Презентация на тему "Типовые элементы автоматики"

• 1 слайд

  Тема 11.2. Типовые элементы систем автоматики.
  

• 2 слайд

  1. Кнопочные пускатели, предохранители, автоматические выключатели, контакторы и магнитные пускатели.
  2. Реле времени
  3. Электромагнитные реле.
  4. Схемы включения обмоток и исполнительных контактных цепей.
  5. Магнитоуправляемые контакты и бесконтактные реле
  

• 3 слайд

  1.Какие виды автоматических систем вам известны?
  2. Перечислите коммутирующие аппараты?
  Что такое рубильник?
  Что такое пакетный выключатель?
  Что такое контроллер?
  
  

• 4 слайд

  1. Кнопочные пускатели, предохранители, автоматические выключатели, контакторы и магнитные пускатели
  Пускатели - предназначены для дистанционного пуска непосредственным подключением к сети и отключения.
  Выпускаются в следующих исполнениях:
  а) открытое без теплового реле;
  б) открытое с тепловым реле;
  в) закрытое без теплового реле;
  г) закрытое с тепловым реле.
  Ток теплового реле пускателя соответствует номинальному току пускателя.
  
  
  

• 5 слайд

  Предохранители
  
  Их применяют для защиты электрических установок от токов к.з. Защита от перегрузок с помощью предохранителей возможна только при условии, что защищаемые элементы установки будут выбраны с запасом по току, превышающим примерно на 25% номинальный ток плавких вставок.
  Плавкие вставки предохранителей выдерживают токи на 30- 50% выше номинальных токов в течение 1 ч и более. При токах, превышающих номинальный ток плавких вставок на 60—100%, они плавятся.
  

• 6 слайд

  Наиболее распространенными предохранителями, применяемыми для защиты электроустановок напряжением до 1000 В, являются:
  ПР2 — предохранитель разборный;
  НПН — насыпной предохранитель неразборный; ПН2 — предохранитель насыпной разборный.
  Основные типы предохранителей рассчитаны на номинальные токи 15—1000 А, т.е. практически могут быть применены почти для всех существующих электроустановок промышленных предприятий.
  
  

• 7 слайд

  По конструктивному выполнению предохранители можно разделить на две группы:
  1. с наполнителем, наполненные мелкозернистым кварцевым песком;
  2. без наполнителя.
  Плавкие предохранители делят на:
  1. инерционные — с большой тепловой инерцией, т. е. способностью выдерживать значительные кратковременные перегрузки;
  2. безынерционные — с малой тепловой инерцией, т. е. с ограниченной способностью к перегрузкам.
  

• 8 слайд

  Предохранители обладают по сравнению с другими аппаратами
  защиты рядом преимуществ, к которым относят меньшую стоимость, простоту и надежность в эксплуатации, большую разрывную способность, быстродействие и токоограничивающую способность, особенно при к. з. в сетях выше 1000В.
  К недостаткам предохранителей по сравнению с другими устройствами защиты следует отнести обеспечение ими в основном защиты от токов к. з. и в меньшей степени от токов перегрузок.
  

• 9 слайд

  Для надежной защиты сетей и электроприемников предохранителями особо важным является правильный выбор тока плавкой вставки предохранителя.
  Номинальный ток плавкой вставки Iвст для инерционных предохранителей определяется только по значению длительного расчетного тока линии Iдл:
  Iвст≥Iдл
  

• 10 слайд

  Автоматические выключатели
  
  Он и предназначены для замены рубильников и предохранителей. Автоматические выключатели серии АВМ выпускают двух- и трехполюсными в открытом исполнении и рассчитаны на установку в помещениях с нормальной средой.
  Выключатели АВМ выпускают с регулируемыми электромагнитными расцепителями максимального тока:
  типа 1 мгновенного действия — отключает выключатель без выдержки времени;
  типа 2 с часовыми механизмами — с обратно зависимой от тока выдержкой времени при перегрузках и с мгновенным отключением при к. з.;
  типа 3 с часовыми механизмами и с механическим замедлителем расцепления — отключает выключатель при перегрузках с обратно зависимой, а при к. з. — с независимой от значения тока выдержкой времени.
  Автоматические выключатели включают вручную или электродвигательным приводом.
  

• 11 слайд

  Контакторы и магнитные пускатели
  Контактор. Наиболее распространенным аппаратом для дистанционного замыкания и размыкания электрических цепей является контактор.
  В отличие от аппаратов, в которых включение и выключений электрических цепей производят вручную (рубильники), в контакторах эти операции происходят автоматически под действием магнитного поля, возбуждаемого при включении оперативного электрического тока.
  
  Различаются два основных типа контакторов: поворотные и прямоходовые.
  
  

• 12 слайд

  Поворотный контактор состоит из электромагнита 1, якоря 7, расположенного на оси 6, главных контактов 2 и зажимов 3 и 4 для присоединения проводов электросети. Все части контактора укреплены на панели 8.
  Когда оперативный ток проходит по обмотке электромагнита контактора, его сердечник намагничивается и притягивает якорь. Якорь, поворачиваясь вокруг своей оси, замыкает главные контакты.
  Ток в созданной контактором цепи проходит от зажима 3 через главные контакты 2 и гибкий провод 5 к зажиму 4, а отсюда — в управляемую контактором электрическую машину.
  При размыкании цепи электромагнита его сердечник размагничивается и якорь размыкает главные контакты.
  

• 13 слайд

  В прямоходовом контакторе подвижная часть магнитной системы (якорь) не поворачивается на оси, как в контакторе поворотного типа, а движется прямолинейно.
  Контактор состоит из Ш-образного сердечника 10, электромагнита 11, якоря 9, подвижной рамы 12, перекладины 13 из изоляционного материала, двойных контактов 14 и неподвижных контактов 15, которым присоединяются провода электрической цепи. Когда по обмотке электромагнита прямоходового контактора протекает электрический ток, якорь притягивается к неподвижному сердечнику и поднимается вверх, увлекая за собой подвижную рамус установленными на перекладине двойными контактами, которые плотно прикасаются к двум неподвижным контактам и соединяют их. Происходит замыкание цепи, управляемой контактором.
  Контакторы для цепей постоянного тока являются однополюсными, а контакторы трехфазного переменного тока — трехполюсными.
  Контакторы широко применяют для управления электрическими установками на заводах и фабриках.
  

• 14 слайд

  Магнитный пускатель
  Дистанционное управление электрическими двигателями трехфазного переменного тока осуществляется при помощи магнитных пускателей — более сложных устройств, в которые входят трехполюсные контакторы.
  

• 15 слайд

  Магнитный пускатель прямоходового типа (рис. а) имеет электромагнит 1 со стальным сердечником, прикрепленным к верхнему основанию 2. Внизу расположен якорь 5, на котором укреплены изолированные одна от другой три контактные пластины-перемычки 4. Основание 2 пускателя снабжено контактами 3, к которым присоединяются провода Л1, Л2, Л3 от сети трехфазного переменного тока и провода, идущие от электродвигателя.
  
  

• 16 слайд

  При прохождении оперативного электрического тока через обмотку электромагнита возбуждается магнитное поле и якорь притягивается к сердечнику. Контактные пластины-перемычки якоря соединяют между собой контакты, к которым подключены провода от сети трехфазного переменного тока и от электродвигателя При выключении тока якорь под действием собственного веса опускается и контактные пластины-перемычки отключают двигателя от сети.
  

• 17 слайд

  2. Реле времени
  Реле — один из наиболее распространенных элементов различных автоматических систем.
  По виду физических величин, на которые реагируют реле, их делят на: электрические, механические, магнитные, тепловые, оптические, радиоактивные, акустические, химические.
  Будем рассматривать только электрические реле. Классификация электрических реле по принципу действия приведена на рисунке
  

• 18 слайд

  Классификация электрических реле по принципу действия
  

• 19 слайд

  Магнитоэлектрическое реле по устройству аналогично магнитоэлектрическому измерительному прибору. Обмотка реле выполнена в форме рамки и помещена в поле постоянного магнита. Рамка, когда по ней проходит ток, поворачивается, преодолевая сопротивления пружины, и управляет электрическими контактами.
  Электродинамическое реле по принципу действия подобно магнитоэлектрическому, но в нем магнитное поле создается специальной обмоткой возбуждения, размещенной на магнитопроводе.
  

• 20 слайд

  Индукционное реле использует явление взаимодействия переменного магнитного потока, создаваемого обмоткой реле, и тока, который индуктируется в подвижном диске, цилиндре или короткозамкнутой рамке. Индукционные реле проще, чем электродинамические, и находят широкое применение в устройствах автоматической защиты электроустановок в качестве реле мощности, фазы, тока и частоты.
  Ферромагнитные реле реагируют на изменение магнитных величин (магнитного потока, напряженности магнитного поля) или магнитных характеристик ферромагнитных материалов (магнитной проницаемости, остаточной индукции и т. п.).
  Электронные и ионные реле реагируют непосредственно на силу тока или на значение напряжения, под действием которых происходит скачкообразное изменение проводимости электронных, полупроводниковых или ионных приборов.
  

• 21 слайд

  Электротепловые реле реагируют на изменение тепловых величин (температуры, теплового потока и т. д.). Принцип их действия основан на использовании изменений свойств материалов под воздействием температуры: линейного или объемного расширения, перехода веществ из твердого в жидкое или из жидкого в газообразное состояние, изменение плотности или вязкости газов, изменение удельного сопротивления или диэлектрической проницаемости материалов и т. д.
  Резонансные реле используют явление резонанса в электрических колебательных системах и применяются в частотных устройствах защиты и телемеханики.
  

• 22 слайд

  Если рассматривать реле в общем виде, то оно содержит воспринимающий орган, на который воздействуют сигналы, подаваемые извне; исполнительный орган, предназначенный для передачи сигналов от реле во внешнюю цепь; замедляющий орган, обеспечивающий замедление действия реле; регулировочный орган, при помощи которого изменяют параметры срабатывания реле.
  В различных конструкциях реле эти органы могут быть или явно выражены, или объединены друг с другом.
  

• 23 слайд

  
  
  Реле, которые при воздействии внешних физических явлений скачкообразно изменяют свои параметры (сопротивление, емкость, индуктивность или э. д. с.) без видимого разрыва электрических управляемых цепей, называют бесконтактными. Примерами бесконтактных реле могут служить магнитный усилитель в релейном режиме и логические элементы.
  Электрическое реле в общем случае является промежуточным элементом, приводящим в действие одну или несколько управляемых электрических цепей при воздействии на него определенных электрических сигналов.
  

• 24 слайд

  3. Электромагнитные реле
  Электромагнитное реле реагирует на силу тока, проходящего по его обмотке, магнитное поле которого вызывает притяжение ферромагнитного якоря или сердечника с контактами.
  
  

• 25 слайд

  4. Схемы включения обмоток и исполнительных контактных цепей
  Пуск двигателя с помощью магнитного пускателя можно осуществить, включив его по схеме, приведенной на рис. б. Контаты магнитного пускателя 1, 2, 3 нормально разомкнуты. Электромагнит пускателя ЭМ одним концом присоединен к контакту кнопки «Пуск», а другим — к проводу Л2 сети. Контакты кнопки «Стоп» нормально замкнуты, а контакты кнопки «Пуск» разомкнуты. Блок-контакты БК подключены параллельно контактам кнопок «Пуск» и «Стоп».
  
  

• 26 слайд

  Для пуска двигателя нажимают кнопку «Пуск». Тогда относительно небольшой оперативный ток пойдет от провода Л2 через обмотку электромагнита ЭМ, замкнутые контакты кнопок «Пуск» и «Стоп» в провод сети Л3. Якорь магнитного пускателя притянется к сердечнику электромагнита и замкнет главные контакты 1, 2, 3, а также блок-контакт БК. При этом ток от сети поступит в обмотку двигателя и последний начнет работать. Замкнутые блок-контакты, включенные параллельно контактам кнопок «Пуск» и «Стоп», шунтируют кнопку «Пуск», поэтому во время работы двигателя нет надобности держать эту кнопку в нажатом состоянии. Для остановки двигателя нажимают кнопку «Стоп». При этом размыкается цепь электромагнита пускателя и его якорь приходит в исходное положение. Главные контакты пускателя также размыкаются, и двигатель останавливается.
  

• 27 слайд

  5. Магнитоуправляемые контакты и бесконтактные реле
  Еще одна разновидность реле — магнитоуправляемые контакты, заключенные в герметичный корпус (герконы). Схематичное изображение геркона представлено на рис. В стеклянную ампулу впаяны две пластины из магнитомягкого материала, покрытые тонким слоем металла с высокой электропроводностью. Колба заполнена инертным газом, предупреждающим окисление контактов.
  Пластинки монтируются таким образом, что между их контактирующими концами остается зазор (рис. а). Если к геркону поднести постоянный магнит (рис. 6), то пластинки намагничиваются и притягиваются друг к другу.
  
  

• 28 слайд

  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 (рис. а).
  Если нужно, чтобы реле работало на размыкание контактов, на колбе монтируют постоянный магнит, который замыкает контакты в отсутствие управляющего сигнала. Катушка намотана так, что ее магнитное поле направлено встречно магнитному полю постоянного магнита (рис. 6). При подаче в катушку управляющего тока магнитные поля компенсируются и пластины расходятся под действием упругих сил.