Peranti pemacu elektrik

Penggerak yang berbeza digunakan untuk menutup dan membuka sesentuh peranti elektrik. Dalam pemacu manual, kuasa dihantar dari tangan manusia melalui sistem penghantaran mekanikal kepada kenalan. Penggerakan manual digunakan dalam beberapa pemutus, pemutus litar, pemutus litar dan pengawal.

Selalunya, pengaktifan manual digunakan dalam peranti bukan automatik, walaupun dalam sesetengah peranti pelindung, menghidupkan dilakukan secara manual dan mematikan secara automatik di bawah tindakan spring termampat. Pemacu jauh termasuk pemacu elektromagnet, elektropneumatik, motor elektrik dan terma.

Pemacu elektromagnet

Yang paling banyak digunakan dalam peranti elektrik ialah pemacu elektromagnet yang menggunakan daya tarikan angker ke teras. elektromagnet atau daya tarikan sauh gegelung solenoid.

Mana-mana bahan feromagnetik yang diletakkan dalam medan magnet memperoleh sifat magnet. Oleh itu, magnet atau elektromagnet akan menarik jasad feromagnetik kepada dirinya sendiri.Harta ini berdasarkan peranti pelbagai jenis elektromagnet mengangkat, menarik balik dan berputar.

Daya F yang mana elektromagnet atau magnet kekal menarik jasad feromagnetik - sauh (Rajah 1, a),

di mana B ialah aruhan magnet dalam jurang udara; S ialah luas keratan rentas tiang.

Fluks magnet F yang dicipta oleh gegelung elektromagnet dan oleh itu aruhan magnetik B dalam jurang udara, seperti yang dinyatakan di atas, bergantung kepada daya magnetomotif gegelung, i.e. daripada bilangan lilitan w dan arus yang mengalir melaluinya. Oleh itu, daya F (daya tarikan elektromagnet) boleh dilaraskan dengan menukar arus dalam gegelungnya.

Sifat pemacu elektromagnet dicirikan oleh pergantungan daya F pada kedudukan angker. Pergantungan ini dipanggil ciri daya tarikan pemacu elektromagnet. Bentuk sistem magnet mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap perjalanan ciri daya tarikan.

Sistem magnetik yang terdiri daripada teras berbentuk U 1 (Rajah 1, b) dengan gegelung 2 dan angker berputar 4, yang disambungkan kepada sentuhan alih 3 radas, telah meluas dalam peranti elektrik.

Pandangan anggaran ciri daya tarikan ditunjukkan dalam rajah. 2. Apabila sesentuh terbuka sepenuhnya, jurang udara x antara angker dan teras adalah agak besar dan rintangan magnet sistem akan menjadi yang terbesar. Oleh itu, fluks magnet F dalam celah udara elektromagnet, aruhan B dan daya tarikan F akan menjadi yang paling kecil. Walau bagaimanapun, dengan pemacu yang dikira dengan betul, daya ini harus memastikan tarikan penambat ke teras.

nasi. 1.Gambar rajah skematik elektromagnet (a) dan gambar rajah pemacu elektromagnet dengan litar magnet berbentuk U (b)

Apabila angker bergerak lebih dekat ke teras dan jurang udara berkurangan, fluks magnet dalam jurang meningkat dan daya tarikan meningkat dengan sewajarnya.

Daya tujahan F yang dicipta oleh pemacu mestilah mencukupi untuk mengatasi daya seretan sistem pendorong kenderaan. Ini termasuk daya berat sistem bergerak G, tekanan sentuhan Q dan daya P yang dicipta oleh spring balik (lihat Rajah 1, b). Perubahan dalam daya yang terhasil apabila menggerakkan sauh ditunjukkan dalam rajah (lihat Rajah 2) oleh garis putus-putus 1-2-3-4.

Apabila angker bergerak dan jurang udara x berkurangan sehingga sentuhan bersentuhan, pemacu hanya perlu mengatasi rintangan disebabkan oleh jisim sistem bergerak dan tindakan spring balik (bahagian 1-2). Di samping itu, usaha meningkat secara mendadak dengan nilai tekanan awal kenalan (2-3) dan meningkat dengan pergerakan mereka (3-4).

Perbandingan ciri-ciri yang ditunjukkan dalam Rajah. 2, membolehkan kita menilai operasi radas. Jadi jika arus dalam gegelung kawalan menghasilkan ppm.I2w kepada, maka jurang terbesar x di mana peranti boleh menghidupkan ialah x2 (titik A) dan pada ppm yang lebih rendah. I1w, daya tarikan tidak akan mencukupi dan peranti hanya boleh dihidupkan apabila jurang berkurangan kepada x1 (titik B).

Apabila litar elektrik gegelung pemacu dibuka, sistem bergerak kembali ke kedudukan asalnya di bawah tindakan spring dan graviti.Pada nilai kecil jurang udara dan daya pemulihan, angker boleh dipegang pada kedudukan pertengahan oleh fluks magnet sisa. Fenomena ini dihapuskan dengan menetapkan jurang udara minimum yang tetap dan melaraskan spring.

Pemutus litar menggunakan sistem dengan elektromagnet pegangan (Rajah 3, a). Angker 1 dipegang dalam kedudukan tertarik pada kuk teras 5 oleh fluks magnet F yang dihasilkan oleh gegelung penahan 4 yang disuap oleh litar kawalan. Jika perlu untuk memutuskan sambungan, arus dibekalkan kepada gegelung pemisah 3, yang menghasilkan fluks magnet Fo diarahkan kepada fluks magnet Fu gegelung 4, yang menyahmagnetkan angker dan teras.

nasi. 2. Ciri daya tarikan bagi pemacu elektromagnet dan rajah daya

nasi. 3. Pemacu elektromagnet dengan pegangan elektromagnet (a) dan dengan shunt magnetik (b)

Akibatnya, angker di bawah tindakan spring yang memutuskan sambungan 2 bergerak menjauhi teras dan sesentuh 6 peranti terbuka. Kelajuan tersandung dicapai kerana fakta bahawa pada permulaan pergerakan sistem alih, kuasa terbesar spring tegang bertindak, manakala dalam pemacu elektromagnet konvensional, yang dibincangkan sebelum ini, pergerakan angker bermula dengan jurang yang besar. dan daya tarikan yang rendah.

Oleh kerana gegelung penggerak 3 dalam pemutus litar, bar bas atau gegelung penyahmagnetan kadangkala digunakan, yang melaluinya arus litar bekalan yang dilindungi oleh peranti itu.

Apabila arus dalam gegelung 3 mencapai nilai tertentu yang ditentukan oleh penetapan radas, fluks magnet yang terhasil Fu — Fo yang melalui angker berkurangan kepada nilai sedemikian sehingga ia tidak lagi dapat menahan angker dalam keadaan ditarik, dan radas dimatikan.

Dalam pemutus litar berkelajuan tinggi (Rajah 3, b), gegelung kawalan dan penutup dipasang di bahagian berlainan litar magnet untuk mengelakkan pengaruh induktif bersama mereka, yang melambatkan penyahmagnetan teras dan meningkatkan masa tersandungnya sendiri, terutamanya pada kadar peningkatan arus kecemasan yang tinggi dalam litar terlindung.

Gegelung tersandung 3 dipasang pada teras 7, yang dipisahkan daripada litar magnet utama oleh celah udara.

Angker 1, teras 5 dan 7 dibuat dalam bentuk pakej kepingan keluli, dan oleh itu perubahan fluks magnet di dalamnya akan betul-betul sesuai dengan perubahan arus dalam litar terlindung. Fluks Fo yang dicipta oleh gegelung potong 3 ditutup dengan dua cara: melalui angker 1 dan melalui litar magnet yang tidak dicas 8 dengan gegelung kawalan 4.

Pengagihan fluks Ф0 di sepanjang litar magnet bergantung pada kadar perubahannya. Pada kadar peningkatan arus kecemasan yang tinggi, yang dalam kes ini menghasilkan fluks penyahmagnetan Ф0, semua fluks ini mula mengalir melalui angker, kerana perubahan pesat pada bahagian fluks Fo melalui teras dengan gegelung 4 daripada emf dihalang. d. s teraruh dalam gegelung pegangan apabila arus melaluinya berubah dengan cepat. Ini e. dll. c. mengikut peraturan Lenz, ia menghasilkan arus yang melambatkan pertumbuhan bahagian aliran itu.

Akibatnya, kelajuan tersandung pemutus litar berkelajuan tinggi akan bergantung kepada kadar peningkatan arus yang melalui gegelung penutup 3. Semakin cepat arus meningkat, semakin rendah arus, tersandung radas bermula. Sifat pemutus litar berkelajuan tinggi ini sangat berharga kerana arus mempunyai kelajuan tertinggi dalam mod litar pintas dan semakin cepat pemutus litar mula memecahkan litar, semakin kecil arus yang dihadkan olehnya.

Dalam sesetengah kes, adalah perlu untuk memperlahankan operasi radas elektrik. Ini dilakukan dengan bantuan peranti untuk mendapatkan kelewatan masa, yang difahami sebagai masa dari saat voltan dikenakan atau dikeluarkan dari gegelung pemacu radas hingga permulaan pergerakan kenalan. Kelewatan untuk mematikan peranti elektrik yang dikawal oleh arus terus, dijalankan dengan menggunakan gegelung litar pintas tambahan yang terletak pada litar magnet yang sama dengan gegelung kawalan.

Apabila kuasa dikeluarkan daripada gegelung kawalan, fluks magnet yang dicipta oleh gegelung ini berubah daripada nilai kendaliannya kepada sifar.

Apabila fluks ini berubah, arus teraruh dalam gegelung litar pintas dalam arah sedemikian sehingga fluks magnetnya menghalang pengurangan fluks magnet gegelung kawalan dan menahan angker pemacu elektromagnet radas dalam kedudukan tertarik.

Daripada gegelung litar pintas, lengan tembaga boleh dipasang pada litar magnetik. Tindakannya adalah serupa dengan gegelung litar pintas. Kesan yang sama boleh dicapai dengan membuat litar pintas gegelung kawalan pada masa ia terputus dari rangkaian.

Untuk mendapatkan kelajuan pengatup untuk menghidupkan radas elektrik, pelbagai mekanisme pemasaan mekanikal digunakan, prinsip operasinya serupa dengan jam.

Pemacu peranti elektromagnet dicirikan oleh pengaktifan dan pengembalian arus (atau voltan). Arus kendalian (voltan) ialah nilai arus terkecil (voltan) di mana operasi peranti yang jelas dan boleh dipercayai dipastikan. Untuk peranti daya tarikan, voltan tindak balas adalah 75% daripada voltan undian.

Jika anda secara beransur-ansur mengurangkan arus dalam gegelung, maka pada nilai tertentu peranti itu akan dimatikan. Nilai tertinggi arus (voltan) di mana peranti sudah dimatikan dipanggil arus terbalik (voltan). Arus terbalik Ib sentiasa lebih kecil daripada Iav semasa operasi, kerana apabila menghidupkan sistem mudah alih radas, adalah perlu untuk mengatasi daya geseran, serta peningkatan jurang udara antara angker dan kuk sistem elektromagnet. .

Nisbah arus balik kepada arus tangkap dipanggil faktor pulangan:

Pekali ini sentiasa kurang daripada satu.

Pemacu elektropneumatik

Dalam kes yang paling mudah, pemacu pneumatik terdiri daripada silinder 1 (Rajah 4) dan omboh 2, yang disambungkan kepada sesentuh alih 6. Apabila injap 3 terbuka, silinder disambungkan ke paip udara termampat 4, yang menaikkan omboh 2 di kedudukan atas dan menutup sesentuh. Apabila injap ditutup kemudiannya, isipadu silinder di bawah omboh disambungkan ke atmosfera dan omboh di bawah tindakan spring balik 5 kembali ke keadaan asalnya, membuka sesentuh.Penggerak sedemikian boleh dipanggil penggerak pneumatik yang dikendalikan secara manual.

Untuk kemungkinan kawalan jauh bekalan udara termampat, injap solenoid digunakan dan bukannya keran. Injap solenoid (Rajah 5) ialah sistem dua injap (pengambilan dan ekzos) dengan pemacu elektromagnet berkuasa rendah (5-25 W). Mereka dibahagikan kepada hidup dan mati bergantung pada sifat operasi yang mereka lakukan apabila gegelung ditenagakan.

Apabila gegelung ditenagakan, injap tutup menghubungkan silinder penggerak kepada sumber udara termampat, dan apabila gegelung dinyahtenagakan, ia menyampaikan silinder ke atmosfera, pada masa yang sama menyekat akses kepada silinder udara termampat. Udara dari tangki mengalir melalui bukaan B (Rajah 5, a) ke injap bawah 2, yang ditutup pada kedudukan awal.

nasi. 4. Pemacu pneumatik

nasi. 5. Menghidupkan (a) dan mematikan (b) injap solenoid

Silinder penggerak pneumatik yang disambungkan ke port A disambungkan melalui injap terbuka 1 ke atmosfera melalui port C. Apabila gegelung K ditenagakan, rod solenoid menekan injap atas 1 dan, mengatasi daya spring 3, menutup. injap 1 dan membuka injap 2. Pada masa yang sama, udara termampat dari port B melalui injap 2 dan port A ke dalam silinder penggerak pneumatik.

Sebaliknya, injap tutup, apabila gegelung tidak teruja, menyambungkan silinder ke udara termampat, dan apabila gegelung teruja - ke atmosfera. Dalam keadaan awal, injap 1 (Rajah 5, b) ditutup, dan injap 2 terbuka, mewujudkan laluan untuk udara termampat dari port B ke port A melalui injap 2.Apabila gegelung ditenagakan, injap 1 terbuka, menyambungkan silinder ke atmosfera, dan bekalan udara dihentikan oleh injap 2.

Pemacu motor elektrik

Untuk memacu beberapa peranti elektrik, motor elektrik digunakan dengan sistem mekanikal yang menukarkan gerakan berputar aci motor ke dalam gerakan translasi sistem sentuhan. Kelebihan utama pemacu elektromotor berbanding dengan pneumatik adalah keteguhan ciri-cirinya dan kemungkinan pelarasannya. Mengikut prinsip operasi, pemacu ini boleh dibahagikan kepada dua kumpulan: dengan sambungan kekal aci motor dengan peranti elektrik dan dengan sambungan berkala.

Dalam peranti elektrik dengan motor elektrik (Rajah 6), putaran dari motor elektrik 1 dihantar melalui roda gear 2 ke aci sesondol 3. Dalam kedudukan tertentu, sesondol aci 4 mengangkat rod 5 dan menutup sesentuh alih yang dikaitkan dengannya dengan sesentuh pegun 6.

Dalam sistem pemacu peranti elektrik kumpulan, peranti kadangkala diperkenalkan yang memberikan putaran berperingkat bagi aci peranti elektrik dengan hentian dalam sebarang kedudukan. Semasa brek, enjin dimatikan. Sistem sedemikian memastikan penetapan tepat aci radas elektrik dalam kedudukan.

Sebagai contoh, FIG. 7 ialah ilustrasi skematik apa yang dipanggil pemacu silang Malta yang digunakan dalam pengawal kumpulan.

nasi. 6. Pemacu motor elektrik dengan sambungan kekal aci motor dan radas elektrik

nasi. 7. Pemacu motor elektrik pengawal kumpulan

Rajah. 8. Penggerak terma dengan plat dwilogam.

Pemacu terdiri daripada motor servo dan kotak gear cacing dengan penetapan kedudukan melalui salib Malta. Cacing 1 disambungkan kepada motor servo dan menghantar putaran ke aci roda cacing 2, memacu cakera 3 dengan jari dan selak (Gamb. 7, a). Aci salib Malta 4 tidak berputar sehingga jari cakera 6 (Rajah 7, b) memasuki alur salib Malta.

Dengan putaran selanjutnya, jari akan memutar salib, dan oleh itu aci di mana ia duduk, sebanyak 60 °, selepas itu jari akan dilepaskan, dan sektor penguncian 7 akan membetulkan kedudukan aci dengan tepat. Apabila anda memusingkan aci gear cacing satu pusingan, aci silang Malta akan berpusing 1/3 pusingan.

Gear 5 dipasang pada aci salib Malta, yang menghantar putaran ke aci sesondol utama pengawal kumpulan.

Pemacu terma

Elemen utama peranti ini ialah plat dwilogam, yang terdiri daripada dua lapisan logam yang tidak serupa yang terikat kuat pada keseluruhan permukaan sentuhan. Logam ini mempunyai pekali suhu pengembangan linear yang berbeza. Lapisan logam dengan pekali pengembangan linear 1 yang tinggi (Rajah 8) dipanggil lapisan termoaktif, berbeza dengan lapisan dengan pekali pengembangan linear 3 yang lebih rendah, yang dipanggil termopasif.

Apabila plat dipanaskan oleh arus yang melaluinya atau oleh elemen pemanas (pemanasan tidak langsung), pemanjangan berbeza dua lapisan berlaku dan plat membengkok ke arah lapisan termopasif. Dengan lenturan sedemikian, kenalan 2 yang disambungkan ke plat boleh ditutup atau dibuka terus, yang digunakan dalam geganti terma.

Membengkokkan plat juga boleh melepaskan selak tuil pada radas elektrik, yang kemudiannya dilepaskan oleh spring. Arus pemacu set dikawal dengan memilih elemen pemanasan (dengan pemanasan tidak langsung) atau dengan menukar penyelesaian sentuhan (dengan pemanasan terus).Masa untuk mengembalikan plat dwilogam ke kedudukan asalnya selepas operasi dan penyejukan berbeza dari 15 s hingga 1.5 minit.