Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь

Электромагнитные устройства и электрические машины




Одним из наиболее распространенных элементов автоматики [3] является реле, которое обеспечивает скачкообразное изменение выходного сигнала при подаче на вход управляющего сигнала. На рисунке 2.16 изображена схема электромагнитного реле. Сердечник 1, ярмо 2 и якорь 3 изготовляются из электротехнической стали. При прохождении тока i по обмотке 4 якорь притягивается к сердечнику, замыкая контакты 5, приваренные к упругим пластинкам из фосфористой бронзы. При обесточивании обмотки реле якорь возвращается в исходное состояние пружиной 6 и токопроводящие контакты реле размыкаются.

 

Рисунок 2.16 – Электромагнитное реле

Реле срабатывает (замыкает контакты) при определенном токе – токе срабатывания Iср. Для получения надежного контакта обмотку сердечника реле питают током, который в 3–4 раза превышает ток срабатывания. При подключении напряжения uвх ток i нарастает по экспоненциальному закону и достигает тока срабатывания через некоторое время. Это время примерно равно времени срабатывания реле.

Ток, при котором якорь отрывается от сердечника, называют током отпускания Iотп. Вследствие гистерезиса магнитной системы реле ток отпускания оказывается в несколько раз меньше тока срабатывания. Электромагнитное реле можно сделать чувстви­тельным к полярности напряжения, подводимого к об­мотке сердечника. При этом управляющее напряжение положительной полярности вызывает замыкание одной пары контак­тов, а при изменении полярности напряжения якорь от­клоняется в противоположную сторону и замыкает дру­гую пару контактов. Такое реле называется поляри­зованным.



Еще одна разновидность реле – магнитоуправляемые контакты, заключенные в герметичный корпус (геркон). В стеклянную ампулу впаяны две пластины из магнитомягкого материала, покры­тые тонким слоем металла с высокой электропровод­ностью. Пластинки монтируются таким образом, что между их контактирующими концами остается зазор. Если к геркону поднести постоянный магнит, то пластинки намагничиваются и притягиваются друг к другу. Вместо постоянного магнита можно использовать обмотку, размещенную на колбе. При подаче управляющего тока в обмотке возникает магнитное поле, через пластинки замыкается магнитный поток. Намаг­ниченные таким образом пластинки взаимно притя­гиваются, образуя контактное соединение.

Магнитные усилители

Устройства систем автоматического регулирования обычно вырабатывают маломощные сигналы управления, которые непосредственно не могут привести в действие исполнительные механизмы. Чтобы получить мощность, необходимую для рабо­ты исполнительных устройств, применяют магнитные усилители. Они практически нечувствительны к вибрациям и механическим воздействиям, позволяют получить на выходе значительные токи, просты в эксплуатации, сравнительно недороги и очень надежны. Различают дроссельные и трансформаторные магнитные усилители.

В дроссельных усилителях рабочая обмотка (об­мотка переменного тока) выполняет функцию дроссельной «заслонки», ограничивающей ток в нагрузке включенной (обычно последовательно) в цепь рабочей обмотки. В трансформаторных усилителях передача энергии из цепи питания в цепь нагрузки осущест­вляется за счет магнитной связи между ними. Воздействуя на общий магнитный поток, сцепленный с витками обмоток цепей питания и нагрузки, можно менять мощность, передаваемую в цепь нагрузки.

Рисунок 2.17 – Зависимость магнитного потока от количества ампер-витков

На рисунке 2.17 изображен магнитопровод, на кото­рый намотаны две обмотки: рабочая wр, питаемая синусоидальным напряжением, и управляющая wу к которой подводится усиливаемое напряжение. Изменяя магнитное состояние магнитопровода, можно менять ток в рабочей обмотке, а следовательно, и в нагрузке Zн, которая включена последовательно с wр.

Дроссельный магнитный усилитель прост как по устройству, так и по принципу работы, однако его применение ограничено, так как ему присущ ряд недостатков. Прежде всего существенная не­линейность зависимости тока в нагрузке от тока уп­равления. Так, при токе управления Iу = 0 ток в нагрузке Iр ¹ 0. Этот нулевой ток I0 увели­чивает погрешность регулирования и потери мощности. Другой недостаток – сравни­тельно низкий коэффициент усиления. Кроме того, дроссельный усилитель не реагирует на полярность сигнала управ­ления. Эти недостатки устранены в более сложных схе­мах магнитных усилителей.

Схема трансформаторного магнитного усилителя изображена на рисунке 2.18. Синусоидальное напряже­ние питания подводится к обмотке w1, а нагрузка Zн включена в цепь специальной обмотки w2. Пока сердечник не насыщен, синусоидальный ток, проходящий по обмотке w1, вызывает значительные изменения магнитного потока в магнитопроводе. Переменный магнитный поток, пронизывая витки обмотки w2, наводит в этой обмотке ЭДС, которая используется для питания нагрузки Zн. Чем больше скорость изменения магнитного потока, тем больше наведенная ЭДС и ток в нагрузке.

При насыщении магнитопроводаскорость изменения магнитного потока резкоуменьшается, ЭДС, индуцируемая во вторичной обмотке w2, становится небольшой, соответственно уменьшается и ток в нагрузке. Рабочая характеристика трансформаторного маг­нитного усилителя изображена на рисунке 2.18. Видно, что с увеличением тока управления Iу ток в нагрузке Iр, уменьшается.

Рисунок 2.18 – Трансформаторный магнитный усилитель





Читайте также:


©2015 megaobuchalka.ru Все права защищены авторами материалов.

Почему 3458 студентов выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы


(0.086 сек.)