ЭДС в качестве измеряемой переменной, то будет получена информация о величине скорости. Тахогенератор (ТГ) как датчик скорости двигателей в разомкнутых схемах управления используется редко. К якорю тахогенератора подключена обмотка реле напряжения, последовательно с которой включен регулировочный резистор. Реле срабатывает при определенной скорости двигателя в зависимости от положения движка реостата и своими контактами осуще­ствляет коммутацию соответствующих цепей упра­вления. Тахогенераторы постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов типов ЭТ 4 и ЭТ 7; ТМГ-ЗОП; ТД 103-ПМ и ТД 201-ПМ; МЭТ 8155 и с обмоткой возбуждения серий ТГ, СЛ, ТД.

Датчики тока. В качестве датчиков тока в релейно-контакторных разомкнутых схемах используются явным образом реле тока. Их катушки, изготовленные из толстого провода с малым числом витков, непосредственно включаются в цепь контролируемого тока двигателя. При достижении этим током уровней срабатывания реле происходит коммутация их контактов, которые про­водят соответствующие переключения в схеме управления двигателем. В качестве датчиков тока этого типа применяется реле минимального и максимального токов, напри­мер типов РЭВ 830, РЭВ 312, РТ 40.

Сигнал, пропорциональный току двигателя, может быть получен также с помощью шунта или непосредственно с обмотки дополнительных полюсов двигателя. Эти способы применяются при построении главным образом замкнутых схем автоматизированного ЭП. В некоторых схемах в качестве датчиков тока применяются трансформаторы тока, что позволяет осуществить потенциальное разделение силовых цепей и цепей управления.

Датчики положения. К датчикам положения, которые широко используются в разомкнутых схемах управления ЭП, относятся путевые и конечные вы­ключатели различных типов. Они используются для получения сигналов и достижении ЭП или дополнительным органом рабочей машины определенных положений, которые затем поступают в цепи управления, защиты, сигнализации. Конечные выключатели применяются главным образом 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. Путевые и конечные выключатели могут быть бесконтактными и контактными. Последние в зави­симости от вида привода их контактной системы делятся на вращающиеся, рычажные и нажимные.