Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Управление герконом с помощью ферромагнитного экрана
Управлять состоянием геркона можно с помощью не только магнитного поля, создаваемого катушкой управления, но и поля постоянного магнита. Такой способ широко используется в современных слаботочных аппаратах управления (тумблеры, переключатели, кнопки, командоаппараты) и КИП (сигнализаторы положения, конечные выключатели, датчики). Состояние геркона изменяется при приближении или удалении от него постоянного магнита. Рис. 4.2.11. Управление герконом с помощью ферромагнитного экрана: а - геркон 1 срабатывает при удалении экрана 4 и магнита 2; б - геркон 1 срабатывает при приближении к магнитам 2 и 3 экрана 4; в - геркон 1 срабатывает при удалении экрана 4 из зазора между герконом и постоянным магнитом 2
Следует отметить, что при наличии постоянного магнита управление герконом может производится за счет ферромагнитного экрана (рис. 4.2.11).
ЛЕКЦИЯ № 14
4.2.7. ГР с магнитной памятью. 4.2.8. Конструкция гезаконов. 4.2.9. Силовые герконы. 4.2.10. Расчёт обмотки геркона. 4.2.11. Выбор, применение и эксплуатация герконов и герконовых реле. ГР с магнитной памятью
Простейшее ГР с магнитной памятью показано на рис. 4.2.12, а. Два элемента магнитной памяти (ЭМП) 1 и 1' примыкают к КС геркона 3. При появлении управляющего импульса исогласном включении обмоток 2 и 2' создаваемый ими магнитный поток проходит через КС и оба ЭМП, которые намагничиваются. После прохождения импульса КС притягиваются за счет остаточной индукции ЭМП. Для отключения реле вобмотку 2 подается импульс тока, той же полярности и амплитуды, а в обмотку 2' - той же амплитуды и обратной полярности. За счет разности МДС обмоток происходит размагничивание ЭМП и уменьшение магнитного потока в зазоре между КС и они размыкаются. Для надежного управления длительность импульса тока срабатывания берется 100 -300 мкс.
Рис. 4.2.12. Герконовые реле с магнитной памятью
Для уменьшения минимально необходимого импульса МДС отпускания устанавливается магнитомягкий шунт 4 в зоне рабочего зазора геркона (рис. 4.2.12, б). При подаче разнополярных импульсов в обмотки 2 и 2' магнитный поток замыкается через КС, магнитный шунт 4 и ЭМП, минуя рабочий зазор геркона. После их соударения начинается вибрация контактов, которая длится 0, 5 - 2, 5 мс. Общее время сраатывания геркона с памятью 1-3 мс. У герконов (рис. 4.2.12, б) оно меньше (1-2 мс). Рис. 4.13. Многоцепевые ГР с магнитной памятью
ГР с магнитной памятью и переключающими контактами (рис. 4.2.13) имеет два ЭМП 1 и 1' и две обмотки управления 2 и 2'. При согласном включении обмоток и подаче на них импульсов одинаковой полярности магнитный поток, созданный ЭМП1 и 1', проходит через КС герконов З1 и 32 и они замыкаются. По КС герконов 33 и 34 магнитный поток не проодит, т.к. в месте их расположения магнитные потоки от ЭМП 1 и 1' встречны. После прохождения управляющего импульса герконы З1 и 32 остаются замкнутыми, а 33 и 34 -разомкнутыми. При подаче на обмотку 21импульса того же знака, а на обмотку 22 а такого же импульса обратного знака происходит изменение направления намагничивания ЭМП 11. При этом магнитные потоки проходят через рабочие зоны герконов З1 и 32, которые размыкаются благодаря упругим свойствам КС. В ГР на рис. 4.2.13, б возможны 16 комбинаций замкнутых и разомкнутых герконов в зависимости от того, какие обмотки включены. Например, если все обмотки включены так, что создаваемые ими потоки направлены от центра к периферии, то все герконы будут разомкнуты.
Конструкция гезаконов
Реле с магнитной памятью могут быть построены на базе специальных герконов, в которых ЭМП частично или полностью расположены внутри баллона. Такие герконы иногда называют гезаконами (герметичными запоминающими контактами). Возможные исполнения гезаконов показаны на рис. 4.2.14. Для исполнения по рис. 4.2.14, а КС 1 и 2 изготавливаются из реманентных материалов 35КХ12, 35КХ15, 40КНБ (сплавы кобальта и хрома) и выполняют функции ЭМП. Соединительные пластины 6 соединяют выводы геркона с КС 1 и 2. В исполнении по рис. 4.2.14, б из реманентного материала выполнен только КС2. На баллоны гезаконов устанавливаются 2 обмотки управления. При согласном включении обмоток КС намагничиваются и замыкаются. Для размыкания необходимо при последующем включении изменить полярность импульса в одной из обмоток, что приводит к размыканию КС. Рис. 4.2.14. Конструкция гезаконов: 1, 2, 8 - КС; 3 - баллон; 4, 5 -выводы; б - соединительная пластина; 7 - постоянный магнит; 9, 10 - ЭМП
В случае рис. 4.14, в управление происходит от одного источника разнополярных импульсов. Через вывод 1 замыкается поток поляризующего постоянного магнита 7. При подаче управляющего импульса, создающего поле, согласное с полем постоянного магнита, эти поля складываются и КС замыкаются. При подаче встречного импульса КС размагничиваются и размыкаются.
Переключающий гезакон (рис. 4.2.14, в) имеет две обмотки управления. При согласном включении обмоток КС, 1 и 2 намагничиваются согласно, и КС 8 притягивается к КС 2. При изменении полярности импульса в одной из обмоток меняется направление намагниченности одного из КС и КС 8 притягивается к КС 1. В гезаконе на рис. 4.2.14, г ЭМП выполнены в виде трубок 9, 10, надеваемых на КС 1 и 2. При согласном включении обмоток управления трубки ЭМП 9 и 10 намагничиваются согласно и КС замыкаются. Для отключения геркона в одной из обмоток надо поменять полярность импульса. Силовые герконы
С целью увеличения коммутируемого тока и мощности в конструкцию герконов можно ввести дугогасительные контакты (рис. 4.2.15, а).
Рис. 4.2.15. Силовые герконы
В стеклянном корпусе 6 укреплены подвижные КС1 и неподвижные КС2. Пластина 5, выполняющая функцию дугогасительного контакта, упирается в КС 1, благодаря чему создается ее упругая деформация. При включении вначале замыкаются дугогасительные контакты 3 и 4. Затем замыкаются главные контакты. При отключении вначале размыкаются главные контакты 1 и 2, затем дугогасительные 3 и 4. В другой конструкции силового геркона (рис. 4.2.15, б) функции главных контактов выполняются КС 1 и 2. Отверстие 7 в КС 2 приводит к быстрому насыщению материала. При этом магнитный поток из КС 2 переходит в перемычку 1, и КС 1 притягивается к КС 2. Сначала замыкаются дугогасительные контакты 3 и 4, затем главные 1 и 2. В настоящее время серийно выпускаются т.н. герсиконы (герметичные силовые контакты). На основе герсикона КМГ-12 выпускаются контакторы. Герсиконы типа КМГ-12 выпускаются на Iн = 6, 3 А, включаемый ток до 180 А, отключаемый ток 63 А. Расчёт обмотки геркона
1. Важнейшим параметром геркона, приводимым в его паспорте, является МДС срабатывания Fcp, по значению которой можно определить параметры обмотки. Расчетная МДС обмотки FР = кг кп Fcp, где kГ =1, 2-2 - коэффициент запаса, учитывающий технический разброс параметров геркона, допустимые колебания питающего напряжения и изменения сопротивления обмотки при нагреве; kn - коэффициент, учитывающий взаимное влияние совместно установленных герконов. По опытным данным kn= , где п - число герконов в реле.
2. Диаметр неизолированного провода dnp находится из формулы d np/4 = q = F lcp/U, где - удельное сопротивление материала провода обмотки в горячем состоянии; 1ср - средняя длина витка обмотки; U - напряжение источника. находим по формуле , где -
Для медного провода =0, 0175-106 Ом-м при температуре =20 °С; кр - температура окружающей среды, °С; - допустимое превышение температуры обмотки, °С; R = 0, 0041 1/°c; Средняя длина витка /2= (dB+hk), где dв = dб+2 ( + кар) - внутренний диаметр обмотки; dб - диаметр баллона геркона; -зазор между баллоном и каркасом; кар - толщина каркаса катушки управления; hк - радиальная толщина обмотки. 3. Для получения минимальной МДС срабатывания площадь сечения обмотки Q и ее радиальная толщина hк выбираются по соотношениям Q=3d(L+ d)/8; hК = Q/ dB; lК = 4d(L+ d)/dB, где d - диаметр стержня КС; L - длина геркона. Ориентировочно длина обмотки lК = (0, 25-0, 5)L. Найденный диаметр dnp округляется до стандартной величиы. 4. Число витков обмотки = hКlКK3M/q, Кзм - коэффициент заполнения обмотки медью берется для принятого dпp. 5. Расчет превышения температуры обмоток для установившегося режима = Р/(кт Sохл), где КТ - коэффициент теплоотдачи (10 Вт м2°С-1); SOXJl -поверхность охлаждения обмотки; Р - мощность выделяемая в обмотке. Р =I2R = /R = q/ ( 1ср ) = q/[ (dB+hk) ] Поверхность охлажденияSoxл = (dB+2hк) 1K. .. 6. Диаметр провода dnp проверяем из условий нагрева в установившемся режиме I2R = 4 I2 1ср /( d np) = KT Sохл. . 7. После выбора dnp проводим поверочный расчет F и с учетом коэффициента заполнения Кзм. Если обмотка рабоает в режиме кратковременного включения, то допустимое время включения t = Т ln где - допустимое превышение температуры; Т - постоянная времени нагрев аобмотки.
Т = с G / (KT Sохл.) = ? где с - удельная теплоемкость материала провода [для меди с = 390 Вт-с/ (кг -°С) ]; G - масса провода, кг; - плотность материала провода, кг/м3 (для меди = 8900 кг/м . 8. Нагрев геркона при повторно кратковременном режиме рассчитывается по известной методике.
ЛЕКЦИЯ № 15
5.1. ТЯГОВЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТЫ
5.1.1. Основные понятия, физические явления в электрических аппаратах. 5.1.2. Энергия магнитного поля и индуктивность системы. 5.1.3. Работа, производимая якорем электромагнита при перемещении. 5.1.4. Вычисление сил и моментов электромагнита. 5.1.5. Электромагниты переменного тока. 5.1.6. Короткозамкнутый виток. 5.1.7. Статические тяговые характеристики электромагнитов. 5.1.8. Выбор, применение и эксплуатация тяговых электромагнитов.
Основные понятия, физические явления в электрических Аппаратах
Электромагнитные механизмы применяются для приведения в действие многих аппаратов. Конструкции электромагнитов равнообразны, они могут быть классифицированы: 1) по способу действия: удерживающие — для удержания тех или иных грузов или деталей (например, электромагнитные столы станков, электромагниты подъемных кранов и т. п.); притягивающие — совершают определенную работу, притягивая свой якорь; 2) по способу включения: с параллельной катушкой — ток в катушке определяется параметрами самого электромагнита и напряжением сети; с последовательной катушкой- катушка включается в силовую цепь, ток в катушке Рйс. 5-1. Схемы электромагнитов: а, б — с поворотным якорем; в, г — с прямоходовым якорем 1 — скоба; 2 — якорь; 3 — катушка; 4 — сердечник
определяется не параметрами электромагнита, а теми устройствами (машины, аппараты), в цепь которых включена катушка; 3) по роду тока: постоянного тока — при параллельном включении ток в катушке зависит от сопротивления ее обмотки и приложенного напряжения, электромагнитная система работает при постоянной МДС; переменного тока — при параллельном включении ток в катушке зависит от индуктивности системы, меняющейся обратно пропорционально воздушному зазору, электромагнитная система работает при постоянстве потокосцеплений; 4) по характеру движения якоря: поворотные — якорь поворачивается вокруг какой-то оси или опоры (рис. 5-1, а и б); прямоходовые — якорь перемещается поступательно (рис. 5-1, в и г).
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-05-05; Просмотров: 1040; Нарушение авторского права страницы