Ivalt.ru

И-Вольт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Выключатель с магнитной катушкой

Устройство и принцип действия выключателя ВМПЭ-10

Маломасляные выключатели серии ВМПЭ широко применяются в комплектных и закрытых распределительных устройствах 6 — 10 кВ. Эти выключатели имеют различное исполнение в зависимости от их назначения. Первые выпуски типа ВМП-10К предназначались для КРУ. Привод к ним поставлялся отдельно. Позднее появились выключатели со встроенным пружинным или электромагнитным приводом типа ВМПП и, соответственно, ВМПЭ. Серии этих выключателей рассчитаны на номинальные токи до 2300 А, а токи отключения до 31,5 кА.

Выключатели максимально унифицированы и отличаются друг от друга по номинальному току, сечением токопровода и размерами выводов, а по номинальному току отключения конструкцией дугогасительных камер и стоек. Также имеются незначительные различия в конструкции в зависимости от места выпуска выключателя.

Тип выключателя условно обозначается следующим образом, например, ВМПЭ-10-1000-20У2 , где В — выключатель, М — маломасляный, П — подвесное исполнение полюсов, Э — электромагнитный привод, 10 — номинальное напряжение, кВ, 1000 — номинальный ток, А, 20 — номинальный ток отключения, кА, У2 — климатическое исполнение и категория размещения.

Температура воздуха окружающего КРУ с выключателем для районов с умеренным климатом от минус 25оС до +40оС. Относительная влажность воздуха не должна превышать 80% при температуре 20 о С. Окружающая среда должна быть взрывопажаробезопасной не содержащей агрессивных газов и паров в концентрации разрушающих металлы и изоляцию, не насыщенной токопроводящей пылью и водяными парами.

Рассмотрим устройство и принцип действия основных частей выключателя ВМПЭ-10 с номинальным током отключения 20 — 31,5 кА. Основные технические параметры выключателя:

Номинальное напряжение — 10кВ

Номинальные токи — 630, 1000 и 1600 А.

Номинальный ток отключения 20 и 31,5 кА

Коммутационный ресурс, число суммарных операций включения и отключения — 10 и 8 соответсвенно.

Механический ресурс — 2000 циклов.

Масса выключателя без масла — 200 кг.

Масса масла — 5,5 кг.

Выключатель состоит из рамы являющейся основанием и прикрепленных к ней на изоляторах трех полюсов. Между полюсами установлены изоляционные перегородки. В раме выключателя размещены электромагнитный привод постоянного тока, главный вал с рычагами и кинематической связью и изоляционная тяга соединяющая валы выключателя и привода. Внутри рамы также установлены отключающие пружины и буферные устройства.

Полюс выключателя состоит из влагостойкого изоляционного цилиндра с металлическими фланцами, корпуса, к которому крепится головка полюса. Сверху полюс закрыт крышкой из изоляционного материала с шариковым клапаном. Снизу полюс также закрыт крышкой. Внутри корпуса полюса размещен механизм перемещения подвижного контакта состоящий из двух рычагов жестко закрепленном на общем валу. Наружный рычаг изоляционной тягой связан с валом выключателя, который через систему рычагов связан с валом привода. Внутренний рычаг шарнирно связан двумя серьгами с подвижным контактом.

К головке полюса крепятся два направляющих стержня. Между ними и подвижным контактом установлены токоотводы (роликовые токосъемные устройства). На нижней крышке установлен неподвижный контакт розеточного типа и маслоспускной болт. Дугогасительная камера состоит из пакета изоляционных пластин. Форма пластин и порядок их укладки образуют дутьевые каналы и масляные карманы, что определяет направление дутья для гашения дуги.

Дугогасительная камера в выключателях с током отключения 20 кА поперечного масляного дутья, в выключателях с током отключения 31,5 кА — встречно-поперечного масляного дутья. Каждый полюс снабжен указателем уровня масла.

При расхождении контактов выключателя между ними возникает дуга, которая испаряет и разлагает масло образуя вокруг себя большое количество газомасляной смеси. Поток газомасляной смеси получая определенное направление в дугогасительном устройстве гасит дугу.

Привод выключателя ВМПЭ-10 состоит из механизма и двух электромагнитов — включающего и отключающего. Электромагнит включения предназначен для обеспечения динамического включения выключателя и состоит из подвижного сердечника со штоком, пружины, катушки и магнитопровода. В нижней части основания установленные резиновые прокладки, служащие буфером сердечнику падающему после завершения процесса включения. В скобе основания имеются вывесы и выступы для установки рычага ручного включения. Электромагнит отключения предназначен для отключения выключателя при получении команды от ключа управления или реле защиты.

Механизм привода представляет собой плоскую рычажную систему и предназначен для передачи движения от штока включающего электромагнита к механизму выключателя и обеспечения свободного расцепления. Оперативное включение выключателя происходит за счет энергии включающего электромагнита привода, а отключение за счет энергии отключающих пружин самого выключателя.

Рассмотрим работу выключателя ВМПЭ-10 при его включении. Включение выключателя происходит при подаче питания на катушку электромагнита включения. При этом сердечник электромагнита втягиваясь в катушку воздействует штоком на ролик силового механизма и далее через серьгу на рычаг выходного вала привода. Другая серьга упирается своим роликом в отключающую собачку, что обеспечивает неподвижность оси ролика отключающего механизма в процессе включения выключателя. Удерживающая собачка под действием скользящего по ее контуру удерживающего механизма отводится влево и западает за эту ось в конце включения удерживая механизм привода во включенном положении.

Вращение выходного вала привода через систему рычагов передается валу выключателя и далее через изоляционные тяги и выпрямляющие механизмы на подвижные контакты выключателя. Происходит включение выключателя. При этом, одновременно растягиваются отключающие пружины выключателя.

Рассмотрим работу выключателя ВМПЭ-10 при его отключении. Отключение выключателя осуществляется его отключающими пружинами при подаче напряжения на катушки отключающего электромагнита или при нажатии кнопки ручного управления. При этом тяга сердечника отключающего электромагнита или кнопка выводит отключающую собачку из зацепления с роликом. Рычаг выходного вала привода начинает вращаться против часовой стрелки, ось ролика силового механизма сходи с удерживающей собачки. Вначале поворота вала привода размыкается цепь питания отключающего электромагнита и его сердечник возвращается в исходное положение. После этого привод вновь готов к включению.

Под действием отключающих пружин через выпрямляющие механизмы приводятся в действие подвижные контакты выключателя. Происходит выключение выключателя.

Механизм свободного расцепления привода дает возможность отключения выключателя не только из полностью включенного положения, как в рассмотренном выше случае, но и из недовключенного положения.

Мы рассмотрели устройство и работу основных частей выключателя ВМПЭ-10 при различных операциях. Надеемся, что эта статья поможет вам при изучении инструкции на выключатель.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Как сделать электромагнит в домашних условиях

Любая однослойная или многослойная катушка из изолированной проволоки — соленоид — при пропускании по ней тока приобретает свойства магнита. Силу такого магнита при данном токе можно значительно увеличить, снабдив соленоид железной арматурой. Полученная система называется электромагнитом.

Делая отдельные части арматуры подвижными относительно других, получаем механизм, который может производить механическую работу при включении в его обмотку тока.

По конструкции электромагниты можно объединить в четыре основных группы:

с внешним якорем,

с поворотным якорем,

электромагниты для создания магнитных полей.

Электромагнит – искусственный магнит, у которого магнитное поле возникает и концентрируется в ферромагнитном сердечнике в результате прохождения электрического тока по охватывающей его обмотке, т.е. при пропускании тока через катушку помещенный внутри нее сердечник приобретает свойства естественного магнита.

Область применения электромагнитов очень обширна. Их используют в электрических машинах и аппаратах, в устройствах автоматики, в медицине, в различного рода научных исследованиях. Наиболее часто электромагниты и соленоиды используются для перемещения каких-то механизмов, а на производствах для подъёма груза.

Так, например, грузоподъемный электромагнит является очень удобным, производительным и экономичным механизмом: для закрепления и освобождения транспортируемого груза не требуется обслуживающий персонал. Достаточно положить электромагнит на перемещаемый груз и включить электрический ток в катушку электромагнита и груз притянется к электромагниту, а для освобождения от груза необходимо лишь отключить ток.

Все типы электромагнитов применяют как для постоянного, так и для однофазного переменного тока, с той лишь разницей, что при переменном токе все железные части делают, для уменьшения потерь на токи Фуко, из листового железа, тогда как для постоянного тока их в большинстве случаев делают из сплошного железа.

Конструкция электромагнита легка для повторения и в сущности не представляет собой ничего кроме сердечника и катушки из проводника. В этой статье мы ответим на вопрос как сделать электромагнит своими руками.

Как работает электромагнит (теория)

Если по проводнику протекает электрический ток, то вокруг этого проводника образуется магнитное поле. Так как ток может течь только тогда, когда цепь замкнута, то проводник должен представлять собой замкнутый контур, как, например, круг, который является простейшим замкнутым контуром.

Читать еще:  Как выбрать выключатель двойной

Раньше проводником, свернутым в круг, часто пользовались для наблюдения действия тока на магнитную стрелку, помещенную в его центре. В этом случае стрелка находится на равном расстоянии от всех частей проводника, благодаря чему легче можно наблюдать действие тока на магнит.

Чтобы усилить действие электрического тока на магнит, можно прежде всего увеличить ток. Однако, если обогнуть проводник, по которому протекает какой-то ток, два раза вокруг охватываемого им контура, то действие тока на магнит удвоится.

Таким образом можно во много раз увеличить это действие, огибая проводник соответствующее число раз вокруг данного контура. Получающееся при этом проводящее тело, состоящее из отдельных витков, число которых может быть произвольным, называется катушкой.

Вспомним курс школьной физики, а именно о том, что при протекании электрического тока через проводник возникает магнитное поле. Если проводник свернуть в катушку линии магнитной индукции всех витков сложатся, и результирующее магнитное поле будет сильнее чем для одиночного проводника.

Магнитное поле, порожденное электрическим током в принципе не имеет существенных отличий по сравнению с магнитным если вернуться к электромагнитам, то формула его тяговой силы выглядит так:

где F – сила тяги, кГ (сила измеряется также в ньютонах, 1 кГ =9,81 Н, или 1 Н =0,102 кГ); B – индукция, Тл; S – площадь сечения электромагнита, м2.

То есть сила тяги электромагнита зависит от магнитной индукции, рассмотрим её формулу:

Здесь U0 – магнитная постоянная (12.5*107 Гн/м), U – магнитная проницаемость среды, N/L – число витков на единицу длины соленоида, I – сила тока.

Отсюда следует, что сила с которой магнит притягивает что-либо зависит от силы тока, количества витков и магнитной проницаемости среды. Если в катушке нет сердечника – средой является воздух.

Ниже приведена таблица относительных магнитных проницаемостей для разных сред. Мы видим, что у воздуха она равна 1, а у других материалов в десятки и даже сотни раз больше.

В электротехнике используют специальный металл для сердечников, его часто называют электротехнической или трансформаторной сталью. В третьей строке таблицы вы видите «Железо с кремнием» у которого относительная магнитная проницаемость равна 7*103 или 7000 Гн/м.

Это и есть усредненное значение для трансформаторной стали. Она отличается от обычной как раз-таки содержанием кремниями. На практике её относительная магнитная проницаемость зависит от приложенного поля, но не будем углубляться в подробности. Что даёт сердечник в катушке? Сердечник из электротехнической стали усилит магнитное поле катушки примерно в 7000-7500 раз!

Всё что нужно запомнить для начала – это то, что от материала сердечника внутри катушки зависит магнитная индукция, а от неё зависит сила с которой будет тянуть электромагнит.

Практика

Одним из наиболее популярных опытов, которые проводят для демонстрации возникновения магнитного поля вокруг проводника является опыт с металлической стружкой. Проводник накрывают листом бумаги и на него насыпают магнитную стружку, потом через проводник пропускают электрический ток, и стружка изменяет своё располагаясь каким-то образом на листе. Это уже почти электромагнит.

Но для электромагнита просто притягивать металлические стружки недостаточно. Поэтому нужно его усилить, исходя из вышесказанного – нужно сделать катушку, намотанную на металлический сердечник. Простейшим примером – будет изолированный медный провод, намотанный на гвоздь или болт.

Такой электромагнит способен притягивать разные булавки, скрепи и тому подобное.

В качестве провода можно использовать либо любой провод в ПВХ или другой изоляции, либо медный провод в лаковой изоляции типа ПЭЛ или ПЭВ, которые используются для обмоток трансформаторов, динамиков, двигателей и прочее. Найти его можно либо новый в катушках, либо смотать с тех же трансформаторов.

10 Нюансов изготовления электромагнитов простыми словами:

1. Изоляция по всей длине проводника должна быть однородной и целой, чтобы не было межвитковых замыканий.

2. Намотка должна идти в одну сторону как на катушке с нитками, то есть нельзя изогнуть провод на 180 градусов и пойти в обратном направлении. Это связано с тем что результирующее магнитное поле будет равно алгебраической сумме полей каждого витка, если не вдаваться в подробности, то витки, намотанные в обратную сторону, будут порождать электромагнитное поле противоположное по знаку, в результате поля будут вычитаться и в результате сила электромагнита будет меньше, а если витков в одном и другом направлении будет одинаковое количество – магнит совсем ничего не будет притягивать, так как поля подавят друг друга.

3. Сила электромагнита также будет зависеть от силы тока, а он от напряжения приложенного к катушке и её сопротивления. Сопротивление катушки зависит от длины провода (чем длиннее, тем оно больше) и площади его поперечного сечения (чем больше сечение, тем меньше сопротивление) приблизительный расчёт можно провести по формуле – R=p*L/S

4. Если ток будет слишком большим – катушка сгорит

5. При постоянном токе – ток будет больше, чем при переменном из-за влияния реактивного сопротивления индуктивности.

6. При работе на переменном токе – электромагнит будет гудеть и дребезжать, его поле будет постоянно менять направление, а его тяговая сила будет меньше (в два раза) чем при работе на постоянном. При этом сердечник для катушек переменного тока выполняется из тонколистового металла, собираясь в единое целое, при этом пластины друг от друга изолируются лаком или тонким слоем окалины (оксида), т.н. шихты – для уменьшения потерь и токов Фуко.

7. При одинаковой тяговой силе электрический магнит переменного тока будет весить в два раза больше, соответственно возрастают и габариты.

8. Но стоит учесть, что электромагниты переменного тока обладают большим быстродействием чем магниты постоянного тока.

9. Сердечники электромагнитов постоянного тока

10. Оба типа электромагнитов могут работать как на постоянном, так и на переменном токе, вопрос только какой силой он будет обладать, какие потери и нагрев будут происходить.

3 идеи для электромагнита из подручных средств на практике

Как уже было сказано самый простой способ сделать электромагнит – использовать металлический стержень и медный провод подобрав и один и другой под нужную мощность. Напряжение питания этого устройства подбирается опытным путем исходя из силы тока и нагрева конструкции. Для удобства можно использовать пластиковую катушку от ниток или подобного, а под её внутренее отверстие подобрать сердечник – болт или гвоздь.

Второй вариант – использовать почти готовый электромагнит. Вспомните об электромагнитных коммутационных приборах – реле, магнитных пускателях и контакторах. Для использования на постоянном токе и напряжении 12В удобно использовать катушку от автомобильных реле. Всё что нужно сделать – снять корпус выломать подвижные контакты и подключить питание.

Для работы от 220 или 380 вольт удобно использовать катушки магнитных пускателей и контакторов, они намотаны на оправке и легко вынимаются. Сердечник подберите исходя из площади поперечного сечения отверстия в катушке.

Так вы можете включать магнит от розетки, а регулировать его силу удобно если использовать реостат или ограничивать ток с помощью мощного сопротивления, например, нихромовой спирали.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Катушка — магнитное дутье

Катушки магнитного дутья и токопроводы к ним обычно при замкнутых контактах не обтекаются током. При отключении возникающая дуга перебрасывается на эти детали и включает их последовательно в цепь тока. Возбуждается поле гашения дуги. Дуга гаснет, ток в цепи обрывается. [1]

Катушка магнитного дутья 5 вынесена в камеру. Когда размыкаются контакты К аппарата, дуга попадает на рога 4 и разбивается на две дуги — Д и Дг — Катушка 5 оказывается последовательно включенной в цепь. Создаваемое ею магнитное поле замыкается через сердечник бис помощью стальных пластин 3 подводится к зоне горения дуги. [3]

На сердечнике магнитопровода расположена катушка магнитного дутья 15, один конец которой соединен с неподвижным контактом 11, а второй — с рогом 12 камеры. Посредством тяги 22 вал соединен с приводом, Верхняя часть выключателя закрыта изолированным кожухом /, состоящим из двух частей у выключателя на ток 2000 А и трех частей у выключателя на ток 3200 А. [4]

На сердечнике магнитопровода расположена катушка магнитного дутья 15, один конец которой соединен с неподвижным контактом 11, а второй — с рогом 12 камеры. Посредством тяги 22 вал соединен с приводом, Верхняя часть выключателя закрыта изолированным кожухом 1, состоящим из двух частей у выключателя на ток 2000 А и трех частей у выключателя на ток 3200 А. [5]

Читать еще:  Переменный резистор с выключателем 250 ком

Последовательно с контактами включается катушка магнитного дутья 2, расположенная на сердечнике /, к торцам которого прикреплены стальные щеки 3, играющие роль магнитных полюсов. [7]

На сердечнике магнитопровода расположена катушка магнитного дутья 13, один конец которой соединен с неподвижным контактом 6, а второй — с рогом 7 камеры. [9]

Внутри дугогасительной камеры расположена катушка дополнительного магнитного дутья 22, имеющая пять витков. При помощи полюсных накладок 23 дополнительного дутья магнитный поток, создаваемый катушкой 22, распределяется по всей камере. [10]

Образующаяся между контактами дуга выдувается катушками магнитного дутья в дугогасительную камеру и там гасится. [11]

Подобные дугогасительные системы иногда содержат также катушки магнитного дутья и разветвленные магнитопроводы, ибо главная конструктивная проблема при создании камер типа Соленарк заключается как раз в том, каким образом принудить дугу зайти в лабиринт дугогаситель-ных отсеков и находиться там, вытягиваясь надлежащим образом, вплоть до момента ее гашения. [13]

Дугогасительная система контактора состоит — из катушки магнитного дутья , закрепленной в обойме 17, дугогасительных рогов 14 и 16, дугогасительных контактов 15 и лабиринтно-щелевой камеры. Камера подвешена на полуосях 18, ввернутых в сердечник дугогасительной катушки, нижним концом опирается на кронштейн 12 и закрыта пружинным замком. [14]

Время перехода тока с контактов в катушку магнитного дутья зависит от формы дугогасительных контактов, скорости их размыкания, расположения дугогаси-тельного рога над неподвижным контактом и количества витков в катушке электромагнитного дутья. [15]

Магнитные катушки Товаров: 6.

Катушки к тормозным.

Компания «Астикс» предлагает — электромагнитные катушки МП-101, МП-201, МП-301 работающие в сетях постоянного тока. Катушки являются компонентом тормозных электромагнитов МП, в системах дистанционного управления пружинных колодочных механизмов тормозов ТКП, различных крановых и подъемно-транспортных механизмов. При подаче напряжения на обмотку магнитной катушки возникает электромагнитное поле, под действием которого якорь перемещает исполнительный механизм. При отключении напряжения пружина тормозной системы возвращает якорь в исходное положение. Медная эмаль провода катушки пропитана лаком для повышения ее изоляционных свойств. Большим недостатком использование электромагнитных катушек МП является частое перегорание, что часто обусловлено скачками напряжения или заклиниванием якоря, а так же работа магнита МП в не соответствующем режиме ПВ катушки. Магнитные катушки МП выпускаются в исполнениях с параллельным и последовательным возбуждением. Главная особенность катушек МП с последовательным возбуждением это изготовление ее с алюминиевой или медной шиной, что позволяет использовать электромагнитную катушку как сопротивление.

При выборе электромагнитной катушки МП параллельного возбуждения необходимо правильно учитывать режимы работы ПВ, номинальное напряжение и номер серии электромагнита на который будет установлена катушки, а для магнитных катушек МП последовательного возбуждения, дополнительно указывается сила тока. Эксплуатация магнитных катушек с неверно подобранным режимом работы ПВ, ведет к перегоранию электромагнитной катушки и выходу ее из строя.

Подробную информацию с техническими характеристиками, режимами работы, вариантами аналогов вы найдете непосредственно на страницах магнитных катушек МП-101, МП-201, МП-301 или наши специалисты помогут подобрать катушки с необходимыми вам параметрами для конкретных задач.

Катушки к тормозным.

Компания «Астикс» предлагает — электромагнитные катушки МО-100Б, МО-200Б, МО-300Б работающие в сетях переменного тока. Катушки являются компонентом тормозных электромагнитов МО, в системах дистанционного управления пружинных колодочных механизмов тормозов ТКТ, различных крановых и подъемно-транспортных механизмов. Поэтому часто их называют катушка тормоза ТКТ или тормозная катушка. Магнитные катушки МО-100, МО-200, МО-300 можно ремонтировать, для этого на этикетке указывается информация с характеристиками сечения эмаль провода и количества витков. От количества витков и сечения провода зависит в каких электрических сетях переменного тока (при ПВ 40% и 100%) может использоваться катушка на 380в или 220в.

Катушка электромагнита МО состоит из:
— Негорючего карболитового пластикового основания, по форме напоминающего бобину на которую наматывается провод (бывают бескаркасные катушки).
— Провод ПЭТВ-2 имеет медное сечение, покрытое эмалью.
— Лаковое покрытие, которым покрыта катушка для изоляции.

В зависимости от допустимой нагрузки, выделяют два режима работы:
— ПВ 40% допускает до 1000 включений в час, при кратковременно повторном режиме работы магнита МО.
— ПВ 100% допускает до 300 включений в час, при прерывисто продолжительном режиме работы электромагнита МО.

При выборе электромагнитной катушки МО-100, МО-200, МО-300 необходимо правильно учитывать режимы работы ПВ, номинальное напряжение и технические характеристики электромагнита на который она устанавливается. Эксплуатация катушек МО с неверно подобранным режимом работы ПВ, ведет к перегоранию электромагнитной катушки и выходу ее из строя.

Подробную информацию с техническими характеристиками, режимами работы, вариантами аналогов вы найдете непосредственно на страницах магнитных катушек МО-100Б, МО-200Б, МО-300Б или наши специалисты помогут подобрать катушки МО с необходимыми вам параметрами для конкретных задач.

Катушки к магнитам МИС

Компания «Астикс» предлагает — электромагнитные катушки МИС-1100, МИС-2100, МИС-3100, МИС-4100, МИС-5100, МИС-6100, которые применяются в электромагнитных устройствах серии МИС. Катушка занимает важную роль в устройстве и функционировании электромагнита, при подаче на катушку тока происходит воздействие магнитного потока на подвижный якорь, вследствие чего он соединяется с ярмом. После прекращения подачи электроэнергии на катушку якорь под влиянием силы тяжести, действием пружины возвращается на первоначальное место, и контакты размыкаются. Простота и надежность конструкции магнитной катушки обусловлена условиями эксплуатации, ведь электромагнитная катушка в работе постоянно находится под напряжением.

При выборе электромагнитной катушки МИС необходимо учитывать режимы работы ПВ, номинальное напряжение и габарит магнитопровода на который будет установлена катушки (подходят для электромагнитов тянущего или толкающего исполнения). Эксплуатация магнитных катушек с неверно подобранным режимом работы ПВ, ведет к перегоранию электромагнитной катушки и выходу ее из строя.

Подробную информацию с техническими характеристиками, режимами работы, вариантами аналогов вы найдете непосредственно на страницах магнитных катушек МИС-1100, МИС-2100, МИС-3100, МИС-4100, МИС-5100, МИС-6100 или наши специалисты помогут подобрать катушку МИС с необходимыми вам параметрами для конкретных задач.

Катушки к магнитам ЭМ

Компания «Астикс» предлагает — электромагнитные катушки ЭМ 33-4 (ЭМИС 1100/2100), ЭМ 33-5 (ЭМИС 3100), ЭМ 33-6 (ЭМИС 4100), ЭМ 33-7 (ЭМИС 5100), ЭМ 33-8 (ЭМИС 6100) и ЭМ 34-4, ЭМ 34-5. Как видно из обозначения магнитные катушки ЭМ 33, часто указывают маркировку катушки ЭМИС. Это связано с унификацией электромагнитных катушек, они прекрасно подходят для установки на электромагниты серии ЭМ 33 и магниты ЭМИС. Катушка занимает важную роль в устройстве и функционировании электромагнита, при подаче на катушку тока происходит воздействие магнитного потока на подвижный якорь, вследствие чего он соединяется с ярмом. После прекращения подачи электроэнергии на катушку якорь под влиянием силы тяжести, действием пружины возвращается на первоначальное место, и контакты размыкаются. Магнитные катушки ЭМ33, ЭМИС, ЭМ34 относятся к быстроизнашивающимся компонентам, это связано с условиями эксплуатации. Чтобы продлить срок эксплуатации электромагнитных катушек, нужно регулярно осматривать электромагнит и производить его техническое обслуживание, вовремя заменять износившиеся и сломавшиеся детали или осуществлять их ремонт.

При выборе электромагнитной катушки ЭМ 33, ЭМИС и ЭМ 34 необходимо правильно учитывать режимы работы ПВ, номинальное напряжение и габарит магнитопровода на который будет установлена катушки (подходят для электромагнитов тянущего или толкающего исполнения). Эксплуатация магнитных катушек с неверно подобранным режимом работы ПВ, ведет к перегоранию электромагнитной катушки и выходу ее из строя.

Подробную информацию с техническими характеристиками, режимами работы, вариантами аналогов вы найдете непосредственно на страницах магнитных катушек ЭМ 33-4, ЭМ 33-5, ЭМ 33-6, ЭМ 33-7, ЭМ 33-8 и ЭМ 34-4, ЭМ 34-5 или наши специалисты помогут подобрать катушки с необходимыми вам параметрами для конкретных задач.

Катушки к магнитам.

Компания «Астикс» предлагает — электромагнитные катушки ЭД-10101 и ЭД-11101, которые применяются в длинно ходовых электромагнитах ЭД-10101, 10102 и ЭД-11101, ЭД-11102 и должны обеспечивать создание большого тягового усилия 160Н и 250Н. В данном разделе вы найдете магнитные катушки ЭД только 10 и 11 габарита магнитопровода и прерывисто-продолжительного режима работы ПВ=100% в сетях переменного тока с напряжением от 24-380в.

При выборе магнитной катушки ЭД-10101, ЭД-11101 необходимо учитывать, номинальное напряжение и габарит магнитопровода на который будет установлена катушки (подходят для электромагнитов тянущего или толкающего исполнения). Для бесперебойной работы электромагнитных катушек ЭД, нужно обеспечивать простейшие действия, такие как удаление пыли с его элементов. Катушки легко заменяются в случае выхода из строя.

Подробную информацию с техническими характеристиками, режимами работы, вариантами аналогов вы найдете непосредственно на страницах магнитных катушек ЭД-10101, ЭД-11101 или наши специалисты помогут подобрать катушку ЭД с необходимыми вам параметрами для конкретных задач.

Читать еще:  Ручной выключатель пожарной сигнализации

Индуктивный датчик: принцип работы, схемы подключения, характеристики

В современных станках и высокоточном оборудовании, где важно контролировать положение конструктивных элементов устанавливается индуктивный датчик. Для чего применяется данное устройство, какие разновидности и способы подключения существуют, как оно работает, мы рассмотрим в данной статье.

Назначение

Индуктивный датчик предназначен для контроля перемещения рабочего органа без непосредственного контакта с ним. Основной сферой применения для него является станочное оборудование, точные медицинские приборы, системы автоматизации технологических процессов, измерения и контроля формы изделия. В соответствии с положениями п.2.1.1.1 ГОСТ Р 50030.5.2-99 это датчик, который создает электромагнитное поле в области чувствительности и обладает полупроводниковым коммутатором.

Сфера применения индуктивных датчиков во многом определяется их высокой надежностью и устойчивостью к воздействию внешних факторов. На их показания и работу не влияют многие факторы окружающей среды: влага, оседание конденсата, скопление пыли и грязи, попадание твердых частиц. Такие особенности обеспечиваются их устройством и конструктивными данными.

Устройство

Развитие сегмента радиоэлектроники привело не только к совершенствованию первоначальных механизмов, но и к возникновению принципиально новых индуктивных датчиков. В качестве примера рассмотрим один из простейших вариантов (рисунок 1):

Рис. 1. Устройство индуктивного датчика

Как видите на рисунке, в его состав входят:

  • магнитопровод или ярмо (1) – предназначен для передачи электромагнитного поля от генератора в зону чувствительности;
  • катушка индуктивности (2) – создает переменное электромагнитное поле при протекании электрического тока по виткам;
  • объект измерения (3) – металлический якорь, вводимый или перемещаемый в области чувствительности, неметаллические предметы не способные влиять на состояние электромагнитного поля, поэтому они не используются в качестве детектора;
  • зазор между объектом измерения и основным магнитопроводом (4) – обеспечивает меру взаимодействия в качестве магнитного диэлектрика, в зависимости от модели датчика и способа перемещения может оставаться неизменным или колебаться в заданном диапазоне;
  • генератор (5) — предназначен для генерации электрического напряжения заданной частоты, которое будет создавать переменное магнитное поле в заданной области.

Принцип работы

Принцип действия индуктивного датчика заключается в способности электромагнитного поля изменять свои параметры, в зависимости от значения магнитной проводимости на пути протекания потока. В основе его работы лежит классический вариант катушки, намотанной на сердечник.

Рис. 2. Магнитное поле в состоянии покоя

При протекании электрического тока I по виткам этой катушки генерируется магнитное поле (см. рисунок 2), результирующий вектор магнитной индукции B которого определяется по правилу Правой руки. При движении магнитного поля по сердечнику, ферромагнитный материал обеспечивает максимальную пропускную способность. Но, как только линии магнитной индукции попадают в воздушное пространство, магнитная проводимость существенно ухудшается и часть поля рассеивается.

Рис. 3. Магнитное поле при введении объекта срабатывания

При внесении в область действия поля индуктивного датчика объекта срабатывания (рисунок 3), изготовленного из металла, напряженность линий индукции резко изменяется. В результате чего усиливается поток и меняется его значение, а это, в свою очередь, приводит к изменению электрической величины в цепи катушки за счет явления взаимоиндукции. На практике этот сигнал слишком мал, поэтому для расширения предела измерения индуктивного датчика в их схему включается усилитель.

Расстояние срабатывания и объект воздействия

В зависимости от конструкции и принципа действия индуктивного датчика объект воздействия может иметь вертикальное или горизонтальное перемещение относительно самого измерителя. Однако реакция сенсора на начало движения контролируемого объекта может начинаться не сразу, что обуславливается номинальным расстоянием, при котором обеспечивается зона чувствительности датчика и техническими параметрами объекта.

Рис. 4. Область и объект срабатывания

Как видите на рисунке 4, в первом положении контролируемый объект находится на таком удалении, где электромагнитные линии не достигают его поверхности. В таком случае с индуктивного датчика сигнал сниматься не будет, так как он не фиксирует перемещения в зоне чувствительности. Во втором положении контролируемый объект уже пересек расстояние срабатывания и вошел в чувствительную зону. В результате взаимодействия с объектом на выходе датчика появится соответствующий сигнал.

Также расстояние срабатывания будет зависеть от геометрических размеров, формы и материала. Следует заметить, что в качестве объекта срабатывания индуктивного датчика применяются только металлические предметы, но от конкретного типа будет отличаться и момент перехода датчика в противоположное состояние, что изображено на диаграмме:

Рис. 5. Зависимость расстояния срабатывания от материала

На практике существует огромное разнообразие индуктивных датчиков, всех их можно разделить на две большие категории, в зависимости от рода питающего тока – переменного и постоянного. В зависимости от состояния контактов в соответствии с таблицей 1 р.3 ГОСТ Р 50030.5.2-99 индуктивные датчики бывают:

  • замыкающий – при перемещении контролируемого объекта происходит перевод во включенное положение;
  • размыкающий – в случае воздействия индуктивный датчик переводит контакты в отключенное положение;
  • переключающий – одновременно объединяет оба предыдущих варианта, за одну коммутацию переводит один вывод во включенное, второй, в отключенное положение.

По количеству измерительных цепей индуктивные датчики подразделяются на одинарные и дифференциальные. Первый из них обладает одной катушкой и одной цепью измерения. Второй тип подразумевает наличие двух сенсоров, измерительные цепи которых включаются в противофазу для сравнения показаний.

Рис. 6. Одинарый и дифференциальный датчик

По способу передачи данных индуктивные датчики подразделяются на аналоговые, электронные и цифровые. В первом случае применяются те же катушки и ферромагнитные сердечники. Электронные используют триггер Шмидта вместо ферромагнетиков для получения гистерезисной составляющей. Цифровые выполняются в формате печатных плат на микросхемах. Помимо этого виды подразделяются по количеству выводов датчика: два, три, четыре или пять.

Характеристики (параметры)

При выборе индуктивного датчика для решения конкретной задачи руководствуются параметрами цепи, в которых он будет функционировать и основной логикой схемы. Поэтому обязательно проверяется соответствие их параметров:

  • напряжение питания – определяет допустимый минимум и максимум разности потенциалов, при которой индуктивный датчик нормально работает;
  • минимальный ток срабатывания – наименьшее значение нагрузки, при котором произойдет переключение;
  • расстояние срабатывания – допустимый промежуток удаления, при котором будет происходить коммутация;
  • индуктивное и магнитное сопротивление – определяет проводимость электрического тока и линий магнитной индукции для конкретной модели;
  • поправочный коэффициент – применяется для внесения поправки, в зависимости от дополнительных факторов;
  • частота переключений – максимально возможное количество раз коммутации в течении секунды;
  • габаритные размеры и способ установки.

Примеры подключения на схемах

Конструктивные особенности индуктивных датчиков определяют количество их выводов и способ дальнейшего подключения. В виду того, что существует четыре наиболее распространенных типа, рассмотрим примеры схем их подключения.

Двухпроводных датчиков индуктивности

Как видите на схеме выше, двухпроводные индуктивные датчики применяются исключительно для непосредственной коммутации нагрузки: контакторов, пускателей, катушек реле в качестве электронного выключателя. Это наиболее простая схема и модель, но работа конкретной модели сильно зависит от параметров подключаемой нагрузки.

Трехпроводных датчиков индуктивности

В трехпроводной схеме присутствует два вывода на питание самого индуктивного датчика, а третий, предназначен для подключения нагрузки к нему. По способу коммутации их подразделяют на PNP и NPN, первый вид коммутирует положительный вывод, откуда и происходит название, второй тип коммутирует отрицательный вывод.

Четырехпроводных датчиков индуктивности

По аналогии с предыдущим датчиком, четырехпроводный также использует два вывода 1 и 3 для получения питания. А вот 2 и 4 вывод используется для подключения нагрузки с той разницей, что коммутация для обеих нагрузок будет противоположной.

Пятипроводных датчиков индуктивности

В пятипроводном индуктивном датчике два вывода применяются для подачи напряжения на чувствительный элемент датчика, в рассматриваемом примере это 1 и 3. Два вывода 2 и 4 подают питание на разные нагрузки, а управляющий вывод 5 позволяет выбирать различные режимы работы и менять логику переключений.

Преимущества и недостатки

В сравнении с другими типами сенсорных устройств индуктивные датчики продолжают занимать весомую нишу, наращивая темпы внедрения в различные сферы промышленности и отрасли народного хозяйства. Такое частое применение объясняется рядом весомых преимуществ:

  • высокая надежность за счет простой конструкции и отсутствия подвижных контактов;
  • может функционировать как от бытовой сети, так и от специальных генераторов, преобразователей и прочих источников питания;
  • способны обеспечивать значительную мощность на выходе — порядка нескольких десятков Ватт;
  • характеризуются высокой чувствительностью в зоне измерения.

Но, вместе с тем, существуют и недостатки индуктивных датчиков, которые не позволяют использовать их повсеместно. Среди наиболее существенных минусов являются громоздкие размеры, не позволяющие монтировать их в любых устройствах. Также к недостаткам относится зависимость параметров работы от температурных и других факторов, вносящих поправку на точность.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector