Com-ip.ru

КОМ IP
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Контактные выключатели мгновенного действия

4. Путевые и конечные выключатели

Путевые и конечные выключатели представляют собой коммутационные элементы, кинематически связанные с рабочей машиной и срабатывающие в зависимости от перемещения подвижной части рабочей машины. Путевые выключатели срабатывают в определенных промежуточных точках на пути перемещения, конечные выключатели срабатывают в крайних точках: в начале и конце пути. Особенно широко путевые и конечные выключатели используются в схемах автоматизированного электропривода различных производственных механизмов. С их помощью происходят автоматическое управление приводом на отдельных участках пути и автоматическое отключение в крайних положениях механизма.

В зависимости от устройства, осуществляющего замыкание или размыкание контактов, путевые и конечные выключатели можно подразделить на кнопочные (нажимные), рычажные, шпиндельные и вращающиеся. Переключение контактов в этих выключателях осуществляется следующим образом. В кнопочных — нажатием рабочего органа механизма на шток, с которым связаны контакты выключателя. В рычажных — воздействием рабочего органа механизма на рычаг, с которым связаны контакты. В шпиндельных — перемещением гайки по винту, связанному через передачи с валом механизма. Во вращающихся — переключающими кулачковыми шайбами, связанными с валом механизма.

В штоковых выключателях скорость переключения контактов определяется скоростью перемещения производственного механизма. При малой скорости взаимное перемещение подвижных и неподвижных контактов происходит медленно, что приводит к длительному горению дуги, возникающей между размыкающимися контактами, и их быстрому разрушению из-за оплавления и усиленного окисления. Для нормальной работы такого выключателя скорость перемещения механизма должна быть не менее 0,5 м/мин. А для обеспечения мгновенного переключения контактов используются специальные пружинные механизмы, освобождающиеся с помощью спусковых механизмов (собачек). Пружины также используются для обеспечения необходимой силы контактного нажатия. На рис. 7 показано устройство простого конечного выключателя. Закрепляется он таким образом, чтобы упор на подвижной части производственного механизма находился напротив штока 4. При нажатии упора на шток 4 последний давит на пружину 3. При достижении определенной силы нажатия пружина 3 перебрасывается влево, размыкая контакт 2 и замыкая контакт 1. При этом ток пойдет по другой цепи управления. Внешние соединения выключателя выполняются с помощью пайки к выводам: 5 — неподвижный контакт (общий); 6 — размыкающийся контакт 2; 7 — замыкающийся контакт 1. Плоская пружина 3 выполнена из трех частей. Средняя часть длиннее крайних, поэтому она всегда находится в изогнутом состоянии и стремится прижимать контакты в их крайних положениях (1 или 2). Переключатель способен работать в цепях с напряжением до 380 В при токе до 3 А. Перемещение штока составляет 0,5—0,7 мм, необходимое усилие для срабатывания не более 5—7 Н. Время срабатывания 0,01—0,02 с при частоте включений до двух раз в минуту.

Рис. 7. Конечный микровыключатель с мгновенным переключением контактов

На рис. 8 показан конечный выключатель типа ВК-111 с мостиковыми контактами. Переключение контактов производится нажатием на шток 1, а возврат контактов в исходное положение осуществляется пружиной 2. Использование мостикового контакта 3 уменьшает вероятность возникновения дуги, поскольку цепь разрывается в двух точках. Такие выключатели могут работать при токе включения до 20 А и длительном токе 6 А. Износоустойчивость выключателей — 10 6 срабатываний. Допустимая частота — 600 включений в час.

На рис. 9 показан выключатель с малым временем срабатывания (моментного действия). Контакты подобных выключателей переключаются с постоянной скоростью при определенном положении производственного механизма независимо от скорости движения. Поэтому их применяют при малых скоростях (до 0,5 м/мин) или при необходимости повышенной точности срабатывания (до 0,05 мм).

При нажатии упора на ролик 1 рычаг 2 поворачивается и давит на набор спиральных пружин 3, мгновенно действующих на поводок 4. Поводок поворачивается, и ролик 10, сжимая пружину 11, движется по планке 9, занимая положение правее от оси поворота планки 9. При этом собачка 6 отводится и контактный мостик под действием пружины 11 и ролика 10 перебрасывается в другое положение, размыкая контакт 7 и замыкая контакт 8. После отхода упора от ролика 1 поводок 4 и контактный мостик возвращаются в исходное положение под действием пружины 5.

Рис. 8. Конечный выключатель типа ВК-111 с мостиковыми контактами

Рис. 9. Путевой выключатель моментного действия

В некоторых случаях используются многопозиционные трех- и пяти- конктактные датчики, последовательно управляющие несколькими управляющими цепями. Конструкции таких датчиков сложнее, и они значительно дороже двухконтактных.

Рассмотренные путевые и конечные выключатели имеют сравнительно низкую надежность, связанную с повышенным износом контактной пары. Более высокая надежность обеспечивается при использовании бесконтактных датчиков (например, индуктивного или фотоэлектрического типов), мгновенность срабатывания которых обеспечивается с помощью электронных схем.

Выключатель путевой общепромышленный из алюминия ВП-1

Тип сертификатаНазвание изделияСертификаты
ТР ТСВП-1

Назначение

Выключатели путевые типа ВП-1 предназначены для дистанционного управления электроприводами машин и механизмов в стационарных установках, а также для сигнализации, связанной с названными электроприводами в цепях переменного тока. Коммутационное устройство выключателей имеет «механизм мгновенного действия», обеспечиваю­щий включение или переключение контактов, а также контактное давление, не зависящее от положе­ния привода.

Особенности

Конструкция

Оболочка выключателя выполнена из алюминиевого сплава. Коммутационное устройство имеет один размыкающий и один замыкающий контакты с двойным разрывом цепи. Расстояние между контак­тами не менее 1 мм. Оболочка выключателей имеет внутренний и наружный заземляющие зажимы, соответствующие требованиям ГОСТ 21130-75. Выключатель имеет резьбовой неуплотненный ввод или ввод для присоединения кабеля с условным диаметром 12 мм. Выключатель содержит контактную группу с одним нормально-разомкнутым и одним нормально-замкнутым контактом.

ВП-1Х1 Х2 УХЛ1

ВП – выключатель путевой

1 – номер серии

Х1 – исполнение по виду привода:

2 – толкатель с роликом;

3 – рычаг с роликом с переменным углом установки.

Х2 – исполнение по виду вводного устройства:

1 – резьбовой неуплотненный ввод;

2 – с кабельным вводом.

УХЛ1 – вид климатического исполнения и категория размещения по ГОСТ 15150.

Пример формулировки заказа:

что соответствует обозначению выключателя путевого ВП-1 с толкателем и резьбовым неуплотненным вводом.

  • переменного тока до 660 В
  • постоянного тока до 440 В

Номинальный ток: до 16 А

Климатическое исполнение и категория размещения: УХЛ1

Температура окружающей среды: от — 60°С до + 45°С

Степень защиты от внешних воздействий: IP65

  • ВП-11: 0,41 кг
  • ВП-12: 0,42 кг
  • ВП-13: 0,56 кг

Номер технических условий: ТУ16-94 ПИЖЦ.642236.006 ТУ

Выключатель мгновенного действия

Патент 868857

Выключатель мгновенного действия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.06.80 (21) 2943151/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл. а

Геаударствеииый комитет по делам изобретеиий и аткрмтий (53) УДК 621.3! 6. .542.3 (088.8) Опубликовано 30.09.81. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 05.10.81 (72) Авторы изобретен и я

В. Г. Мироненко, А. П. Полторак и В. И. Щуцкий

Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-к нструкторский и технологический институт взрывозащищенного и- рудничного электрооборудования (ВНИИВЭ) (71) Заявитель (54) ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ МГНОВЕННОГО ДЕЙСТВИЯ

Изобретение относится к электрическим выключателям, предназначенным для применения в автоматизированных системах управления, защиты и сигнализации электроприводов машин и механизмов, а именно к выключателям мгновенного действия.

Известен выключатель, содержащий неподвижные контакты, закрепленные на изоляционном основании, коммутирующий с асими подвижной контакт, механизм переключения подвижного контакта, образованный соединенными друг с другом приводным, двумя промежуточными рычагами, один из которых выполнен пружинным, а также контактным рычагом с закрепленными на нем подвижными контактами, один конец промежуточного рычага соединен с контактным рычагом посредством зацепов (1).

Известен также выключатель, содержащий неподвижные контакты, контактные и промежуточный рычаги, закрепленные на изоляционном основании, подвижный контакт, закрепленный на свободном конце контактного рычага, промежуточный рычаг соединен с контактным посредством приводного рычага и пружины (2).

В известных выключателях дифференциальный ход приводного рычага в значительной мере зависит от раствора между контакта м и.

Цель изобретения — уменьшение дифференциального хода выключателя.

Указанная цель достигается тем, что в выключателе мгновенного действия, содержащем неподвижные контакты, контактный рычаг, закрепленный одним концом на изоляционном основании, промежуточный рычаг, закрепленный также на изоляционном основании, подвижный контакт, установленный на другом конце контактного рычага. при этом промежуточный рычаг связан с контактным рычагом через приводной рычаг и пружину, промежуточный рычаг установлен так, что своей боковой поверхностью упирается в контактный рычаг, а место его крепления размещено между закрепленным концом контактного рычага

20 и его концом, несущим подвижный контакт.

На фиг. 1 — 2 изображены варианты выполнения выключателя.

Выключатель мгновенного действия содержит неподвижные контакты 1, закрепленные на изоляционном основании 2, подвижный контакт 3, закрепленный на конце 4 качаюшегося контактного рычага 5, другой конец 6 которого закреплен на изоляционном основании 2, промежуточный рычаг 7, закрепленный одним концом 8 на изоляционном основании 2, а другим 9 соединенный с контактным рычагом 5 посредством приводного рычага 10 и пружины 11.

Место крепления промежуточного рычага 7 на изоляционном основании 2 размещено между закрепленным концом контактного рычага 5 на основании 2 и его концом, несущим неподвижный контакт 3, а промежуточный рычаг 7 своей боковой поверхностью упирается в контактный рычаг 5.

Устройство работает следующи м образом.

При воздействии внешней силы F на приводной рычаг 10 и пересечении местом соединения рычага 10 с пружиной 11 условной ли ни и 1 — 1 происходит переключение подвижного контакта.

При устранении с приводного рычага внешней силы все подвижные детали под действием возвратной пружины 12 занимают исходное положение.

Выключатель может быть использован в качестве коммутационного устройства путевых выключателей, постов управления.

В конструкции выключателя дифференциальный ход приводного рычага 10 близок к нулю и мало зависит от раствора между контактами. Контактное давление выключателя при движ

Автоматические выключатели (автоматы).
Общие сведения

Автоматические выключатели обеспечивают одновременно функции коммутации силовых цепей (токи от единиц ампер до десятков тысяч) и защиты злектроприемника, а также сетей, от перегрузки и коротких замыканий. Аппараты имеют тепловой расцепитель и, как правило, электродинамический расцепитель. Автоматы, как правило, снабжаются дугогасящими устройствами.
Основные виды автоматов: универсальные, установочные, быстродействующие, гашения магнитного поля, защиты от утечек на землю.
Быстродействующие автоматы постоянного тока устанавливаются обычно в преобразовательных установках. Время их срабатывания измеряется несколькими сотыми долями секунды.
Автоматы гашения магнитного поля предназначены для гашения поля возбуждения крупных синхронных машин при возникновении в них внутреннего короткого замыкания.
Автоматы защиты от токов утечки на землю служат для защиты людей и животных от поражения электрическим током, а также от токов короткого замыкания и перегрузок в сетях с глухозаземленной нейтралью.
Преимущественное распространение получили универсальные и установочные автоматы. Вторые отличаются от первых лишь наличием изоляционного кожуха, благодаря чему они могут устанавливаться в общедоступных помещениях. Универсальные автоматы постоянного и переменного токов работают, главным образом, в распределительных устройствах низкого напряжения.

Независимо от назначения и быстродействия выключатели состоят из следующих основных элементов: главной контактной системы (главных контактов), дугогасительной системы, привода, расцепляющего устройства, расцепителей и вспомогательных контактов.

Главная контактная система — определяющий элемент выключателя. Она должна удовлетворять двум основным требованиям: 1) обеспечивать, не перегреваясь и не окисляясь, продолжительный режим работы при номинальном токе и 2) быть способной, не повреждаясь, включать и отключать большие токи короткого замыкания, достигающие в современных промышленных установках 75—100 кА, а в отдельных энергоемких производствах с короткими сетями — 150—200 кА. В связи с этим в выключателях на средние и большие токи с высокой отключающей способностью применяются многоступенчатые контактные системы, состоящие, например, из основных и дугогасительных контактов.
Использование металлокерамики позволяет в современных конструкциях на большие токи применять преимущественно двухступенчатые контактные системы, а в выключателях на малые и средние (до 630 А) токи — одноступенчатые контактные системы (мостиковые, -рычажные).
Контактные системы на средние и большие токи выполняются с компенсацией электродинамических сил. Наиболее эффективным следует считать принцип электродинамической компенсации .Компенсирующее усилие здесь (как и электродинамические силы) растет пропорционально квардату тока и систему можно выполнить так, что компенсирующая сила будет всегда превосходить отбрасывающую силу.
Электромагнитная компенсация становится Неэффективной при больших токах, так как при насыщении (при токах 10—25 кА) компенсирующее усилие мало возрастает с увеличением тока., в то время как отбрасывающая сила продолжает возрастать пропорционально квадрату тока.
Следует отметить, что в отдельных конструкциях отбрасывающее электродинамическое усилие в контактах используется для получения токоограничива-ющего эффекта (быстродействия) выключателя.
Кинематика выключателя выполняется так, что эа время отброса контакта под действием электродинамических сил происходит расцепление контактной системы и контакты расходятся. Повторного замыкания контактов не происходит.
Повышение номинальных токов контактных систем возможно за счет применения жидкостного, в частности водяного, охлаждения, а повышение номинальных токов выключателей — еще и за счет применения параллельных контактных систем.

Дугогасительная система должна обеспечивать отключение больших токов короткого замыкания в ограниченном объеме. Под воздействием возникающих электродинамических сил дуга быстро растягивается и гаснет, но ее пламя занимает очень большое пространство. Задача дугогасительного устройства заключается в том, чтобы ограничить размеры дуги и обеспечить ее гашение в малом объеме. С этой целью широкое распространение получили камеры с дугогасительными решетками и камеры с узкими щелями. В современных конструкциях все большее применение находят пламегасительные решетки, образуя такие комбинированные устройства, как камера с дугогасительной решеткой плюс пламегасительная решетка, камера с дугогасительной решеткой в узкой щели плюс пламегасительная решетка и т. п.

Привод служит для включения выключателя по чьей-либо команде (оператора, системы автоматического управления и др.). Выполняются выключатели с ручным или двигательным приводом либо с тем и другим. Под двигательным понимают привод, в котором сила создается любым видом энергии, кроме мускульной энергии оператора, например электромагнитом, электродвигателем, пневматикой, гидравликой и т. п. Отключение выключателя осуществляется пружинами после разъединения расцепляющего устройства.

Расцепляющее устройство предназначено:
1) для исключения возможности удерживать контакты выключателя во включенном положении (рукояткой, дистанционным приводом) при наличии ненормального режима работы в защищаемой цепи;
2) для обеспечения моментного отключения, т.е. не зависящей от оператора, рода и массы привода скорости расхождения контактов.
Расцепляющее устройство представляет собой систему шарнирно-связанных рычагов, соединяющих привод включения с системой подвижных контактов, которые соединены с отключающей пружиной. Принцип работы устройства может быть пояснен схемой (рис. 1).


Рис. 1 Пример исполнения расцепляющего устройства автоматического выключателя.

Схема на рис. 1(а) соответствует положению «отключено вручную» и «выключатель взведен». «Взведен» значит, что контакты 7 и 8 разомкнуты,а фигурный рычаг 9 поставлен под зацепление 4 отключающего валика 5; это осуществляется поворотом рукоятки 1 вправо. При повороте рукоятки влево отключающая пружина 2 переведет «ломающиеся» рычаги 3 и 6 через мертвое положение до упора шарнира 0 в рычаг 9 и замкнет контакты.
Положение «включено» показано на рис. 1(б).
В случае возникновения ненормальных условий работы в защищаемой цепи соответствующий расцепитель повернет отключающий валик и выведет его из зацепления с фигурным рычагом. Под действием отключающей пружины фигурный рычаг повернется и другим своим концом переведет «ломающиеся» рычаги вправо через мертвое положение. Отключающая пружина «изломит» рычаги и разомкнет контакты. Выключатель окажется в положении «отключено автоматически», рис. 1(в). Для повторного включения необходимо отвести рукоятку вправо и ввести в зацепление фигурный рычаг с отключающим валиком. Конструкции расцепляющих устройств весьма разнообразны, однако действие их подобно описанному. В дальнейшем расцепляющее устройство будем изображать схематично в виде двух сцепленных рычагов. Следует отметить одно весьма важное обстоятельство. Отключающие и контактные пружины в автоматических выключателях развивают силы в десятки и сотни ньютонов. Система рычагов расцепляющего устройства строится так, что для расцепления требуются незначительные усилия. Это позволяет иметь легкие и высокой чувствительности расцепители.

Расцепители — элементы, которые контролируют заданный параметр защищаемой цепи и, воздействуя на механизм расцепления, отключают выключатель при отклонении значения параметра от установленного. Они представляют собой реле или элементы реле, встроенные в выключатель с использованием элементов последнего или приспособленные к его конструкции. Расцепители выполняются на базе контактных реле. В настоящее время все большее применение находят расцепители на принципах или на базе полупроводниковых реле и их элементов. При этом контролирующие и сравнивающие органы расцепителя выполняются на полупроводниковых элементах с выходом на независимый электромагнитный расцепитель (исполнительный орган), который воздействует на механизм расцепления. В зависимости от исполнения расцепители бывают:
1) токовые максимальные мгновенного или замедленного действия, последние используются как расцепители перегрузки;
2) расцепители напряжения: минимальные — для отключения выключателя при снижении напряжения ниже определенного уровня, независимые — для дистанционного отключения выключателя, срабатывающие при подаче на них соответствующего напряжения;
3) расцепители обратного тока — срабатывают при изменении направления тока;
4) тепловые — работают в зависимости от значения тока и времени его протекания, применяются обычно для защиты от перегрузок;
5) комбинированные — срабатывают при сочетании ряда факторов.


Рис.2.Примеры схем некоторых расцепителей

Схема выключателя с расцепителем токовым максимальным мгновенного действия показана на рис. 2,(а). Токоведущую шину 1 полюса выключателя охватывает магнитопровод, состоящий из сердечника 2 и якоря 3. Когда ток станет выше определенного значения, тяговое усилие превысит усилие пружины 5, якорь притянется и повернет отключающий валик 4. Расцепляющее устройство освободится. Выключатель отключится. Регулировка тока срабатывания осуществляется натягом пружины 5.
Расцепитель напряжения минимальный рис. 2,(б) состоит из электромагнита — сердечника 2, якоря 4 и катушки 3, подключенной на контролируемое напряжение. При нормальных режимах якорь притянут. При снижении контролируемого напряжения ниже определенного значения (уставки) якорь под действием регулировочной (она же и отключающая) пружины 5 отпадет и, воздействуя на расцепляющее устройство через защелку 6, отключит выключатель. Магнитная система расцепителя выполняется так, что МДС катушки при номинальном напряжении недостаточна для притяжения якоря,но достаточна для его удержания. Якорь замыкается при подготовке выключателя к включению при помощи рычагов 1, связанных с валом выключателя. Расцепитель напряжения независимый рис. 2,(в) представляет собой электромагнит, который притягивает свой якорь при включении катушки на соответствующее напряжение. Своим концом якорь воздействует на расцепляющее устройство и отключает выключатель.
Пример исполнения комбинированного (токового максимального и теплового) расцепителя приведен на рис. 3.


Рис.3.Комбинированный расцепитель

При перегрузках срабатывает тепловой расцепитель: биметаллическая пластинка 2 вследствие нагрева изгибается и виитом 3 поворачивает отключающий валик 4 При коротком замыкании сработает токовый максимальный расцепитель, состоящий из сердечника 7 и якоря 5, охватывающих токопровод 6. Максимальный расцепитель воздействует на тот же отключающий валик. Для ограничения тока через биметаллическую пластинку служит шунт 1.

Вспомогательные контакты служат для производства переключений в цепях управления, блокировки и сигнализации в зависимости от коммутационного положения выключателя. Они выполняются обычно в виде отдельного блока, связанного с подвижной системой выключателя.

голоса
Рейтинг статьи
Читать еще:  Графическое изображение двухполюсного автоматического выключателя
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector