123721 (Приборы автоматического управления механизмами), страница 3

Реле выпускается полностью готовым к эксплуатации и не требует особой подготовки к работе. При эксплуатации реле в соответствии с техническими условиями и настоящим паспортом в течение срока службы, в том числе, при непрерывной работе, проведение регламентных работ не требуется. Подключить реле только согласно схеме подключения.

В том случае, когда необходима выдержка времени больше чем могут дать вышеперечисленные реле времени, (например, в случае нагрева и отпуска большой партии металла в камерной печи), используют специальные электронные таймеры, диапазон выдержки у которых достигает 24 часов, а отсчет ведется по минутам и часам.

Реле счета импульсов выполнено в виде комбинации шагового искателя, промежуточного реле, переключателя и преобразователей тока и представляет собой вид запоминающего устройства.

При дистанционном управлении для синхронизации выполнения команд, подаваемых разным механизмам, применяются сельсины.

4. Приборы контроля скорости вращения – реле контроля скорости

В системах автоматизации технологических процессов часто возникает необходимость иметь точную скорость (число оборотов) вращения исполнительного механизма. С этой целью созданы и успешно эксплуатируются в производственных условиях приборы контроля скорости вращения – реле контроля скорости (РКС).

Эти приборы являются датчиками, которые дают импульс в том случае, когда скорость движения соответствующего исполнительного механизма будет выше или ниже заданного значения. Для этой цели обычно применяют датчики электрического типа. Эти датчики в зависимости от принципа действия могут быть индуктивными, центробежными или типа тахогенератора.

Рис.10. Скоростной индуктивный датчик типа РКС

Скоростной индуктивный датчик типа РКС (рис.10) выполнен с жестко укрепленным на валике датчика постоянным магнитом 1. Кольцо 2 с обмоткой на внутренней стороне охватывает магнит и при его вращении в обмотке катушки появляется ток, а кольцо, закрепленное на кронштейне 3, поворачивается в сторону вращения магнита. На другом конце вала 4 укреплена колодка 5, которая при повороте размыкает нормально замкнутые (НЗ) и замыкает нормально открытые (НО) контакты 6. Поворот колодки зависит от скорости вращения магнита 1, чем выше эта скорость, тем больше угол поворота колодки Настройка реле контроля скорости на требуемое по технологическому процессу число оборотов, а также переключение контактов осуществляется регулировочными винтами 7. Этот датчик устойчиво работает в пределах 930—3000 мин-1, при меньших числах оборотов датчик недостаточно чувствителен.

Скоростной центробежный датчик основан на действии центробежной силы, которая при увеличении числа оборотов раздвигает шарнирно подвешенные к вращающейся вертикальной оси грузы. Эти грузы при определенном числе оборотов замыкают или размыкают соответствующие контакты электрической цепи управления.

5. Промежуточные звенья схемы электроавтоматики

К промежуточным звеньям, преобразующим сигналы датчиков, относятся промежуточные реле, реле пуска и защиты электродвигателей при перегрузке, счетчики импульсов и др., а также вычислительные, сравнивающие и измерительные устройства.

Промежуточное реле используют в разных случаях, например для размножения контактов в дополнение к путевому переключателю, когда у последнего не хватает их для посылки командных сигналов; усиления командных сигналов включением цепи питания током более высокого напряжения; постановки какого-либо прибора, в том числе и самого реле на самопитание — как запоминающее устройство и т. п.

Реле в общем случае состоит из катушки, внутри которой расположен стальной сердечник. Торец катушки находится на одном уровне с торцом стального сердечника, под которым расположен и шарнирно закреплен якорь, способный легко поворачиваться в сторону сердечника. Свободным концом якорь контактирует с жесткими пружинными лепестками, несущими контакты, которые в свою очередь контактируют с контактами на неподвижном жестком пружинном лепестке. Лепесток представляет собой плоскую пружину, обеспечивающую плотное прилегание контактов и осуществляющую компенсацию хода якоря при воздействии последнего на лепесток.

Реле работает следующим образом. Электрический ток поступает на обмотку катушки и намагничивает стальной сердечник. Под воздействием созданного магнитного поля якорь притягивается к сердечнику и одновременно воздействует на пружинный лепесток с контактами. Если качающийся лепесток заключен между двух статических лепестков, каждый из которых имеет свои контакты, то при работе (качании) подвижного лепестка одни контакты будут размыкаться, а другие замыкаться. Увеличивая количество подвижных и неподвижных лепестков, электрически изолированных друг от друга, создается возможность размножения полученного сигнала от контролирующего элемента схемы электроавтоматики.

Для обеспечения питания элементов электросхемы электрическим напряжением применяются блоки питания типа БПТ – 11; БПТ – 11/12 и БПТ – 1002, работающие на тиристорах и выполняющие функции стабилизатора напряжения, понижение напряжения до требуемого уровня, необходимого по условиям работы схемы электроавтоматики, и если есть необходимость – преобразование переменного тока в постоянный.

В схемах электроавтоматики применяются промежуточные реле типа РП – 23; 25; 250; 321; РП – 8; 9; РП – 16-5; РП – 16 -1М/7М; промежуточные реле постоянного тока типа РПУ – 3М – 114; 116; 112Т и др., а также дифференциальные реле, размножающие и преобразующие сигнал типа РНТ565; 566; 566/2; 567/2 и ДЭТ – 11; 11/2; 11/3; 11/4; 11/5, а также реле повторного включения РПВ – 01; 02.

Для защиты электродвигателей от перегрузки применяются реле максимального тока, реагирующие на повышение в цепи питания тока выше установленного допускаемого номинала. С этой целью используются реле максимального тока типа РСТ – 11; 13; РСТ – 11М; РСТ – 15; 23, но наибольшее расспрос ранение получили для защиты электродвигателя от перегрузок реле электротепловые токовые типа ТРТ – 110; 120; 130; 140; 150 и ТРТП – 110; 120; 130; 140; 150

Запуск в работу электродвигателя рабочей машины в системе автоматизации технологических процессов производится с помощью реле – пускателей нереверсивных типа РЭВ – 1224; 1314; 1404 – питание постоянным током, РЭВ – 2224; 2313 – питание переменным током, а реле – пускатели РЭВ – 2318 и РЭВ – 2408 дополнительно снабжены тепловым реле. Кроме указанных выше типов используются реле – пускатели типов РЭП – 15П – 0102;. – 0202; −0304; − 0404.

Рис.11. Реле типа ЭП

Для визуального показания наличия или отсутствия того или иного сигнала и его использования в электросхемах автоматизации применяют реле – указатели типа РУ – 21 (переменного тока), РУ – 21 (постоянного тока), РУ – 21 – 1 (постоянного тока). Все используемые реле имеют очень малое время срабатывания, равное 0,1 … 0,2 с, что практически можно считать мгновенным; частота срабатывания реле доходит до 2000 Гц. Такая частота срабатывания в схемах автоматизации технологических процессов в термических, кузнечно – прессовых и литейных цехах недоиспользуется, т. к. процессы движений рабочих органов, выдержки времени на период совершения технологической операции и т. п. операции совершаются за время, значительно большее, чем частота срабатывания реле. Этот фактор в свою очередь приводит к увеличению срока службы самого реле.

В схемах автоматизации технологических процессов получили распространение реле типа ЭП (рис.11), используемые как командоаппарат. Стойки с неподвижными контактами прикреплены винтами к основанию из карболита. Контактные мостики с контактами перемещаются с карболитовым штифтом. Через систему рычагов штифт связан с небольшим электромагнитом, который поднимает его вместе с подвижными контактами вверх при подаче тока в катушку магнита, замыкая НО контакты или размыкая НЗ контакты, при ртом происходит переключение цепей управления. При отключении тока штифт с подвижными контактами, под действием силы тяжести, опускается в нижнее положение. Реле многоконтактное. В системах автоматического управления встречаются также и телефонные электромагнитные реле типа РМ. Потребляемая мощность телефонного реле в 10—12 раз меньше мощности управляемой сети. Такое реле может без обгорания контактов разорвать цепь мощностью до 60 вт. Ток срабатывания около 0,001а.

В системах автоматического управления распространены различные электромагнитные муфты, включение и выключение которых осуществляется от командных сигналов датчиков.

В качестве электрических средств управления, применяемых как приводы исполнительных органов, можно назвать лишь два — электродвигатели и электромагниты. На автоматических линиях используют электродвигатели переменного тока. Электродвигатели постоянного тока применяют обычно в тех случаях, когда необходимо регулировать число оборотов.

В качестве привода для небольших поступательных перемещений элементов механизмов автоматического управления используют электромагниты, например для перемещения гидравлических и пневматических золотников, включения тормозов и муфт. Обычно принимают электромагниты переменного тока, которые изготовляют как с толкающим, так и с тянущим якорем для ходов от 10 До 15 мм и с тяговым усилием от 1 до 25 кГ.

6. Распределительная и управляющая пневмоаппаратура

В пневмосистемах применяется распределительная и регулирующая аппаратура тех же типов и конструктивных исполнений, что и в гидросистемах, и лишь в отдельных случаях применяются дополнительные средства для повышения герметичности и обеспечения смазки. Так, например, повсеместно применяются распределительные и прочие регулирующие клапаны с дополнительными средствами герметизации в виде резиновых уплотнительных колец, а также клапаны с эластичными затворами.

Рис.12. Клапанный распределитель

Распределительные клапаны. Для распределения воздуха применяются двухпозиционные клапаны и золотники с плоскими распределительными элементами, которые обеспечивают высокую герметичность соединения.

Н

а рис. 12 приведена принципиальная схема клапанного распределителя для управления пневмоцилиндром одностороннего действия. Подвод сжатого воздуха производится к каналу b, а отвод отработавшего воздуха— через канал а. Рабочая полость силового цилиндра 1 соединена с каналом с. При повороте рычага 4 утапливается тот или иной клапан 2 или 5, в результате воздух или подводится в рабочую полость цилиндра 1, или отводится из него в атмосферу. Герметизация затворов клапанов осуществляется плоскими или резиновыми фторопластовыми кольцами 3, заделанными в металлические части затворов.

Клапан управляется вручную различными рычагами и толкателями, а также электромагнитами и сжатым воздухом, причем при отсутствии управляющего воздействия затвор клапана обычно перекрывает под воздействием пружины проход воздуха от подводящего к выходному отверстию.

На рис. 16 представлены клапаны с ручным воздействием на толкатель 2, осуществляемым через рычаг 1 (рис. 13, а), и механическим воздействием на этот толкатель (рис. 13, б).

Рис.13. Клапаны с ручным воздействием на толкатель (рис. 13, а), и механическим воздействием на толкатель (рис. 13, б).