Тема: елементи керування електроприводом

Резистори і потенціометри

У схемах автоматики знайшли широке застосування електричні резистори, виготовлені з матеріалів з високим питомим електричним опором (нікелін, реотан, нікель і ін.).

Трубчасті резистори типу ПЕ застосовуються в електроапаратурі і схемах керування низької напруги в якості пускових і гальмових резисторів для двигунів потужністю до 3...4…4 кВт.

Резистор являє собою керамічну трубку, на яку намотана дріт з константану чи ніхрому, покритий запобіжним шаром емалі (мал.7.1). Значення опору одного елемента складає 1 Ом…50 кОм при номінальній потужності 15…150 Вт і номінальному струмі 55 мА…2,9А.

 

Рис. 7.1. Резистор електричний дротовий емальований

типу ПЕ: 1 — шайба міканитова; 2 — шайба азбестова;

3 — втулка порцелянова; 4 — резистор трубчастий

 

У ланцюгах якоря, статора і ротора двигунів потужністю 1...10 кВт і в ланцюгах збудження більш могутніх двигунів використовуються трубчасті резистори типу ЦФ і рамкові елементи типу СН. В останніх дріт чи стрічка з константану намотується на напівциліндричні фарфорові ізолятори, закріплені на бічних ребрах сталевої пластини-держака. З резисторних елементів комплектуються ящиками резисторів серій ЯС і СН, що допускають навантаження до 5...8 кВт.

Для двигунів постійного і змінного струму потужністю більш 3 кВт застосовуються шухляди резисторів з литими чавунними (мал. 7.2, а) чи штампованими з електротехнічної сталі (мал. 7.2, б) елементами.

Елементи затягуються гайками на двох стержнях, ізольованих стійкими до нагрівання гільзами. Для одержання контакту кінці елементів мають стовщені вушка. У відповідних місцях між вушками закладаються слюдяні шайби і пластинчасті башмаки з наконечниками, чим здійснюється потрібна схема з'єднань елементів.

Рис. 7.2. Елемент опору: а) - чавунний литий;

Б) - штампований з електротехнічної сталі

Для тих же потужностей використовуються шухляди типу КФ із п'ятьма рамковими фехралевими елементами. У могутніх установках застосовуються рамкові дротові елементи великої потужності. У залежності від типу і призначення елемента його опір може складати 0,005…525 Ом при припустимому струмі 0,38…215А і номінальної потужності 75…3500 Вт.

У малопотужних ланцюгах зв'язку, телемеханіки і радіотехніки застосовуються дротові емальовані вологостійкі трубчасті резистори з пересувним хомутиком (ПЕВ-Х) для припасування значення опору.

Потенціометри (дільники напруги) служать для регулювання напруги в ланцюгах постійного та змінного струму. Часто вони використовуються також для лінійного чи функціонального (по визначеному закону) перетворення переміщення движка в електричну напругу.

Потенціометр являє собою резистор з рухливим ковзним контактом. Потенціометри з безупинним намотуванням (мал. 7.3) мають движок, що переміщається безпосередньо по витках дроту, намотаного на ізоляційний каркас.

У ламельних потенціометрів движок переміщається по ламелям, до яких приєднані нерегульовані резистори. У малопотужних схемах застосовуються недротяні графітові потенціометри.

У функціональних потенціометрів напруга, що знімається, U_вих є визначеною функцією кута повороту. Це досягається відповідним розрахунком профілю каркаса чи шунтуванням окремих частин потенціометра спеціально підібраними додатковими резисторами і зветься електричне профілювання.

Рис. 7.3. Конструкція потенціометра РП-25:

1 — щітка; 2 — провід; 3 — валик; 4 — гайка для кріплення;

5 — каркас; 6 — висновок рухливого контакту;

7 — початковий і кінцевий вивід.

 

Конденсатори

Основними параметрами кожного конденсатора є його ємкість, значення і рід робочої напруги (постійної, змінної, імпульсної).

У могутніх ланцюгах для підвищення коефіцієнта потужності промислових установок застосовуються конденсатори з обкладками з алюмінієвої рулонної фольги, розділеними конденсаторним папером, просоченої трансформаторною олією чи іншим рідким діелектриком.

Секції конденсатора містять в герметичний прямокутний корпус з листової сталі з фарфоровими виводами (мал. 7.4). Деякі конденсатори допускають часткове включення ступіней ємності і мають штучне водяне охолодження.

У силових імпульсних і випрямних пристроях застосовуються імпульсні конденсатори.

Високовольтні конденсатори мають фарфоровий корпус.

У ланцюгах керування систем автоматичного регулювання широко використовуються малогабаритні паперові, слюдяні, плівкові, керамічні і склоемалеві конденсатори.

 

Рис. 7.4. Герметичний конденсатор серії ЕМВ.

 

Електролітичні конденсатори призначені для роботи тільки в ланцюгах з постійною чи пульсуючою напругою. Діелектриком у них служить тонкий шар окису, нанесений на стрічку з фольги електролітичним способом. Ця стрічка є однією з обкладок конденсатора. Іншою обкладкою служить друга, неокислена, стрічка з фольги. Між ними розташовується паперова стрічка, просочена електролітом.

Ємкість конденсаторів коливається від декількох пікофарад до 2000 мікрофарад, робоча напруга високовольтних конденсаторів доходить до 77 кіловольтів (кВ).

Рубильники і перемикачі

Рубильники є найпростішими ручними комутаційними апаратами, призначеними для включення і відключення електричних ланцюгів.

Крім однополюсних, застосовуються двох- (мал. 7.5) і трьохполюсні рубильники, ножі яких поєднуються ізоляційною планкою.

 

Рис. 7.5. Двохполюсний рубильник: 1 — вісь; 2 — ніж;

3 — губки; 4— рукоятка; 5 — підстава; 6 — стійки

 

У низьковольтних (до 220 В) рубильниках змінного струму на середні і малі струми гасіння дуги відбувається при швидкій деіонізації газів в околокатодному просторі, коли струм стає рівним нулю. Ефективним заходом у цих випадках є застосування дугогасної решітки, що складається з набору мідних чи сталевих пластин, ізольованих один від одного і від інших частин апарата. Дуга діючими на неї силами направляється в дугогасну решітку, де розбивається на ряд коротких дуг між пластинами і швидко гасне.

Конструкція перемикачів аналогічна конструкції рубильників з тією відмінністю, що вони мають подвійний комплект губок. Переводячи ножі з одного положення в інше, можна стойки з'єднувати електрично з будь-яким комплектом.