Игумнов Н. П. Типовые элементы и устройства систем автоматического управления (стр. 12 из 33)

Пакетные выключатели и переключатели применяют в качестве вводных выключателей и переключателей цепей управления электроустановок переменного тока напряжением 380 В частотой 50 Гц, и постоянного тока напряжением 220 В. Для пакетных выключателей и переключателей обычно указывают два значения номинальной силы тока – сила тока выключения при напряжении 220 В и сила тока выключения при напряжении 380 В.

Рисунок 2.4 – Пакетный выключатель

Пакетный выключатель, рисунок 2.4, состоит из пакетов изоляционных дисков 6, (диафильм), смонтированных на изолированном от токоведущих частей валу 3. На дисках укреплены подвижные упругие контакты 4 из гартованной латуни, которые обжимают неподвижные контакты 5, установленные в корпусе пакетного выключателя. Выключатель включается и отключается при повороте его вала 1 от руки рукояткой. При этом вместе с валом поворачиваются подвижные контакты, электрически соединяющие (обжимающие) неподвижные контакты или разобщающиеся с ними. Достаточно высокая скорость перемещения подвижных контактов обеспечивается пружинами 2. Для точной фиксации нужного положения подвижных контактов служит фиксатор положений «Включено» или «Выключено». Контактная система каждого полюса (секции) создает два разрыва. Дуга гаснет в закрытой камере, образованной между пакетами.

Таблица 2.2 – Характеристики пакетных выключателей

Тип выключателя	Допустимый ток, А
	При 250 в переменного и постоянного тока	При 380 В переменного тока
ПВ-10 (I)*	10	6
ПВ3-25М(III)	25	15
ПВ3-60М (V)	60	40

* в скобках указана величина выключателя.

Пакетные выключатели и переключатели выдерживают 200000 включений при частоте не более 5 переключений в минуту. Условное обозначение этих аппаратов включает следующие буквы и цифры: П – пакетный; В или П - соответственно выключатель или переключатель, первая цифра после букв – количество коммутируемых цепей (2, 3, 4), цифра после тире – номинальная сила тока выключения при U_н = 220 В.

Тумблеры используют в качестве выключателей, а также двух- и трехпозиционных переключателей. На рисунке 2.5 показано устройство двухпозиционного тумблера. Мостиковый контакт, выполненный в виде токопроводящего ролика 1, замыкает одну из двух пар неподвижных контактов 2. Переключение контактов тумблера осуществляется воздействием на рычаг 3, а ускорение срабатывания (мгновенное действие) обеспечивается пружиной 4. Номинальный ток тумблера 1 и 2 А при напряжении 220 В, масса их не превышает 30 г.

Рисунок 2.5 – Двухпозиционный тумблер

2.4 Путевые и конечные выключатели. Микропереключатели.

Путевые и конечные выключатели. Путевые и конечные выключатели представляют собой коммутационные элементы, кинематические связанные с рабочей машиной и срабатывающие в зависимости от перемещения подвижной части рабочей машины. Выключатель, ограничивающий ход рабочего механизма, называют конечным выключателем. Путевые выключатели срабатывают в определенных промежуточных точках на пути перемещения. Особенно широко путевые и конечные выключатели используются в схемах автоматизированного электропривода различных производственных механизмов.

По характеру перемещения подвижного штока выключатели подразделяются на нажимные, шток совершает прямолинейное движение и рычажные, (движение передается через устройство в виде рычага, поворачивающийся на некоторый угол.). Выключатели, у которых срабатывание контактов зависит от скорости движения упора, называют выключателями простого действия. Они не обеспечивают быстрого переключения при малых скоростях, их применяют при скоростях перемещения упора не менее 0,4 м/мин – при меньшей скорости из-за длительного действия дуги происходит быстрый износ контактов.

Выключатели, у которых переключение контактов не зависит от скорости движения упора называют моментными. Здесь контакты связаны с подвижным (измерительным) устройством через систему с двумя фиксированными при помощи пружин положениями.

Нажимные выключатели выпускают в основном простого действия, рисунок 2.6, а. Выключатель состоит из основания 1, неподвижных контактов 6, штока 4, опирающегося на сферическую поверхность втулки 7, несущей мостики подвижных контактов 5. Для более надежного включения подвижные контакты 5 и неподвижные 6 поджимаются пружиной 2. При воздействии усилия шток 4 перемещается, и контактные мостики отключают размыкающие и включают замыкающие контакты. Надежное включение контактов обеспечивает пружина 3. Когда габариты выключателей не позволяют установить их из-за недостатка места, применяют микропереключатели. Они обеспечивают быстрое переключение контактов при незначительном перемещении штока, что достигается применением специальной контактной пружины.

У выключателей моментного действия, рисунок 2.6, б и в, на клеммных колодках 1 укреплены неподвижные контакты 2. Мостик подвижных контактов 6 смонтирован на рычаге 3. Подвижный (измерительный) рычаг 5 связан с поводком 10 не жестко, а через набор ленточных пружин 11 (во избежание поломок выключателя). Планка 7 связана с рычагом 3, при его повороте шарик 8 под действием пружины 9 заставляет планку 7 мгновенно переключать контакты в момент освобождения ее собачкой 13. Возврат контактов в исходное положение происходит под действием пружины 12. Измерительный рычаг 5 может быть установлен на валике 4 под любым углом в пределах ± 45^о от оси выключателя.

В промышленности находят широкое применение выключатели ВК-200, ВК-300, ВПК-1000, взрывозащищенные ВКМ-ВЗГ.

Рассмотренные путевые и конечные выключатели имеют сравнительно низкую надежность, связанную с повышенным износом контактной пары. Более высокая надежность обеспечивается при использовании бесконтактных датчиков (например, индуктивного или фотоэлектрического типов), мгновенность срабатывания которых обеспечивается с помощью электронных схем.

Бесконтактные переключающие устройства. Эти устройства надежнее контактных, особенно при большой частоте переключений. В качестве бесконтактных переключающих устройств индуктивного типа широко распространены параметрические и генераторные датчики положения. Принципиальная схема бесконтактного переключающего устройства на основе индуктивного генераторного датчика положения приведена на рисунке 2.7. Это транзисторный генератор колебаний, амплитуда колебаний которого управляется с помощью металлической заслонки 2 между катушкой колебательного контура 1 и катушкой обратной связи 3. При отсутствии заслонки в зазоре между катушками схема генерирует колебания, увеличивающие среднее значение тока через транзистор-генератор VT1. Этот ток усиливается выходным транзистором. Когда заслонка проходит между катушками, коэффициент обратной связи уменьшается, амплитуда колебаний падает и колебания прекращаются, что в свою очередь, вызывает закрытие выходного транзистора VT2. На таком принципе построены бесконтактные выключающие устройства типа КВД, БК.

а - простого действия; б – моментного действия; в – кинематическая схема

Рисунок 2.6 – Конечные выключатели

Рисунок 2.7 – Схема бесконтактного переключающего устройства на

основе индуктивного датчика

Технические данные выключателей типа КВД в зависимости от ширины щели в корпусе для прохода металлической пластинки и напряжения питания приведены в таблице 2.2

Таблица 2.2 - Технические данные выключателей типа КВД

Типы выключателей	Ширина щели в корпусе, мм	Напряжение питания постоянного тока
		В	%
КВД-3-12	3	12	+10
КВД-3-24	24	-15
+10
-15
КВД-6-12	6	12	+10
-15
КВД-6-24	12	+10
-15

Микропереключатель представляет собой коммутационное устройство с механическим приводом. Он используется в качестве исполнительных устройств дистанционного управления, а также в качестве базового элемента для ряда коммутирующих изделий: кнопок, кнопочных, клавишных и других переключателей. Например, малогабаритные кнопки управления выполняют на основе микровыключателя типа МП. Микропереключатели также используются в качестве концевых выключателей, отключая поступательно движущееся или поворотные механизмы в конце их хода или поворота.