Игумнов Н. П. Типовые элементы и устройства систем автоматического управления (стр. 11 из 33)

12. Какие виды контактов применяются в реле?

13. Какие требования предъявляются к рабочим контак там и почему?

14. Поясните принцип действия магнитоэлектрического реле.

15. Поясните принцип действия электродинамического реле.

16. Поясните принцип действия индукционного реле.

17. Поясните принцип действия реле времени?

18. Что такое геркон и как он устроен?

19. В чем преимущество герконов?

20. Чем отличается контактор от обычного реле?

21. Где используются контакторы и магнитные пускатели?

22. Чем магнитный пускатель отличается от контактора?

23. Какие способы гашения электрической дуги вам известны? В чем их достоинства и недостатки?

Глава 2 Коммутационные элементы ручного управления

2.1 Общие сведения. Назначение

Под коммутацией обычно понимают выполнение операций включения, отключения и переключения электрических цепей. Коммутационные элементы предназначены для выполнения этих операций. Различают коммутационные элементы ручного и автоматического управления. Коммутационные элементы ручного управления срабатывают при непосредственном механическом воздействии на их органы управления. Автоматические коммутационные элементы срабатывают под воздействием электромагнитных сил на их приводные органы. (они рассмотрены в предыдущей главе).

Коммутационные элементы различают по числу коммутируемых цепей (одноцепные и многоцепные) и по числу фиксированных положений, причем имеются коммутационные элементы с самовозвратом в исходное положение, т.е. без фиксации переключенного положения, что может быть необходимо для ряда схем управления.

К коммутационным элементам с механическим приводом относятся рубильники, кнопки (кнопочные посты) управления, микропереключатели, тумблеры, пакетные и универсальные переключатели, а также концевые и путевые переключатели.

2.2 Кнопки управления и кнопочные посты

Кнопки управления. Кнопки управления представляют собой электрические аппараты с ручным приводом и предназначены для подачи оператором управляющего воздействия в систему автоматизации. Они различаются по величине – нормальные и малогабаритные, по числу замыкающих и размыкающих контактов, по форме толкателя. Одноцепные кнопки управления выпускают с замыкающим и размыкающим контактами. Двухцепные кнопки имеют обе пары контактов с единым приводом. Особенностью кнопок управления является их способность возвращаться в исходное (нормальное) состояние (самовозврат) после снятия воздействия. Промышленностью выпускаются кнопки серии КУ-120 КЕ, предназначенные для работы в цепях переменного тока с напряжением до 500 В и постоянного тока с напряжением до 220 В и токами до 4А.

Кнопки различаются по виду управляющего элемента (толкателя): КЕ-011 – толкатель цилиндрический; КЕ-021 – толкатель грибовидный. Цвет толкателя может быть красный, черный, желтый, зеленый, белый (кнопка «Стоп» - как правило, в красный цвет).

Независимо от конструкции и габаритных размеров кнопок, рисунок 2.1 все они имеют неподвижные контакты 1 и подвижные 6 перемещаемые с помощью толкателя 3. внешняя цепь подсоединяется к кнопке с помощью винтовых зажимов 7. К каждому зажиму контактного элемента можно присоединить два медных провода сечением до 1,5 мм². Ввод проводов в посты производится через отверстие в кожухе с резьбой ½^" или ³/₄^". Корпус 2 фиксируется на панели управления гайками 4 и 5.

Рисунок 2.1 – Конструкция кнопки управления

Электрические параметры наиболее распространенных кнопок приведены в таблице 2.1

Таблица 2.1 – Электрические параметры кнопок управления различных типов

Наименование параметров	Типы кнопок
	КУ0	КУ1, КУ2	КЕ	ВК14-21	К20. К03
Номинальное напряжение, В: переменного тока постоянного тока	380 220	500 440	500 220	660 440	380 220
Минимальное напряжение, В	24	24	24	12	-
Номинальный ток, А	2,5	5	6	10	5
Разрываемый переменный ток, А	2.5	12	9,6	16	6

Долговечность и надежность кнопок управления оценивают коммутационной износостойкостью, которую выражают в гарантированном числе циклов включений-отключений под нагрузкой. Этот параметр различен для различных кнопок и условий эксплуатации. Например, для кнопок типа ВК 14-21 с медными контактами он составляет 0,25·10⁶ циклов, с биметаллическими контактами – 2,5·10⁶, с серебряными контактами - 4·10⁶.

На основе кнопок управления изготовляют кнопочные станции, содержащие до 12 кнопок различного исполнения, собранных на общей панели или в одном корпусе. Кнопочные посты управления, рисунок 2.2 предназначены для коммутации электрических цепей управления и имеют такие же параметры, как и кнопки серии КЕ. Посты серии ПКЕ устанавливают на подвижных и неподвижных частях стационарных электроустановок. Рабочее положение в пространстве любое.

Для удобства обслуживания головки штифтов (кнопок) могут снабжаться надписями «Пуск», «Стоп», «Вперед» и т.д.

б

1 –неподвижные контакты; 2 – подвижные контакты; 3 – возвратная пружина

а – двухкнопочный;

1 – размыкающие контакты; 2 – возвратная пружина; 3 – замыкающие контакты; 4 – контактный мостик

б - трехкнопочный

Рисунок 2.2 – Кнопочные посты

Условное обозначение постов формируется из названия серии (ПКЕ); обозначение способов крепления (1 – для встройки в нишу; 2 – для крепления к ровной поверхности; 3 – подвесные; 5 – подвесные с аварийным стопом; 6 – «пуск-стоп» для встройки в нишу; 7 - «пуск-стоп» для крепления к ровной поверхности);

обозначение степени защищенности от воздействия окружающей среды (1 – 1Р40, 2 – 1Р54);

обозначение материала корпуса (1 – металл, 2- пластмасс);

число толкателей;

обозначение климатического исполнения и категории размещения по ГОСТ 15150-69.

Посты всех типов, кроме «пуск-стоп», выпускают с любой комбинацией замыкающих и размыкающих контактов, с толкателем цилиндрической формы любых цветов. Посты «пуск-стоп» изготавливают с контактным элементом, имеющим 1з и 1р контакты, и цилиндрическими толкателями: черного цвета – для замыкающего контакта, красного – для размыкающего.

В последнее время все большее распространение получили кнопки управления с прямоугольной формой толкателя – их называют клавишами.

2.3 Универсальные и пакетные переключатели. Тумблеры

Для коммутации нескольких цепей при нескольких фиксированных положениях для выбора различных режимов работы используются универсальные и пакетные выключатели и переключатели.

Универсальные переключатели предназначены для ручного переключения цепей управления напряжением до 440 В постоянного тока и до 550 В переменного тока с частотой 50 Гц. Они применяются в качестве коммутаторов для управления различными электроустановками с неавтоматическим (ручным) замыканием, размыканием и переключением вспомогательных электрических цепей постоянного и переменного тока.

Контактная система универсального переключателя представлена на рисунке 2.3 На валике 1 установлены кулачковые шайбы 3, 4, 9 (правая 4 и левая 9 – включающие, средняя 3 - отключающая). К контактной скобе 6 приварены неподвижные контакты 5.Элементы контактной секции укреплены на изоляционной перегородке 2, а неподвижные контакты 5 – на изоляционной рейке 7. При повороте валика 1 поворачиваются кулачковые шайбы. Одна из шайб поворачиваются кулачковые шайбы. Одна из шайб (4 или 9) выступом нажимает на хвостовик скобы включения правой (или левой) контактной системы. Отключение ее произойдет при нажатии выступа рабочей поверхности средней шайбы 3 на шип 10 пальца 11 (к ним приварены серебряные контакты 8); хвостовик скобы 12 при этом перейдет во впадину шайб 4 или 9.

Рисунок 2.3 – Контактная секция универсального переключателя

Универсальные переключатели серии УП5300 могут коммутировать до 32 цепей и иметь до 8 положений (позиций) рукоятки управления.

Переключатели выполняются либо с фиксацией рукоятки в определенных положениях, либо самовозвратом рукоятки в нулевое положение. Рукоятка может иметь овальную или револьверную форму.

Механическая износоустойчивость аппаратов составляет 1 млн. переключений. За одно переключение принимается поворот рукоятки на одно коммутационное положение.