Поляризованное реле

В отличие от ЭМНР поляризованное реле реагирует на направление реле в обмотке, для чего в его обратную цепь введен постоянный магнит.Магнитный поток магнита разделяется на 2(Fм1 и Fм2) обратно пропорционально величине магнитного сопротивления левых и правых магнитных цепей т.е. величине воздушных зазоров δ 1 и δ 2.Магнитные потоки вызывают электромагнитные силы, которые действуют встречно на якорь реле[41]. При идеально среднем положении якоря эти силы равны и их равноденствующая равна 0.При малейшем отклонении якоря от среднего положения квадратичная зависимость Fэ от зазора приводит к резкому изменению и притягиванию якоря к магнитопроводу, и к замыканию подвижного контакта(4) с одним из неподвижных контактов (5) или (6).Для удержания якоря в среднем нейтральном положении при необходимости ставят две пружины, слева и справа от якоря. При подачи тока в обмотку реле (8) возникает электромагнитное поле Фу, направление которого зависит от направления тока(по правилу Буравчика).В итоге в одном воздушном зазоре магнитные потоки катушки магнита суммируются, а в другом вычитаются.А результирующая магнитная сила либо перебрасывает якорь в противоположное направление, либо он остается в старом положении.Без пружин.При отклонении вх.сигнала у двухпозиционного поляризованного реле якорь остается в положении до снятия входного сигнала. Это относится к поляризованному реле с нейтральной симметричной установкой контактов(5)и(6).В ПР с преоблоданием один из контактов смещен за нейтраль, в этом случае якорь всегда возвращается в обесточенном состоянии к несмещенному контакту. У трехпозиционного ПР, когда якорь подвешен на пружины(9) якорь возвращается в среднее положение. Для этого усилия пружин должно быть больше электромагнитного усилия созданного постоянным магнитом. Достоинства: 1)Высокаячувствительность.2)Быстродействие, поэтому у них обычно один слаботочный переключательный контакт, а воздушный зазор между контактами 0.1…0.2мм. Недостаток: 1)Незначительная коммутационная мощность.

Шаговые искатели и распределители

- Поочередно под действием управляющего сигнала переключают несколько ис­полнительных устройств с помощью электромагнита, который через храповой механизм передвигает храповое колесо с контактом с одной неподвижной ламели на другую. Шаговый искатель может иметь несколько рядов ламелей и контактов, укрепленных на одной оси.

Электромагнитные силовые механизмы (электромагниты).

-Наиболее простые, надежные и быстродействующие из силовых электрических ИУ. Применяется для перемещения на небольшое расстояние управления стопорными устройствами.

Электромагниты переменного тока имеют при одинаковых габаритах меньшее усилие, большие потери, поэтому применяются реже электромагнитов постоянного тока. По характеру движения электромагниты бывают с линейным и поворотным движением. Могут снабжаться контактами для сигнализации или уменьшения тока в обмотке после срабатывания. Примером использования магнита является нормально закрытый электромагнитный вентиль (клапан) для управления потоком жидкости или газа.

При подаче управляющего напряжения в обмотку 1, якорь электромагнита 2, втягивается внутрь катушки сжимая пружину 3 при этом клапан 5, штоком 4, подымается вверх и открывает отверстие между камерами 6 и 7. При выключении тока якорь выталкивается пружиной3, из катушки и закрывает отверстие.

Недостаток электромагнитов: небольшое перемещение, ограниченный момент и мощность.

Электромеханические муфты.

Электромеханические муфты передают вращение от одного вала к другому по сигналам управления. Быстрое соединение либо рас соединение объектов либо элементов объектов управления. Некоторые из них плавно регулируют частоту вращения и момент передавая на ведомый вал. В случае увеличения нагрузки происходит проскальзывание между ведомой и ведущей муфтой.

Муфты сухого трения. (фрикционные)

В обесточенном состояния между муфтами 7 и фрикционной площадкой 10 существует зазор создаваемый пружиной. При подаче напряжения через счётки 5 и возникает эл.магн.поле создаваемое катушками 3. Создаётся эл.магнитная сила Fэ притягивает полумуфту 7 к фрикционной площадке 10 в момент трения, резко от нуля до величины Мтр=КтрFэ%

Индукционная муфта.

Обеспечивает связь между ведущей и ведомой частями с помощью магнитного поля. Обладает высокой надёжностью быстродействием, может плавно регулировать передаваемый момент. Ведущий вал состоящий из магнитопровода 3 и катушки возбуждения 2. При подаче управляющего напряжения через колекторно счёточный переход (5, 6) катушка 2 создаёт магнитное поле которое замыкается через магнитопровод 3, якорь 1 и воздушный зазор. В результате взаимодействия токов индуцирующихся в якорях при вращении индуктора и создаёт его обмотки магнитного потока F возникает вращающий момент. Якорь начинает вращаться вслед за индуктором со скоростью меньшей чем индуктор т.к. в противном случае в якоре не будут индицироваться токи и исчезнет вращающий момент. Разница в частотах вращения индуктора и якоря скольжения зависит от величины нагрузки и питающего напряжения. Иногда они называются муфтами скольжения.

Поршневые исполнительные устройства

Для больших перемещений до 300 мм применяют исполнительные поршневые устройства. Развиваемое поршневым исполнительным механизмом достигает 5кН.

F=(P1-P2)*S. В цилиндре 1 исполнительного механизма перемещается поршень 2 со штоком 3. При неравенстве давлений Р1 и Р2 на поршень действует сила F=(P1-P2)*S. Под действием этой силы поршень начинается перемещаться вправо. Шток 3 через уплотнительный сальник 4 передаст перемещение исполнительному органу.

Гидравлические исполнительные устройства.

Гидравлические исполнительные механизмы, так же как и пневматические предназначены для преобразования командного перепада давлений Р1 - Р2 в перемещение выходного штока, соединённого с регулирующим органом.

Разность давлений Р1 и Р2 создаёт усилие, перемещающее поршень 2 в цилиндре 1. поступательное движение поршня через шатун 3 передаётся на кривошип 5, который поворачивает выходной вал 4. обычно угол поворота выходного вала близок к 90 градусам. Угловая скорость выходного вала зависит от нагрузки на исполнительный механизм и разности давлений Р1 и Р2. В качестве рабочего агента в гидравлических устройствах чаще всего применяют минеральное масло под давлением 600-1200к Па. Для исключения утечки масла, вводятся ужесточённые условия изготовления.

Автоматическая система контроля.

АСК реализует следующие функции: