Главная Обратная связь

Дисциплины:






Реле змінного струму



При подачі в обмотку реле змінного струму якір також буде притягуватись до осердя. Це пояснюється тим, що згідно з рівнянням Fе = 2p×10-7(Iw)d2sd /d 2, електромагнітне силове зусилля пропорційне квадрату МРС, а отже, і квадрату струму в обмотці. І тому, хоча змінний струм періодично змінює свій напрям, знак силового зусилля не буде залежати від напрямку струму. Таким чином, завжди буде діяти саме сила притягування, а не сила відштовхування.

Змінний струм, протікаючи по обмотці реле, створює в робочому зазорі магнітний потік:

Фd = Фdмax sinwt. (1.18)

 

Рис. 3.1.14. Графіки зміни струму від силового зусилля реле змінного струму  

 

Fе=Fеmaxsin2wt, (1.19)

Fеmax2dmax/(2m0sd). (1.20)

На рис. 1.14 наведені графіки залежності зміни струму і від часу в обмотці реле і електромагнітного силового зусилля Fе. Якір притягується до осердя під дією середнього значення електромагнітного зусилля, тобто його постійної складової Fе сер, що показана на рис. 1.14 прямою лінією. Величина Fе сер визначається із рівняння (1.20), якщо замінити sin2wt на (1-cos2wt)/2:

Fе=0,5 Fеmax(1-cos2wt)= Fе сер - 0,5 Fеmaxcos2wt, (1.21)

Fе сер=Fе max/2= Ф2d max/(4m0sd), (1.22)

а змінна складова 0,5Fе maxcos2wt змінюється із подвійною частотою.

З рівняння (1.22) видно, що при однакових конструктивних розмірах реле і рівних значеннях максимальної магнітної індукції, середнє значення електромагнітного зусилля Fе сер змінного струму в два рази менше, ніж у реле постійного струму. Двічі за період електромагнітне зусилля перетворюється в нуль. Отже, якір реле може вібрувати, періодично відтягуючись від осердя пружиною зворотного руху. Звичайно, через масу якоря сила інерції не дозволяє йому робити коливальні рухи. Періодична зміна сили тяжіння з’являється саме як тремтіння якоря, що супроводжується характерним гудінням на частоті 100 Гц (при живленні від мережі промислової частоти 50 Гц). В реле змінного струму для усунення вібрації якоря приймають спеціальні конструктивні заходи. Треба також відмітити, що присутність змінного потоку в магнітопроводі реле призводить до появи вихрових струмів в сталі. Ці струми нагрівають осердя, ярмо і якір реле, на що марно витрачається енергія. Для зменшення вихрових струмів і витрачання енергії магнітопровід набирається із окремих тонких (товщиною 0,5 або 0,35 мм) листів електротехнічної сталі, які ізолюють один від одного, що збільшує опір на шляху вихрових струмів, зменшує переріз сталі на цьому шляху.

Реле постійного струму отримали більше поширення, ніж реле змінного струму. Головна їх перевага – малі габарити і велика чутливість. При наявності мережі змінного струму можна включити реле постійного струму через випрямлювальні пристрої.



 

49. Фрикційні муфти. Побудова принцип дії, характеристики основні параметри Фрикційні муфти (ФМ) в основному призначені для жорсткого з¢єднання валів. Фрикційні муфти, або електромеханічні муфти сухого тертя, з механічним зв’язком (див. рис. 3.3), характеризуються більшою різноманітністю конструкцій і схем керування.

На рис. 3.3, а показана однодискова нереверсивна ФМ, яка складається з двох циліндричних напівмуфт. На ведучому валі 7 жорстко посаджена напівмуфта 4, яка є осердям і ярмом електромагніту. Його якорем служить напівмуфта 2, яка з’єднана з веденим валом, 1 ковзальною посадкою і, відповідно, може пересуватися в осьовому напрямку. За допомогою кілець 6 і щіток на обмотку 5 подають управляючі напруги. Тягове зусилля, що утворюється, викликає притягнення якоря 2 до осердя 4 і щільне притягнення один до одного фрикційних дисків 3 із матеріалів з високим коефіцієнтом тертя (сталь-сталь, чавун-чавун, бронза-бронза,), дякуючи чому забезпечується з’єднання валів.

Коли по обмотці не протікає струм, якір відтягується від осердя пружиною. Основною перевагою однодискової ФМ є простота, проте з ростом обертального моменту, що передається, значно збільшуються її розміри. При інших рівних умовах вони значно менші у багатодискових ФМ.

Дійсно, муфтовий передавальний момент, який утворюється силами тертя m фрикційних дисків, визначається як

де: dдоп – допустимий питомий тиск; kтр – коефіцієнт тертя (dдоп і kтр для кожної пари матеріалів мають свої значення); dN – сила притягнення дисків в елементарному шарі 2pRdR, kR=RB / RH.

Відповідно, більший передавальний момент пов’язаний з необхідністю збільшувати зовнішній діаметр DH. Якщо ж в ФМ передбачити декілька фрикційних дисків (m>2), то при інших рівних умовах значення DH суттєво зменшиться зі зростанням m:

.

 

 

Існують і багатодискові ФМ.

 

Рис 3.3а

 

50. Порошкові муфти. Побудова принцип дії. Основні рівняння. Феропорошкові муфти (ФПМ) призначені в основному для гнучкого з’єднання валів, хоча можуть застосовуватися і для більш жорсткого.

Конструктивна відміна феропорошкових муфт із сухим або рідким наповнювачем і електромагнітним керуванням. Керуванням полягає в тому, що, по-перше, напівмуфта на веденому валі посаджена жорстко і, по-друге, незмінний через це повітряний робочий зазор заповнений магнітодіелектриком. Останній являє собою або суміш феромагнітного порошку (сталь, легована хромом або нікелем, карбонільне залізо, пермалой та ін.) із сухим діелектриком (колоїдний графіт, тальк, тонкодисперсне скло і т.д.), який називається роздільником і служить для запобігання утворенню грудок і суттєвого зменшення зносу при високих температурах, або завись феромагнітного порошку у рідкому діелектрику (звичайно кремнійорганічному або мінеральній олії), що захищає порошок від окислення і утворення грудок. Такі наповнювачі-магнітодіелектрики мають властивість тиксотропії, тобто здатність ставати драглистими, густішати аж до затвердіння з підсиленням магнітного поля, а при знятті його повертатися у вихідний стан. Орієнтуючись за силовими лініями поля, феромагнітні частинки утворюють ланцюги - зв’язки, що зчіплюють ведучу і ведену поверхні. Під дією ведучої поверхні починає рухатись ведена.

 
 

На рис. 3.4, а приведена схема циліндричної ФПМ з двома концентричними поверхнями 10 і 9. Кільцевий простір між ними заповнений порошковою сумішшю 8. На внутрішній, ведучій напівмуфті розташована обмотка збудження 7, що виведена на контактні кільця 2, до яких притискаються щітки 4. Кришки 5 і 14 виготовлені з немагнітного матеріалу для того, щоб направити велику частину магнітного потоку через порошковий шар, зменшивши потік розсіювання, і знизити масу веденої напівмуфти. Виносними лініями 6 позначені деталі з феромагнітного матеріалу, 13 – підшипники, 11 – ущільнення підшипників. Штриховими лініями 1 показані шляхи основного магнітного потоку.

51. Індукційні муфтиМуфти індукційні в основному призначені для гнучкого зчеплення валів і регулювання частоти обертання веденого вала при приводному двигуні, який не регулюється.

На рис. 3.5, а показана схема муфти індукторного типу з ковзальними контактами, що є струмопідвідними; основними частинами якої є якір 4 і індуктор 6. Між двома рядами зубців 3 розміщена кільцева обмотка 5, живлення до якої підводиться за допомогою кілець 2. Таку конструкцію називають одноіменнополюсною, тому що зубці кожного ряду мають однакову полярність. Індуктор за допомогою шліців з’єднується з провідним валом 1, а якір також посаджений на веденому валі 7. При обертанні індуктора, внаслідок механічного переміщення електромагнітів, виникає обертове магнітне поле. Взаємодія наведених при цьому в якорі вихрових струмів з обертовим магнітним полем захоплює якір убік обертання індуктора.

Виділимо на внутрішній поверхні якоря контури, що відповідають обрисам зубців N i S. При обертанні індуктора потокозчеплення з виділеними контурами зменшуються, і відповідно до закону електромагнітної індукції, в якорі наводяться вихрові струми. На рис. 3.5, б подана схема магнітної системи безконтактної МС індукторного типу. У нерухомій частині 12 магнітопроводу розміщена кільцева обмотка 13. Якір 14 складається з двох феромагнітних половин циліндричної форми, які сполучені немагнітним кільцем 10, яке

Рис. 3.5. Муфти ковзання, основні залежності

 
 

перешкоджає замиканню магнітного потоку 11 по якорю. Проходячи по індуктору 8, цей потік намагнічує зубці 9. Якщо на внутрішній поверхні якоря при обертанні індуктора магнітна індукція по колу змінюється, наводячи вихрові струми в якорі, то на зовнішній його поверхні поле близьке до однорідного, завдяки чому якір 14 практично не взаємодіє з нерухомою частиною 12. Безконтактне виконання МК збільшує її експлуатаційну надійність, проте пов’язане з підвищеною витратою міді в обмотці і великими розмірами магнітної системи. Все це пояснюється необхідністю створення великої МРС для подолання додаткового, неробочого зазору між нерухомою частиною магнітопроводу і зовнішньою поверхнею якоря.

 

 

Контактори

Побудова і особливості контакторiв.Принцип дії контакторiв такий самий, як і у електромагнiтних реле. Тому і будова їх багато в чому подiбна. Головна відмiннiсть полягає в тому, що контакти контакторiв комутують більші струми. Тому вони виконуються більш масивними, вимагають більших зусиль, між ними при розриванні виникає дуга, яку необхідно загасити..

Електромагнiтний механізм здійснює замикання і розмикання контактів. При поданні напруги на втягувальну котушку електромагнiту, якір притягується до осердя, а механічно пов’язані з ним рухомі контакти замикають силове коло і виконують необхідні перемикання в колі управління..

Магнітні системи контакторiв, в залежності від характеру руху якоря і конструкції, поділяються на поворотні і прямохiднi. Магнiтопровiд контактора поворотного типу влаштований аналогічно клапанному реле. Для того, щоб усунути залипання якоря використовують немагнiтнi прокладки. Для замикання силових контактів потрiбнi значно більші зусилля, ніж тi, що розвиваються в реле. Тому електромагнiтний механізм контактора виконується більш потужним та масивним. При спрацьовуваннi контактора відбувається досить значний удар якоря по осердю. Частково цей удар приймає на себе немагнiтна прокладка; крім того, магнітну систему амортизують пружиною, що також зменшує вібрацію контактів.

Магнiтопровiд контактора прямохiдного типу має, зазвичай, Ш‑подiбну форму. В цьому випадку для усунення залипання якоря роблять зазор між середніми стержнями осердя і якоря.

Дугогасна система контакторiв постійного струму, зазвичай, виконується у виглядi камери з повздовжніми щілинами, куди дуга витісняється за допомогою магнітної сили. Дугогасна система контакторiв змінного струму, зазвичай, має вигляд камери зі сталевими дугогасними пластинами і подвійним розриванням дуги в кожній фазі.

Будова контактора постійного струму показана на рис. 2.1. Електромагнiтний механізм поворотного типу складається з осердя 1 з котушкою 2, якоря 3 і повертальної пружини 4. Осердя 1 має полюсний наконечник, необхідний для збільшення магнітної провідності робочого зазору електромагнiту.

Рис. 2.1. Контактор постійного

електромагнiтним видуванням.

Немагнiтна прокладка 5 служить для передбачення залипання якоря. Силовий контактний вузол складається з нерухомого 6 і рухомого 7 контактів. Контакт 7 шарнірно закрiплений на важелі 8, зв’язаному з якорем 3 і притисненим до нього пружиною 9. Підведення струму до рухомого контакту 7 виконане з гнучкої мідної стрiчки 10. Замикання головних контактів 6 і 7 відбувається з прослизанням і перекочуванням, що забезпечує очистку контактних поверхонь від окисiв і нагару. При спрацьовуваннi електромагнiтного механізму окрім головних контактів перемикаються допоміжні контакти блокувального контактного вузла II. При розімкненнi головних контактів 6 і 7 між ними виникає електрична дуга, струм якої підтримується за рахунок ЕРС самоiндукцiї в обмотках електродвигуна, який вимикається. Для інтенсивного гасіння електричної дуги служить дугогасна камера 12..

 





sdamzavas.net - 2019 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...