рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Краткая теория

Краткая теория - Методические Указания, раздел Философия, Автоматизация технологических процессов и производств Электромагнитные Реле Являются Одними Из Наиболее Распространенных Устройств ...

Электромагнитные реле являются одними из наиболее распространенных устройств автоматики. В некоторых САУ применяется до нескольких сотен таких реле. По роду тока, которым питаются катушки, различают реле постоянного и переменного тока. Реле постоянного тока подразделяются на реле нейтральные и поляризованные.

Нейтральное реле представлено на рис. 3.1. Оно содержит: магнитопровод, состоящий из корпуса (ярма) 1, сердечника 9, якоря 7, выполненных из мягкой электротехнической стали, имеющей небольшой остаточный магнетизм при выключении реле. На неподвижном сердечнике крепится каркас 11 из электроизолирующего материала с обмоткой 10, имеющей W витков. В нормальном состоянии (при обесточенной катушке) якорь отжат от сердечника действием возвратной пружины 5 и контактных пружин подвижных контактов. При этом одна пара контактов замкнута (размыкающий контакт), а вторая разомкнута (замыкающий контакт).

Рис. 3.1

Главными рабочими элементами реле являются неподвижный сердечник с обмоткой (электромагнит) и подвижный якорь. Осью вращения якоря служит призматическая опора 6. Штифт 3, прикрепленный к якорю, выполняет роль рычага, передающего движение контактам при притягивании якоря к сердечнику. В якорь против оси сердечника запрессовывается накладка 8 из латуни или меди высотой 0,1 – 0,5 мм, которая служит для ликвидации «залипания» контактов при выключении реле.

При протекании тока по катушке реле в магнитопроводе возбуждается магнитный поток Ф, который проходит через воздушный зазор. Как известно, магнитный поток

где в знаменателе – полное магнитное сопротивление магнитной цепи (ярма, сердечника, якоря и воздушного зазора), а числитель представляет собой намагничивающую (магнитодвижущую) силу.

Часть энергии расходуется на нагрев катушки при протекании по ней тока, другая ее часть, преобразованная в магнитный поток, создает электромагнитное усилие Fэ, называемое тяговым или электромеханическим. В результате этого усилия якорь притягивается к сердечнику, преодолевая действие механических сил Fм – возвратной 5 и контактных 4 пружин.

В свою очередь якорь через штифт 3 воздействует на контактные пружины, отчего контакты должны замкнуться, а контакты – разомкнуться. После выключения тока сердечник электромагнита размагнитится и якорь под действием механических сил пружин возвратится в исходное положение.

Существуют различные конструкции реле. Наиболее распространены реле с поворотным и со втяжным якорем.

Различают реле тока и реле напряжения. В реле тока катушка включается в цепь последовательно, в реле напряжения – параллельно. Первые, как правило, имеют небольшое число витков катушки и ее малое сопротивление. У вторых до 10000 витков и сопротивление до нескольких килоом.

По форме рабочих поверхностей контакты делятся на три группы: точечные, линейные и плоские. Изготавливаются контакты из красной меди, сплавов серебра с золотом, платины, вольфрама и др.

Различают тяговую и механическую характеристики реле (рис. 3.2). Тяговой характеристикой называется зависимость усилия Fэ, действующего на якорь, от величины воздушного зазора при данной намагничивающей силе.

Механической характеристикой называется зависимость механических сил, действующих в зазоре между якорем и сердечником, от величины зазора. Соотношение этих характеристик обусловливает чувствительность реле, коэффициент возврата, давление контактных пружин и т. д.


Тяговая характеристика может быть определена через электромагнитное усилие, равное

Fэ =

где – абсолютная магнитная постоянная воздуха;

S – площадь воздушного зазора.

Механическая характеристика представляет собой ломаную линию. Участку характеристики 12 соответствует усилие, которое необходимо приложить к якорю, чтобы преодолеть начальное давление верхней контактной пружины на нижнюю и упругость возвратной пружины. После размыкания контактов при дальнейшем перемещении якоря вплоть до упора необходимо дополнительное усилие для преодоления упругости верхней контактной пластины (участок 23). Когда якорь притянется, увеличение усилия уже не приведет изменению зазора .

Чтобы реле сработало, тяговая характеристика должна лежать выше механической, а чтобы отпустило – ниже.

На рис. 3.3 представлена статическая характеристика реле, показывающая зависимость перемещения якоря от магнитодвижущей силы IW. Так как число витков для конкретного реле – величина постоянная, понятие «магнитодвижущая сила срабатывания» можно заменить понятиями «ток срабатывания Iсраб» и «ток отпускания Iотп».

Параметры реле – ток срабатывания, ток отпускания, коэффициент запаса, коэффициент возврата, время срабатывания, время отпускания.

Рис. 3.2 Рис. 3.3

Током срабатывания называется ток в обмотке реле, под действием которого электромагнитное усилие Fэ превышает механическое усилие Fм и якорь притягивается к сердечнику, замыкая и размыкая соответствующие контакты.

Током отпускания называют ток, действие которого не может создать электромагнитное усилие Fэ, способное удержать якорь в притянутом положении.

Рабочий ток обычно больше тока срабатывания реле, т. е.

Iраб = k3 Iсраб,

где k3 = 1,2; 1,5.

Коэффициентом возврата называется отношение тока отпускания к току срабатывания реле

kB = Iотп / Iсраб

 

В реле различных конструкций коэффициент возврата меняется в пределах 0,4 – 0, 95.

Поляризованные реле – это реле, у которых направление перемещения якоря и переключение контактов происходит в зависимости от полярности приложенного напряжения. Одна из конструкций такого реле представлена на рис. 3.4. Реле имеет неподвижный сердечник 1, на который наматывается обмотка из двух секций W/2. Эти секции (катушки) соединяются последовательно так, что при одном направлении тока, проходящего по катушкам, создается магнитный поток Ф, проходящий по сердечнику 1 в одном направлении, в том числе через воздушные зазоры 1 и 2. В средней части реле поток Ф равен нулю, так как его составляющие от секций катушек направлены в противоположные стороны и равны.

Рис. 3.4

В рабочую цепь якоря 5 вводится постоянный магнитный поток Ф, создаваемый или постоянным магнитом 6, или электромагнитом.

Поток Ф называется поляризующим (подмагничивающим). Этот поток в реле образует две магнитные цепи: левую и правую. Направление составляющих потока всегда постоянно, их величина также практически не изменяется. При напряжении питания катушек реле в правой части сердечника потоки, созданные обмоткой и постоянным током, суммируются, так как имеют одно направление, а в левой части взаимно уничтожаются. Это приводит к тому, что якорь 5 притягивается к правому сердечнику и контакт 34 замыкается. При изменении полярности напряжения, приложенного к катушкам реле, якорь притянется к левому сердечнику и замкнутся контакты 32. Если напряжение мало или отсутствует, якорь реле находится в среднем положении и контакты все разомкнуты.

Поляризованные реле могут быть двухпозиционные или трехпозиционные. Чувствительность (срабатывание при меньших токах в цепи катушки), быстродействие поляризованных реле выше нейтральных с механическими пружинами в 10 – 20 раз. Электромагнитная сила притяжения якоря создается в этих реле благодаря не только току катушки, но и поляризующему магнитному потоку.

Реле переменного тока несколько отличается от реле постоянного тока. Так как синусоидальный переменный ток дважды за период становится равным нулю, сила притяжения якоря в эти моменты тоже равна нулю. Это явление вызывает вибрацию якоря, дребезжание контактов и быстрый износ реле.

Во избежание вибрации якоря для получения практически постоянной электромагнитной силы притяжения якоря применяют реле переменного тока, раздвоение сердечника и установку на нем короткозамкнутого витка (кольца, рис. 3.5). Сердечник I раздвоен на полюса S1 и S2, на полюс S2 надето кольцо 3 (в некоторых случаях роль кольца выполняет короткозамкнутая обмотка). При протекании тока по катушке 4 реле создается переменный магнитный поток Ф1 в сердечнике I. Одна его часть (Ф) проходит через полюс S1, другая (Ф) – через полюс S2 c кольцом.

Рис. 3.5

Поток Фнаводит в короткозамкнутом витке ЭДС, в результате чего в витке появляется ток I. Этот ток создает новый магнитный поток Ф2, который сдвинут на угол 90° относительно создавшего его потока Ф1. Векторная сумма этих потоков будет равна потоку Ф1. Поток Фсдвинут на угол относительно потока Ф2 (рис. 3.6), а следовательно, и потока Ф3.

Таким образом, в сердечнике 1 и якоре 2 проходит суммарный магнитный поток, созданный потоками Ф1 и Ф2, и когда один поток уменьшается до нуля, второй имеет значительную величину. Векторная сумма потоков в магнитопроводе реле создает суммарную электромагнитную силу Fэм1 +Fэм2, которая имеет незначительные колебания по величине, но никогда не уменьшается до нуля (рис. 3.7).

 

Рис. 3.6

Рис. 3.7

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Автоматизация технологических процессов и производств

Московский государственный текстильный университет им а н косыгина.. учебно методический комплекс по специальности.. методические указания для выполнения..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Краткая теория

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Краткая теория
В системах контроля и управления в качестве датчиков угла поворота наряду с резисторными, индуктивными и емкостными датчиками применяют измерительные устройства на сельсинах и вращающихся трансформ

Порядок выполнения
1. Изучить принцип действия и устройство индикаторных сельсинов. 2. Определить точность следования индикаторных сельсинов для диапазона измерения qд от 0 до 180° при U

Краткая теория
Магнитные усилители (МУ) представляют собой усилители, принцип действия которых основан на использовании нелинейных характеристик ферромагнитных материалов. Действия простейшего маг

Порядок выполнения работы
1. Исследование МУ без обратной связи. 1.1. Ознакомиться с принципом действия и устройством МУ. 1.2. Подключить лабораторный амперметр к клеммам «Iн

Порядок выполнения
1. Изучить устройство и принцип действия электромагнитных реле постоянного и переменного тока. 2. Поочередно для каждого из трех реле экспериментально определить ток срабатывания и отпуска

Краткая теория
Введение. Фотореле различных конструкций и схемных решений нашли широкое применение в текстильной промышленности в системах позиционного регулирования и контроля. Они используются

Краткая теория
Феррорезонансный стабилизатор напряжения переменного тока – это нелинейный четырехполюсник, состоящий из соединенных определенным образом насыщенных и ненасыщенных дросселей и трансформаторов, сопр

Порядок выполнения
1. Перед выполнением работы изучить принцип действия феррорезонансного стабилизатора напряжения. 2. Познакомиться с лабораторным стендом, с оборудованием и с техническими средствами контро

Порядок выполнения работы.
1. Экспериментально снять переходную характеристику электропривода как объекта регулирования частоты вращения : а) Подключить вилку пульта управления и клеммы «ЛАТР» системы

Обработка экспериментальных данных
1. По таблицам экспериментальных данных построить график переходного процесса  = f (t). Коэффициент передачи тахогенератора определяется из соотношения Uтг =

Краткая теория
Ленточные машины относятся к оборудованию прядильного производства текстильной промышленности. На них происходит сложение волокнистых лент и их вытягивание с большим коэффициентом вытяжки продукта,

Порядок выполнения
1. Собрать схему в соответствии с рис. 7. 2, подключив к соответствующим точкам (1 – С, 0 – 2, П – 3, 8 – 8, 7 – 7, А2 – А2, В2 – В2, С2 – С2

Основные положения
Одной из важнейших задач, возникающих при намотке нитей на бобину, а также при перемотке нитей или пряжи с одной бобины на другую, является стабилизация линейной скорости нити, обеспечивающая посто

Порядок выполнения
1. Определить статические характеристики элементов системы стабилизации при различных Kос 1.1. Включить тумблер B1 (сеть) и B2 (осветитель) на лабораторном

Порядок выполнения
1. Познакомиться со схемой и устройством регулятора. 2. Собрать схему АСР в соответствии с рис. 9.1. 3. Установить электроды в начальное положение: Э1 касается раств

Основные положения
На химстанциях красильно-отделочного производства в зависимости от степени сложности технологического процесса применяют следующие виды управления: ручное, полуавтоматическое и автоматическое.

Описание и принцип работы стенда.
Стенд для исследования теплового объекта (рис. 11.1) состоит из термокамеры с панелью управления и двухпозиционого регулирующего прибора типа ЭРА-М. На лицевой панели термокамеры расположе

Порядок выполнение работы.
4.2.1. Изучить назначения стенда, цель работы, устройство и принцип работы блоков стенда, а также основные теоретические положения для тепловых объектов и автоматических систем регулирования темпер

Порядок выполнения работы.
12.2.1. Изучить лабораторный стенд и соответственно рис 12.1 12.2.2. Экспериментально определить кривую разгона (переходной процесс) теплового объекта. а) установить на ЛАТР

ПРИЛОЖЕНИЯ
При выполнении лабораторных работ 1 – 3 необходимо опытным путем исследовать динамические свойства объектов управления. Для этого проводят параметрическую идентификацию объекта регулирования: подби

Структура системы автоматического регулирования
Определение динамических характеристик объекта управления является основой для синтеза системы автоматического управления, выбора и расчета параметров регулятора. Автоматический регулятор

Двухпозиционное регулирование
Двухпозиционное регулирование является одним из наиболее широко используемых видов автоматического регулирования. Особенно широко двухпозиционные регуляторы применяются для регулирования температур

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги