Электромагнитные реле и контакторы, страница 3

Один из способов избежать трудностей усиления слабых сигналов постоянного тока, связанных с дрейфом нуля ламповых и полупроводниковых усилителей постоянного тока, заключается в их преобразовании в переменное напряжение, его усилении и преобразовании в постоянное напряжение, т. е. в модуляции, усилении переменного напряжения и его демодуляции. Использование для этих целей вибропреобразователей обеспечивает незначительный дрейф нуля (порядка микровольт), высокое входное сопротивление (для усиления очень слабых токов требуется входное сопротивление порядка 10⁹ Ом) и ресурс работы, сравнимый с гарантированным сроком службы электронных ламп (2000—3000 ч).

Вибратором называют быстродействующий электромагнитный прерыватель или переключатель. На рис. 7.4, а представлена схема виброинвертора на несинхронном (т. е. с одной парой одновременно замыкающихся рабочих контактов) вибраторе с пусковым контактом.

Сплошной линией показана последовательно включенная обмотка возбуждения, штриховой — параллельная (по отношению к рабочим контактам). Через размыкающие пусковые контакты П запитывается обмотка возбуждения, вследствие чего замыкаются нижние рабочие контакты К_н и размыкаются пусковые контакты П (при параллельном включении обмотки она шунтируется контактом К_н). Обмотка обесточивается, и якорь, двигаясь под действием пружины в исходное (нормальное) положение, по инерции проскакивает нейтраль и замыкает верхние рабочие контакты К_в. При этом опять замыкаются  и пусковые контакты П. Якорь начинает движение вниз, размыкая контакты Кв и П. Таким образом, средняя точка трансформатора подключена к плюсу батареи, а ее минус поочередно подается то на нижний, то на верхний концы первичной обмотки трансформатора. Следовательно, во вторичной обмотке с частотой вибрации якоря индуктируется переменная ЭДС. Цифрами I—IV указана цоколевка.

На рис.7.4,б изображена схема вибропреобразователя с двухполупериодным механическим выпрямлением на синхронном вибраторе с двумя парами одновременно замыкающихся рабочих контактов. Когда замыкаются две нижние пары контактов I—VIII и III—IV, ток по первичной обмотке протекает от средней точки к ее верхнему концу. В соответствии с принципом Ленца индуцируемая при этом ЭДС во вторичной обмотке направлена от ее верхнего конца к средней точке, которые и выводятся как плюс и минус вибропреобразователя. При замыкании двух верхних пар контактов VII— VIII и IV—V ток в первичной обмотке трансформатора проходит от средней ее точки к нижнему концу. Значит, индуцируемая ЭДС согласно принципу Ленца должна быть направлена от нижнего конца вторичной обмотки к ее средней точке, т. е. средняя точка вторичной обмотки все время отрицательна по отношению к началу и концу вторичной обмотки, с которых с помощью двух пар контактов ///—IV и IV—V снимают «плюс» на выход вибропреобразователя. Эта пара контактов, работая синхронно с контактами /—VIII и VII—VIII, осуществляет механическое выпрямление переменного напряжения, что позволяет устранить из схемы полупроводниковые диоды.

К основным недостаткам вибропреобразователей следует отнести существенно ограниченную полосу пропускания сигналов, необходимость периодической регулировки и ограниченный ресурс работы.

Контакторы и магнитные пускатели. Контактором называют низковольтный электрический аппарат для дистанционного или автоматического управления силовыми электрическими цепями с частыми включениями и отключениями. По роду коммутируемого тока различают контакторы постоянного и переменного токов. Помимо главных, силовых контактов имеются и вспомогательные блок-контакты. У контакторов нет принципиальных отличий от электромагнитных реле, поэтому ограничимся рассмотрением контактора постоянного тока КПВ-600, конструкция которого показана на рис. 7.5, а.

Ток в рабочей катушке 16, вызванный напряжением на ее выводах 15, создает тяговое усилие, и якорь 2 стремится притянуться к сердечнику 1. Противодействующая пружина 14 сжимается. При правильно выбранных значениях тягового и противодействующего усилий подвижный контакт 12 замыкается с неподвижным 10. Их выводы обозначены цифрами 3 и 5.

Пружина 13 своим давлением гасит вибрации рабочих контактов при их замыкании и размыкании, а возвратная пружина после отключения тока рабочей катушки 16 обеспечивает исходное  положение  якоря. Ток  потребителя, подключенного к зажимам 3 и 5, протекает через контакты 12 и 10, гибкий проводник 4, соединяющий 12 и 10, дугогасительную катушку 7, создающую магнитное дутье. Остальные цифровые обозначения: 11—дуга, 8 — полюсные наконечники дугогасительного  электромагнита (с катушкой 7), 9 — направление магнитного поля дугогасительной катушки, 6 — асбоцементная дугогасящая камера. Стрелками Q обозначены электродинамические силы, возникающие от взаимодействия тока дуги и поля дугогасительной катушки.

Магнитные пускатели — это контакторы, предназначенные в основном для дистанционного оперативного управления двигателями малой и средней мощности (2,5—75 кВт) при напряжениях 127, 220, 380 и 500 В переменного тока. Они снабжены тепловой защитой от перегрузки, блок-контактами для блокировки и предназначены для установки в устройствах, доступных и для неквалифицированного персонала, поэтому, чаще всего, закрыты защитным кожухом.

На рис. 7.5,б показана принципиальная электрическая схема магнитного пускателя переменного тока с замыкающими тремя силовыми контактами КМ1, КМ2 и КМЗ и блок-контактом КМ4, двумя размыкающими контактами КА1 и КА2 тепловой защиты и кнопками управления SB «Стоп» и «Пуск». При нажатии последней по обмотке КМ течет ток. Пускатель срабатывает, подключая силовыми контактами двигатель М к трехфазной сети и осуществляя электрическую блокировку кнопки «Пуск» ее шунтированием блок-контактом: двигатель остается включенным и после отпускания кнопки «Пуск». Отключается он нажатием кнопки «Стоп», разрывающей цепь обмотки пускателя.