Электрические путевые датчики используют в виде конечных выключателей ограничивающих и прекращающих движение частей станка если они доходят до крайних положений переход за которые может вызвать поломку станка. Применяются для включения (выключения),изменения скорости рабочих органов станка, для них входящая величина это перемещение движущейся части действующего станка.
Штоки имеют различную конструкцию, которая обеспечивает прямолинейное маятниковое движение: шток осуществляет размыкание одних и замыкание других контактов, поэтому скорость переключения неподвижных контактов f ( Vдв частей станка, штока и подвижного контакта). Для нормальной работы такого переключателя должна быть скорость движения частей станка 0,4 м/мин. При меньшей скорости подвижные контакты перемещаются медленно, что приводит к длительному горению дуги, возникающей между размыкающимися контактами и их быстрому разрушению из за оплавления.
Сама дуга затягивает процесс размыкания, что приводит к запаздыванию срабатывания датчика. Чтобы уменьшить влияние дуги, уменьшают по мощности ток, а так же конструктивные элементы дугопоглащения контактов. Контакты в таких датчиках изготавливают: Cu, Ag, Ar, Mo, Ni и других элементов, обладающих малыми электрическими сопротивлениями, малой коррозией и эрозией.
Обычно в соединениях, передающих ток порядка 0,001 – 0,01 А переходное сопротивление составляет 1-2 Ом. Выделение тепла при этом небольшое, порядка 0,001 Вт, поэтому размеры контактов небольшие, а нажатие этих контактов десятков ньютонов.
При работе размеры контактов увеличиваются и делают это с целью повышения поверхности теплоотдачи, теплоёмкости, механической прочности, чтобы воспринимать большие силы нажатия, обеспечивающиеся цилиндрической спиральной и плоскими пружинами.
Переключатели рассмотренного вида относятся к переключателям простого действия.
Переключатель (рис. 3) закреплён на неподвижной части станка так, чтобы упор на движущиеся части станка находился напротив штока 4. При нажита упора на шток 4 он давит на пружину 3, причём при достаточной силе пружина перебрасывается по направлению действия силы, размыкая контакт. При этом ток подаётся по другой цепи управления. Плоская пружина 3 выполнена из 3-х частей. Средняя часть длиннее крайних, поэтому она всегда находиться в изогнутом состоянии и стремиться прижимать контакты в их крайнее состояние 1 или 2. Несмотря на малые габариты переключатель работает при напряжении 380V, токе до 3А при силе на штоке 5-7Н и перемещении 5-7 мм. Время срабатывания датчика 0,01-0,02 с. при частоте включения до 2-х раз в минуту.
Индуктивные путевые датчики дают выходной сигнал в виде тока, при изменении индуктивности катушки. Выходным сигналом является линейное перемещение штока, действующее на якорь. При перемещении якоря изменяется реактивное сопротивление катушки и поэтому изменяется величина тока. Индуктивность катушки L с ферромагнитным сердечником и небольшим воздушным зазором определяется по формулам (рис.4), на котором изображён индуктивный датчик. Шток 4 под действием упора5 перемещается вверх/вниз, вместе с ним перемещается якорь 2, расположенный между катушками 1 и 3 с соответствующими обмотками. Первичные обмотки Z1 и Z2 включены последовательно и питаются переменным током, поэтому в среднем положении якоря, когда зазоры δ между якорем и катушкой одинаковы, магнитопотоки магнитопроводников равны. Вторичные катушки Z3 и Z4 имеют одни параметры, но включены друг другу навстречу. При смещёнии штока с якорем магнитные сопротивления пытаются переместить током и поэтому магнитные потоки в магнитопроводах 1 и 3 будут разные т.к. ток во вторичной катушке разный в цепи управления и в измерителе появляется ток, определяемый разностью индуцированной ЭДС.
Индуктивные датчики имеют ряд преимуществ перед переключателями:
- высокая чувствительность, вследствие большого количества витков,
- отсутствие контакта, благодаря чему обеспечивается большая стабильность работы при многократном включении и выключении цепи управления.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.