Documente online.
Username / Parola inexistente
  Zona de administrare documente. Fisierele tale  
Am uitat parola x Creaza cont nou
  Home Exploreaza
Upload






























GENERALITATI DESPRE MASINILE ELECTRICE

tehnica mecanica


FIsĂ DE DOCUMENTARE


GENERALITĂŢI DESPRE MAsINILE ELECTRICE




Definirea masinii electrice

Masinile electrice sunt sisteme tehnice prin care se asigura conversia electromecanica.


Masinile electrice sunt folosite pentru producerea energiei electrice, īn care caz sunt denumite generatoare electrice, sau pentru transformarea energiei electrice īn energiei mecanica, īn care caz sunt denumite motoare electrice. Masina convertizoare realizeaza modificarea parametrilor energiei electrice (tensiune, curent, frecventa etc.) prin intermediul energiei mecanice (figura 1). Īn situatia īn care o masina electrica primeste simultan energie electrica si energie mecanica si le transforma īn caldura, masina functioneaza īn regim de frāna.












Figura 1. Conversia energiei cu ajutorul masinilor electrice:

Pm - putere mecanica; Pe - putere electrica; Pjf - pierderi electrice (efect Joule) si prin frecari.


h al unei masini electrice, definit ca raportul dintre puterea utila P2 si puterea consumata P1, este totdeauna subunitar.


FIsĂ DE DOCUMENTARE

NOŢIUNI GENERALE
DESPRE MAsINI ELECTRICE DE CURENT CONTINUU

Definitie

Masina electrica la care schimbul principal de energie cu o retea se realizeaza īn curent continuu este cunoscuta sub denumirea de masina de curent continuu

Clasificare

Figura 1. Simbolizarea masinilor de curent continuu īn functie de

modul de conectare a īnfasurarii de excitatie fata de īnfasurarea indusului


Masina de curent continuu poate functiona īn trei regimuri din punctul de vedere al transformarii energetice efectuate: de generator, de motor sau de frāna.


Un regim de functionare este precizat de ansamblul valorilor numerice pe care le au, la un moment dat, marimile mecanice si electrice prin care se caracterizeaza functionarea masinii respective


Domenii de utilizare

Masinile electrice de curent continuu se construiesc cu puteri de la cāteva zeci de wati pāna la mii de kilowati. Functie de utilizarea lor, acestea pot fi de tip:

MCG- de uz general, folosite īn automatizarea proceselor de productie;

MCM- utilizate īn metalurgie pentru actionarea cailor cu role, manipulatoarelor la cajele laminor, īmpingatoarelor īn cuptor etc.;

MCU- pentru actionari de masini unelte (motoare construite pentru a putea functiona īn conditiile alimentarii de la convertizoare cu tiristoare);

TN- pentru transport uzinal (electrocare, transpalete, electrostivuitoare); pentru tractiune feroviara (motoare pentru locomotive electrice, motoare pentru locomotive Diesel-electrice, generatoare principale si auxiliare destinate locomotivelor Diesel-electrice);

SSTA si MTA- motoare destinate actionarii locomotivelor electrice de mina;

CSC- convertizoare pentru sudare; pentru instalatii de foraj; pentru īncarcarea bateriilor de acumulatoare.

FIsĂ DE DOCUMENTARE


CARACTERISTICI MECANICE ALE MOTOARELOR DE C.C.


Pentru a functiona ca motor, masina electrica se va alimenta de la o sursa de energie de curent continuu.


Īn functie de sistemul de excitatie, ecuatia de tensiuni la functionarea īn sarcina a unui motor de c.c. este:


excitatie separata U = E + Ra.I;

excitatie serie U = E + (Ra + Re).I;

excitatie derivatie U = E + Ra.(I - iex);

excitatie mixta U = E + Ra.(I - iex) + RsI;













Figura 1 Schemele motoarelor de curent continuu

a - M.c.c. cu excitatie separata, b - M.c.c. cu excitatie serie, c - M.c.c. cu excitatie derivatie


Cuplul electromagnetic al motoarelor de curent continuu

Figura 2. Caracteristicile mecanice ale motoarelor de c.c. cu excitatie:

1 - derivatie (separata); 2 - serie


Observatie: La mersul īn gol, turatia motorului serie, n0 tinde spre infinit si din aceasta cauza motorul cu excitatie serie nu poate functiona īn gol sau cu sarcini foarte reduse, deoarece rotorul ar fi distrus de fortele centrifuge

FIsĂ DE DOCUMENTARE


PORNIREA MOTOARELOR DE C.C.


La motoarele de curent continuu, curentul Ia din indus nu trebuie sa depaseasca de 2-2,5 ori curentul nominal, nici chiar un timp scurt, deoarece - īn caz contrar - comutatia s-ar īnrautati foarte mult, si, īn plus, īncalzirea conductoarelor ar depasi limitele admisibile.

La pornire, cānd turatia este nula, īntreaga tensiune de alimentare se regaseste pe rezistenta (destul de scazuta) a indusului.


Observatie: la functionarea normala, cu o anumita turatie, pe lānga tensiunea retelei, īn motor mai apare - prin inductie - si o alta tensiune, numita contraelectromotoare, care se scade din tensiunea de alimentare si astfel, pe rezistenta indusului se regaseste o tensiune mult mai mica.

Rezulta valoarea curentului de pornire:

Acest curent depaseste de 20 - 50 de ori curentul nominal, deci nu este admisibil pentru motor si nici pentru reteaua care alimenteaza motorul.
















Figura 1. Pornirea M.c.c. prin īnserierea īn circuitul indusului a unui reostat īn trepte:

a - schema de principiu; b - diagrama pornirii īn trepte a unui motor de c.c.

FIsĂ DE DOCUMENTARE


REGLAREA VITEZEI MOTOARELOR DE C.C.


variatia unei rezistente īnseriate cu circuitul indusului


variatia tensiunii



variatia fluxului inductor









Variatia turatiei se obtine prin:

Fig.1 Reglarea turatiei motoarelor de curent continuu cu ajutorul unui reostat montat īn indus: a - schema de montaj pentru un motor cu excitatie derivatie;    b - caracteristicile turatiei pentru un motor cu excitatie derivatie

b


M

M

M

M

M

n

M

n

n

n

R

s

R

c

F=F

F     F

n

n

a

b

a




Fig. 2 Reglarea turatiei motoarelor de curent continuu cu ajutorul unui reostat montat īn circuitul de excitatie: a - schema de montaj pentru un motor cu excitatie derivatie b - caracteristica turatiei pentru un motor cu flux diminuat





















FIsĂ DE DOCUMENTARE


FRĀNAREA MOTOARELOR DE C.C.


La actionarea electrica a unor masini de lucru, apare necesitatea f 13413w222n rānarii acestora, fie pentru micsorarea vitezei, fie pentru mentinerea constanta a vitezei mecanismului care este sub actiunea unui cuplu exterior activ, care tinde sa-l accelereze (de exemplu, la coborārea unei greutati).


M

Mn

n

nn

n

-Ma

Figura 1 Explicativa la frānarea prin recuperare

» Frānarea prin recuperare. Aceasta metoda se utilizeaza atunci cānd motorul este antrenat de catre mecanismul actionat cu un cuplu activ Ma, la o turatie ce depaseste turatia īn gol n0 a motorului. O astfel de situatie apare de exemplu la un vehicul actionat electric ( locomotiva electrica, tramvai etc.) care coboara o panta. Cānd vehiculul este actionat de motor, acesta este alimentat de la retea cu tensiunea U, iar curentul are un anumit sens prin motor. Cānd īncepe coborārea pantei, forta gravitationala actioneaza asupra vehiculului, iar cuplul motor si curentul scad la zero, masina de curent continuu mergānd īn gol. Crescānd viteza de rotatie peste n0 (fig. 1), tensiunea contaelectromotoare depaseste ca valoare tensiunea de alimentare U, apare un curent Ia prin indus de sens invers decāt īn situatia anterioara si masina functioneaza ca generator, transformānd energia cinetica a vehiculului īn energie electrica pe care o īnapoiaza retelei, realizānd o recuperare a energiei. Frānarea prin recuperare este cea mai economica metoda, īnsa poate fi utilizata numai la turatii mai mari decāt turatia nominala si deci prin aceasta metoda nu se poate realiza oprirea motorului.


n

M

M

F1

F

F

Rf

Rf



K

Rc

Mr

no

a

b

-Mr

F2

Figura 2. Frānarea dinamica: a - Schema de principiu (1- regim de motor; 2- regim de frāna);

b - diagrama frānarii (Mr - cuplul rezistiv al mecanismului antrenat)

Figura 3. Frānarea contracurent:

a - schema de principiu (1 - regim de motor, 2 - regim de frāna);

b - diagrama frānarii (Mr - cuplul rezistent al mecanismului antrenat).




FIsĂ DE LUCRU

PORNIREA MOTORULUI DE C.C. CU EXCITAŢIE SEPARATĂ

(lucrare de laborator)


Schema montajului de lucru










Schema montajului de lucru pentru pornirea motorului de curent continuu cu excitatie separata


Nomenclatorul aparatelor

M,G - masini de curent continuu cu excitatie independenta

Rc1, Rc2 - reostate de cāmp (pentru circuitul de excitatie)

Ae1, Ae2, A1, A2 - ampermetre de curent continuu

Ke1, Ke2 - īntreruptoare bipolare

K1 - comutator cu doua pozitii

K2, K3 - īntreruptoare monopolare

V1, V2 - voltmetre de curent continuu

R1 - reostat de pornire

Rf - rezistenta de frānare (reostat)

Rs - reostat de sarcina


Observatie: la alegerea aparatelor de masurat se vor avea īn vedere valorile nominale ale marimilor caracteristice masinilor de curent continuu, precum si posibilitatea masurarii unor valori cu 20 - 30% mai mari decāt acestea.


Modul de lucru

Pentru pornirea īn gol a motorului se procedeaza astfel:


se verifica reostatul Rc1 sa fie pe pozitia de rezistenta maxima;

se īnchide Ke1: astfel, īnfasurarea de excitatie este alimentata;

se variaza Rc1(prin deplasarea cursorului) pāna cānd, īn circuitul de excitatie, se stabileste curentul nominal;

se verifica reostatul R1 sa fie pe pozitia de rezistenta minima;

se īnchide comutatorul K1 pe pozitia , alimentāndu-se īnfasurarea indusului;

se micsoreaza treptat valoarea rezistentei reostatului R1: īn acest fel, partea din tensiunea sursei care revine motorului creste; īn final, se īnchide K3 si R1 este scos din circuit, toata tensiunea retelei revenind motorului;

se citesc indicatiile la

A1 - curentul absorbit la mers īn gol (fara sarcina mecanica) si la

V1 - tensiunea nominala cu care este alimentat motorul;

se citeste, la un turometru, turatia n0 corespunzatoare.

se completeaza tabelul urmator:


Nr. determinarii

U

[V]

I

[A]

n

[rot/min]









Observatii si concluzii

Se vor formula opinii si constatari personale privind modul īn care variaza marimile monitorizate si se va explica aceasta variatie.

FIsĂ DE LUCRU

REGLAREA VITEZEI MOTORULUI DE C.C. CU EXCITAŢIE SEPARATĂ

(lucrare de laborator)


Schema montajului de lucru









Schema montajului de lucru pentru reglarea vitezei motorului de curent continuu cu excitatie separata


Nomenclatorul aparatelor

M,G - masini de curent continuu cu excitatie independenta

Rc1, Rc2 - reostate de cāmp (pentru circuitul de excitatie)

Ae1, Ae2, A1, A2 - ampermetre de curent continuu

Ke1, Ke2 - īntreruptoare bipolare

K1 - comutator cu doua pozitii

K2, K3 - īntreruptoare monopolare

V1, V2 - voltmetre de curent continuu

R1 - reostat de pornire

Rf - rezistenta de frānare (reostat)

Rs - reostat de sarcina

Observatie: la alegerea aparatelor de masurat se vor avea īn vedere valorile nominale ale marimilor caracteristice masinilor de curent continuu, precum si posibilitatea masurarii unor valori cu 20 - 30% mai mari decāt acestea.


Modul de lucru


A. Pentru reglarea vitezei prin variatia tensiunii de alimentare:

se verifica reostatul Rc1 sa fie pe pozitia de rezistenta maxima;

se īnchide Ke1: astfel, īnfasurarea de excitatie este alimentata;

se variaza Rc1(prin deplasarea cursorului) pāna cānd, īn circuitul de excitatie, se stabileste curentul nominal;

se verifica reostatul R1 sa fie pe pozitia de rezistenta minima;

se īnchide comutatorul K pe pozitia , alimentāndu-se īnfasurarea indusului;

cu comutatorul K3 deschis se creste rezistenta reostatului R1: se observa variatia turatiei indicate de turometru;

pentru fiecare valoare a lui R1 (2.5 valori) se citeste turatia si tensiunea (la voltmetrul V1

Observatie: reglajul vitezei prin variatia tensiunii de alimentare s-a efectuat īn gol, obtināndu-se punctele de intersectie ale caracteristicilor mecanice cu axa ordonatelor; de asemenea, reglajul s-a efectuat doar pentru tensiuni mai mici decāt tensiunea nominala.


se completeaza tabelul urmator, observānd ca valorile tensiunii sub tensiunea nominala, atrag dupa sine si scaderea turatiei sub valoarea de mers īn gol ideal la tensiune nominala.

Nr. determinarii

U

[V]

n

[rot/min]








B. Pentru reglarea vitezei prin variatia fluxului inductor:

pornind din punctul de functionare īn gol, la tensiunea nominala, se micsoreaza curentul de excitatie al motorului (crescānd valoarea rezistentei reostatului Rc1) cu 10% si se citeste turatia motorului; se observa ca aceasta creste, ceea ce demonstreaza ca diminuarea fluxului permite reglajul la viteze mai mari decāt cea nominala.


Observatie: curentul de excitatie nu va fi micsorat prea mult, deoarece turatiile ce se pot obtine pun īn pericol motorul din punct de vedere mecanic (fortele centrifuge care apar solicita puternic rotorul).


C. Pentru reglarea vitezei prin īnserierea de rezistente cu indusul:

se aduce motorul īn punctul de functionare īn gol, la tensiunea nominala;

se īncarca motorul (marind sarcina Rs a generatorului G) pāna la 0,5.In (ampermetrul A1 sa indice 50% din curentul nominal al motorului) si se citeste turatia;

se deschide K3 si se īnseriaza R1 cu indusul motorului: pentru 2, 3 valori ale lui R1, se masoara turatia corespunzatoare

se completeaza tabelul:

R1

n[rot/min]

R11


R12>R11


R13>R12



se observa ca, la aceeasi sarcina (īncarcare), turatia scade prin cresterea valorii rezistentei īnseriate cu indusul;

se reprezinta grafic caracteristicile reostatice obtinute.


Observatii si concluzii

Se vor formula opinii si constatari personale privind modul īn care variaza marimile monitorizate si se va explica aceasta variatie, prin dependentele cunoscute dinte marimile caracteristice functionarii acestui tip de motor.

Se vor reprezenta grafic punctele obtinute si se vor corela cu caracteristicile electromecanice ale motorului de curent continuu cu excitatie separata.

FIsĂ DE LUCRU


FRĀNAREA MOTORULUI DE C.C. CU EXCITAŢIE SEPARATĂ

(lucrare de laborator)



Schema montajului de lucru










Schema montajului de lucru pentru frānarea motorului de curent continuu cu excitatie separata


Nomenclatorul aparatelor

M,G - masini de curent continuu cu excitatie independenta

Rc1, Rc2 - reostate de cāmp (pentru circuitul de excitatie)

Ae1, Ae2, A1, A2 - ampermetre de curent continuu

Ke1, Ke2 - īntreruptoare bipolare

K1 - comutator cu doua pozitii

K2, K3 - īntreruptoare monopolare

V1, V2 - voltmetre de curent continuu

R1 - reostat de pornire

Rf - rezistenta de frānare (reostat)

Rs - reostat de sarcina


Observatie: la alegerea aparatelor de masurat se vor avea īn vedere valorile nominale ale marimilor caracteristice masinilor de curent continuu, precum si posibilitatea masurarii unor valori cu 20 - 30% mai mari decāt acestea.


Modul de lucru

Pentru frānarea prin inversarea polaritatii tensiunii de alimentare:

se aduce motorul īn punctul de functionare īn gol, la tensiunea nominala;

se īncarca motorul, cu o sarcina oarecare (sarcina motorului este un generator de curent continuu, identic constructiv cu motorul - masinile electrice fiind sisteme reversibile);

pentru īncarcarea motorului se procedeaza astfel:

se verifica Rc2 si Rs sa fie pe pozitia de rezistenta minima;

se īnchide Ke2 si se modifica Rc2 pāna cānd ampermetrul Ae2 indica valoarea nominala a curentului de excitatie;

se īnchide K2 si se modifica Rs pāna cānd īn circuitul indusului de la generator se obtine un curent de aproximativ 0,5.In; se observa ca, fata de valoarea indicata initial (K2 deschis), tensiunea debitata de generator scade - fapt observat la lucrarea anterioara;

se comuta K1 pe pozitia corespunzatoare frānarii, īnseriind cu indusul motorului rezistenta Rf de frānare, a carei valoare depinde de curentul de frānare impus; se observa ca viteza motorului scade treptat.


Observatie: cānd turatia este foarte mica, oprirea se poate face cu o frāna mecanica: altfel, motorul īsi schimba sensul de rotatie, corespunzator noii polaritati a tensiunii aplicate indusului sau.


Observatii si concluzii

Se vor formula opinii si constatari personale privind modul īn care variaza marimile monitorizate si se va explica aceasta variatie.

Se vor reprezenta calitativ, caracteristicile de frānare si se va marca deplasarea punctului de functionare pe aceste caracteristici.



FIsĂ DE DOCUMENTARE

PORNIREA, REGLAREA VITEZEI sI FRĀNAREA

MOTORULUI DE C.C. CU EXCITAŢIE SEPARATĂ

- notiuni teoretice generale-


Pornirea motoarelor de curent continuu


La motoarele de curent continuu, curentul din indus, Ia, nu trebuie sa depaseasca de 2 . 2,5 ori curentul nominal In, nici chiar un timp scurt, deoarece - īn caz contrar - comutatia s-ar īnrautati foarte mult.

La pornire, cānd n = 0, t.e.m. E = 0, deci relatia U = E + Ra.Ia devine:

U = Ra.Ia = Ra.Ip

īn care cu Ip s-a notat curentul Ia din indus, īn momentul pornirii.

Din relatia precedenta se deduce curentul de pornire Ip

Acest curent depaseste de 20.50 de ori curentul nominal, deci nu este admisibil pentru un motor si nici pentru reteaua care alimenteaza motorul.


Reducerea curentului de pornire se poate face:

prin reducerea tensiunii aplicate U

prin introducerea īn circuitul principal al motorului a reostatului de pornire Rp


Curentul de pornire devine, prin alegerea convenabila a lui Rp:

Reglarea vitezei la motoarele de curent continuu




Expresia turatiei n īn functie de cuplul M este data de relatia:

.


Conform acestei relatii, viteza poate fi reglata:

fie prin variatia tensiunii aplicate U

fie prin variatia fluxului inductor

fie prin īnserierea cu indusul (de rezistenta Ra), a unei rezistente suplimentare Rs


Frānarea motoarelor de curent continuu


La actionarea electrica a unor mecanisme, apare necesitatea f 13413w222n rānarii mecanismului fie pentru micsorarea vitezei, fie pentru mentinerea constanta a vitezei mecanismului care este sub actiunea unui cuplu exterior.

Principalele metode de frānare sunt:

frānarea prin recuperare (motorul trece īn regim de generator);

frānarea dinamica (motorul, decuplat de la retea si antrenat de masina de lucru, trece īn regim de generator care debiteaza pe o rezistenta īnseriata cu indusul);

frānarea contracurent (la bornele motorului, se schimba polaritatea tensiunii de alimentare).

Actionarea masinilor-unealta

Pentru miscarea de pozitionare a axelor se folosesc trei tipuri de actionari:

a) electrice,

b) hidraulice si

c) pneumo-hidraulice.


Fig.1.5. Componente ale motorului pas-cu-pas.

La freze, pentru miscarea de rotatie a sculei se folosesc motoare asincrone sau de curent continuu deseori īnsotite de angrenaje de tip "cutie de viteza" pentru schimbarea domeniului de viteze de rotatie.

Actionarile electrice folosesc motoare electrice:

a) pas-cu-pas,

b) de curent continuu,

c) servomotoare de curent alternativ.

Īn orice miscare de pozitionare, controller-ul trebuie sa cunoasca locatia precisa a sculei taietoare. Acest lucru se poate realiza prin comanda (sistem īn bucla deschisa) sau reglare (sistem īn bucla īnchisa).


Comanda: se foloseste īn combinatie cu motoarele electrice pas-cu-pas, fig.1.5. La motoarele pas-cu-pas, pe stator exista doua, patru sau cinci īnfasurari (bobine) distincte. Rotorul este format din magneti permanenti. Alimentānd cu curent o bobina, rotorul se aliniaza īn directie perpendiculara pe acea bobina, polul nord al magnetului permanent fiind orientat catre polul sud al electromagnetului (bobina parcursa de curent īntr-un anumit sens). La un impuls provenit de la controller se comuta curentul prin alta bobina a statorului, determinānd astfel deplasarea rotorului cu un pas. La unele motoare, o rotatie completa a rotorului se realizeaza īn 500 de pasi, adica de impulsuri. Controller-ul este capabil sa genereze impulsuri cu frecvente maxime de ordinul kilo-hertilor. Deoarece fiecare impuls este contorizat, controller-ul stie īn permanenta unde se afla axa. Nu exista posibilitatea de a verifica daca motorul executa īntradevar un pas la fiecare impuls. Īn general nu se "pierd" pasi decāt daca axa se blocheaza din cauze accidentale sau de avarie (coliziune). Precizia unui sistem cu motor pas-cu-pas si axa cu surub poate atinge 0,01 mm - precizia unui pas. Cu reglare (sistem īn bucla īnchisa) se poate obtine o precizie cu un ordin de marime mai mare, 0,001 mm. Sistemele de pozitionare cu motoare pas-cu-pas se folosesc īndeosebi la constructia masinilor CNC de marime mica. Sunt simple si mai ieftin de īntretinut.


Reglarea: este utilizata īn combinatie cu servomotoare de curent continuu (sau de curent alternativ) si un traductor de deplasare (sau de rotatie). Traductoarele de rotatie se numesc resolver-e si sunt montate pe axul motorului sau la celalalt capat al axei. Un resolver transforma pozitia unghiulara īntr-un semnal electric, care este transmis la controller. Traductoarele de deplasare se monteaza paralel cu axa. Pe traductor poate culisa un cursor care se fixeaza de sania mobila a axei. Traductorul masoara exact pozitia sculei, si elimina astfel erorile datorate jocului dintre surub si sanie (piulita) si de asemenea erorile datorate uzurii surubului. Pozitia cursorului este convertita īntr-un semnal electric, transmis la controller. Primind informatii de la traductoarele de pozitie, controller-ul poate corecta imediat eroarea de pozitionare prin comenzi catre servomotoare.




 

Fig.1.6 Resolver actionat de axa. Fig.1.7. Traductor de deplasare liniar.

2.1 AVANTAJE sI DEZAVANTAJE ALE COMENZILOR ELECTROPNEUMATICE




Comenzile electrice utilizate īn actionarile pneumatice si hidraulice au aparut din necesitatea de a minimiza timpul afectat prelucrarii semnalelor de comanda, deci de a scurta ciclurile de functionare a instalatiilor, liniilor de fabricatie, etc. cu scopul eficientizarii proceselor de productie.

 

 

 

 

 








ND

normal deschis

normal īnchis

ND doua cai

trei pozitii

ND cu retinere pe pozitie

NĪ cu retinere pe pozitie


 

 

 

 

 








Contacte sin-cronizate mec.

Contact ND comutat

Īntrerupator ND actionat manual cu buton, general

Īntrerupator cu buton, ND, actionat prin apasare

Īntrerupator cu buton, ND, actionat prin tragere

 

 






Īntrerupator cu buton, ND, actionat prin rotire

Actionare mecanica cu rola







 

 

 

 









Actuator īn general

Releu īn curent alternativ

Releu termic

Releu cu indicarea rezistentei īn curent continuu

 

 

 

 









Releu de timp cu temporizare la energizare

Releu de timp cu temporizare la dezactivare

Actuator electromecanic

Actuator pentru comanda distribuitorului

 

 

 






Contactor sau releu cu trei contacte normal deschise si un contact normal īnchis

Releu cu temporizare la activare

Releu cu temporizare la dezactivare


Senzori de proximitate:

 

 

 

 







Senzor magnetic (REED)

Senzor optoelectronic

Senzor inductiv

Senzor capacitiv


Indicatori audio si vizuali:

 

 

 

 







Hupa cu indicarea tipului de curent

Indicator audio general

Lampa general

Dioda luminiscenta (LED)


Instrumente de masura:

 

 

 

 

 






Instrument de masura, general

Ampermetru cu indicarea unita tilor īn amperi

Voltmetru cu indicarea unita-tilor īn milivolti

Voltmetru ptr. c.c. si c.a.

Multimetru cu indicarea unita-tilor pentru ten-siune, intensita-te si rezistenta


Actuatoare mecanice si electrice

 

 

 






Solenoid cu o singura īnfasurare

Actionare cu solenoid sau manuala

Actionare cu doi solenoizi


 

 

 







Actionare cu solenoid si arc de revenire

Actionare cu solenoid si manuala asupra pilotului

Releu de presiune (presostat)


Alimentare cu energie electrica:

 

 

 






Curent continuu

Curent alternativ

Baterie

 

 










Redresor

Transformator cu doua īnfasurari separate


Elemente logice:


 

 

 





 

 

 






 

 

 







sI

SAU

NU








2.3 APARATE sI COMPONENTE ELECTRICE

UTILIZATE ĪN SISTEMELE ELECTROPNEUMATICE



1. Electromagneti


Un curent electric trecānd printr-un conductor produce īn jurul sau un cāmp magnetic. Realizānd o bobina cu acest conductor si introducānd īn interiorul acesteia un miez feromagnetic, la extremitatile bobinei apare un cāmp magnetic ce poate actiona asupra unei armaturi feromagnetice mobile. Forta de actiunea asupra armaturii mobile dispare la disparitia curentului prin bobina.

Electromagnetii prezinta doua avantaje importante fata de magnetii permanenti:

cāmpul magnetic poate fi stabilit sau īntrerupt, inversat sau nu, marit sau micsorat, īn functie de curentul din bobina de excitatie;

se poate genera un cāmp magnetic mult mai puternic, deci si forte mai importante, decāt cu ajutorul magnetilor permanenti, la aceleasi dimensiuni constructive.

Dezavantajul utilizarii electromagnetilor fata de magnetii permanenti īl reprezinta necesitatea prezentei unei surse de alimentare a bobinei si existenta unui consum de energie electrica (care se transforma īn final, cu un anumit randament, īn energie mecanica).


1.2. Domenii de utilizare, clasificare


Posibilitatea aparitiei unei forte ce poate deplasa o armatura face ca electromagnetii sa aiba o importanta aparte īn constructia echipamentelor electrice. Dintre domeniile de utilizare se pot aminti:

parti componente ale aparatelor electrice de comutatie (ce servesc la stabilirea sau īntreruperea mecanica a unor contacte): organ motor īn relee, contactoare, īntreruptoare si declansatoare;

parti componente ale unor servomecanisme utilizate pentru ridicare si transport, la cuplele electromagnetice, la fixarea pieselor pe masini-unelte etc.;

parti componente ale electrovalvelor destinate a dirija circulatia de aer comprimat sau a lichidelor.

Clasificarea electromagnetilor se poate face dupa mai multe criterii:

- dupa modul de lucru

- dupa forma constructiva:

dupa felul curentului de excitatie:

de curent continuu

de curent alternativ

- dupa durata de exploatare:

continuu;

intermitent.

- dupa rapiditatea de actionare:

normal

rapid

īntārziat

Īn fig2.1 sunt prezentate variante constructive pentru electromagnetii cu armatura mobila, la care forma armaturii fixe este de tip U. Aceleasi variante constructive pentru electromagneti cu armatura fixa tip E sunt prezentate īn fig.2.2.

Fig 2.1 Electromagneti tip U.

Fig 2.2 Electromagneti tip E.


Īn fig2.3 sunt prezentate solutii constructive pentru electromagnetii cu structura cilindrica.

Fig 2.3 Electromagneti cu structura cilindrica.

Īn fig2.4 sunt prezentate cāteva tipuri de electromagneti realizati la īnceputurile cercetarilor īn domeniu de catre Hans Christian Oersted (1777-1851), Joseph Henry (1799-1878) si William Sturgeon (1783-1850).




Fig 2.4 Exemple de electromagneti.



Un circuit magnetic este o cale de īnchidere a liniilor de cāmp magnetic. El cuprinde zone de material feromagnetic (otel electrotehnic, magneti permanenti), zone de aer (īntrefieruri) si zone de materiale nemagnetice (conductoare, izolanti). Un exemplu de circuit magnetic este prezentat īn fig2.5, circuitul aparānd sub forma unui inel toroidal din material feromagnetic (miez feromagnetic), cu un īntrefier de lungime d si cu o īnfasurare conductoare avānd N spire.

 




Fig 2.5 Circuit magnetic.


La trecerea unui curent electric de intensitate I printr-un conductor liniar apare īn jurul acestuia un cāmp magnetic avānd inductia magnetica . Liniile de cāmp magnetic sunt circulare, cu centrul situat pe conductor, aflate īn plan perpendicular pe conductor si avānd sensul dependent de sensul curentului din conductor - Fig2.6.a.

Realizānd cu ajutorul conductorului o spira - fig2.6.b - se observa ca īn interiorul spirei numarul liniilor de cāmp este mai mare si, īn consecinta, inductia magnetica creste.

a) b)

Fig 2.6 Cāmp magnetic produs de conductor parcurs de curent electric.


Cāmpul magnetic produs de o bobina (solenoid) parcursa de curent electric este similar cu cel produs de un magnet permanent - fig2.7.a. Un miez feromagnetic introdus īn bobina conduce la cresterea inductiei magnetice fata de situatia īn care īn interiorul bobinei este aer - fig2.7.b.


 

a) b)

Fig 2.7 Cāmpul magnetic produs de o bobina.




1.3. Electromagnetii de curent continuu


Constructiv, acest tip de electromagnet contine o bobina de excitatie parcursa de curent continuu si un circuit magnetic realizat, de regula, din piese masive de otel-carbon. Cānd se doreste o actionare rapida miezul magnetic se realizeaza din tole, adica este lamelat.


Fig 2.8 Electromagnet de curent continuu cu plonjor.


Īn fig2.8 este prezentat un electromagnet de curent continuu cu armatura mobila de tip plonjor īn doua variante:

fara limitator caracterizat de o deplasare importanta a armaturii mobile si de obtinerea

unei forte mici, dar practic constanta pe toata distanta;

- cu limitator drept - caracterizat de o deplasare mica si o forta mare. Este tipul constructiv de electromagnet folosit pentru actionarea electrovalvelor.

Timpul de actionare al unui electromagnet de curent continuu depinde de regimul dinamic al acestuia, regim ce se refera la fenomenele electrice si mecanice care au loc īn intervalul de timp īn care armatura mobila se deplaseaza. Actionarea rapida la atragerea armaturii se realizeaza, din punct de vedere constructiv, prin reducerea la minimum a masei armaturii aflate īn miscare si prin utilizarea miezului magnetic din tole. Actionarea rapida la eliberarea armaturii se poate realiza prin conectarea unui condensator īn paralel cu bobina de excitatie. Actionarea īntārziata se realizeaza prin introducerea unei bobine suplimentare īn serie (īntārziere la īnchidere) sau īn paralel (īntārziere la deschidere) cu bobina de excitatie a electromagnetului.

Alte avantaje prezentate de utilizarea electromagnetului de curent continuu:

- putere mica consumata pentru actionare si pentru mentinere;

- durata lunga de buna functionare, corespunzatoare la aproximativ 108 comutari.

Dintre dezavantajele utilizarii electromagnetilor de curent continuu:

- poate sa apara arc electric, a carui stingere este dificila īn curent continuu si se pot produce supratensiuni

- uzura prin frecare este mare;

- timpul de comutare este mare;

- īn cazul alimentarii bobinei de la o sursa de curent alternativ este necesara utilizarea unui redresor.


Electromagnetii de curent alternativ


Electromagnetii de curent alternativ se alimenteaza, īn general, de la reteaua de 50 Hz, cu un curent sinusoidal. Cānd intensitatea curentului prin bobina are o variatie sinusoidala, forta dezvoltata īn fiecare moment are o frecventa dubla si īn anumite momente ia valoarea zero - fig2.9. Din aceasta cauza armatura mobila a electromagnetului are tendinta de īndepartare sub actiunea fortei antagoniste a resortului si de a vibra cu frecventa de 100 Hz, lucru inacceptabil īn utilizare.

Fig 2.9 Variatia curentului si fortei

la un electromagnet de curent

alternativ conectat la reteaua

de 50 Hz.

  EXERCIŢIU


electric prin


Un electromagnet are ca parti componente :



Forta produsa de un electromagnet asupra este decāt īn cazul



Electromagnetul tip U are coloane iar cel tip E are coloane.

Electromagnetul monofazat de curent alternativ are spira   pentru ca forta sa nu traca prin

La masurarea rezistentei bobinei unui electromagnet a obtinut valoarea 10 MΩ. Bobina este


2. Sigurante fuzibile



 

I In, aceasta valoare poate trece un timp infinit prin circuit si siguranta fuzibila nu se topeste. Cānd intensitatea curentului depaseste valoarea nominala, cantitatea de caldura degajata creste si la un anumit moment elementul fuzibil se topeste. Intervalul de timp pāna la topire este cu atāt mai mic cu cāt intensitatea curentului este mai mare.

a) b)

Fig 2.14 Element fuzibil īnainte si dupa actiune.


La īnlaturarea defectului din retea, care a condus la curentul de scurtcircuit sau de suprasarcina, trebuie īnlocuita siguranta fuzibila distrusa cu o alta de acelasi curent nominal. Īn fig2.14 se prezinta aspectul sigurantei fuzibile īnainte si dupa actionare. Se observa īn fig2.14.b distrugerea elementului fuzibil.

sigurante fuzibile de joasa tensiune

- cu mare putere de rupere. Sunt utilizate īn instalatii cu tensiuni de lucru pāna la 1000 V si intensitati ale curentului electric īntre 100 A si 1000A. Intensitatea curentului īntrerupt poate ajunge la 50 kA. Īn fig2.15 se prezinta constructia interioara a unui element de siguranta cu mare putere de rupere. Se observa ca banda fuzibila (3) prezinta patru locuri īnguste (sectiuni diminuate). Īn aceste zone se va initia topirea metalului la trecerea curentului de scurtcircuit. Īn zona centrala fiind depus un aliaj usor fuzibil (Pb, Sn, Sb), cu o temperatura de topire bine determinata, īn aceasta zona se va topi banda fuzibila la trecerea curentului de suprasarcina.

cu filet. Sunt utilizate īn instalatii industriale si casnice, īn retele cu tensiuni nominale pāna la 1000 V si intensitati ale curentului electric pāna la 100 A.

miniatura. Sunt utilizate īn aparatura electrica de masurare, comanda si control, pentru nivele scazute ale tensiunilor nominale si intensitati ale curentului pāna la cātiva zeci de amperi. Īn fig2.16 se prezinta cāteva sigurante miniatura pentru retele de joasa tensiune.


Fig 2.15 Siguranta fuzibila de mare putere de rupere:

(1), (2) cutit pentru contact; (3) banda fuzibila; (4) carcasa;

(5) nisip de cuart; (6) nit cu aliaj eutectic; (7) punct de initiere a topirii la scurtcircuit; (8) punct de initiere a topirii la suprasarcina

Fig 2.16 Sigurante fuzibile miniatura


- sigurante fuzibile de īnalta tensiune. Sunt destinate circuitelor alimentate la tensiuni nominale cuprinse īn intervalul 1.35 kV. Solutia constructiva trebuie sa ofere spatiu suficient pentru a se asigura rigiditatea dielectrica (izolatia electrica) dupa topirea firului fuzibil.

O problema importanta privind utilizarea sigurantelor fuzibile o prezinta protectia selectiva. Caracteristicile specifice sigurantelor fuzibile asigura protectia selectiva a instalatiilor electrice īn care exista numai sigurante fuzibile sau combinatii de sigurante fuzibile si alte tipuri de aparate de deconectare (īntreruptoare, contactoare, relee etc.).

Selectivitatea īntre sigurantele fuzibile dintr-un circuit - fig2.17.a - este posibila pe baza caracteristicii de suprasarcina, īn sensul ca siguranta fuzibila din amonte (spre sursa de alimentare) trebuie sa aiba un curent nominal mai mare decāt siguranta fuzibila din aval (spre receptor). Īn cazul retelelor ramificate - fig2.17.b - se aplica acelasi principiu, cu observatia ca la alegerea curentului nominal al sigurantei din amonte trebuie sa se tina cont ca ea este parcursa de curentii din toate ramurile din aval.



 

a)                                  b)

Fig 2.17 Protectia selectiva cu sigurante fuzibile.

Arcul electric. Īn conditii normale si la intensitati reduse ale cāmpului electric, gazele, īn general, se comporta ca elemente perfect izolante din punct de vedere electric. La presiuni mici (de ordinul milibarilor), chiar la intensitati reduse ale cāmpului electric, un gaz poate conduce curentul electric prin fenomenul de ionizare: atomii gazului elibereaza un electron, devenind astfel ioni pozitivi. Daca acest gaz este situat īn cāmp electric, electronul se va deplasa catre anod, iar ionul pozitiv catre catod, conducānd la aparitia unui curent electric. Alte cauze ale ionizarii gazelor: razele Roentgen, radiatiile corpurilor radioactive, radiatiile cosmice pentru gaze din atmosfera terestra etc.

Fig 2.18 Arc electric.


Arcul electric - fig2.18 - este definit ca fiind o descarcare īntr-un gaz caracterizata de o temperatura ridicata si o densitate mare de curent la electrozi. Temperatura coloanei este de ordinul 5000.10000oC si īn cazuri deosebite ajunge la 50000oC. Starea de agregare a gazului īn coloana arcului se numeste plasma, care īn esenta este un gaz ionizat.

Īn electrotehnica arcul electric nu este dorit si de aceea toate aparatele de comutatie sau protectie folosesc principii de stingere a arcului electric. Unul din aceste principii este racirea fortata a coloanei arcului electric. Acest principiu se foloseste īn constructia sigurantelor fuzibile la care stingerea arcului electric se face prin contactul acestuia cu granule din material refractar.


EXERCIŢIU



Are o putere de rupere mare a curentului electric ceea ce īi permite sa īntrerupa  


Siguranta fuzibila se plaseaza catre


Cu cāt firul fuzibil este mai lung cu atāt rezistenta sa electrica este   iar tensiunea


Cu cāt firul fuzibil este mai gros, cu atāt intensitatea curentului nominal este mai


Elementul fuzibil trebuie realizat dintr-un material cu temperatura de topire mai   decāt materialul

din care se realizeaza conductoarele circuitului.


Timpul de limitare creste odata cu curentului ce siguranta fuzibila.


Topirea elementului fuzibil este datorata efectului ce apare la trecerea curentului de suprasarcina


Caldura degajata este preluata de

strictiunea (strāngerea) liniilor de curent la trecerea acestuia dintr-un element al contactului īn celalalt, deoarece atingerea se realizeaza doar īn cāteva puncte;

Conducerea curentului prin pelicula disturbatoare are loc fie prin deformarea plastica a pieselor (datorita fortelor de apasare a contactelor pelicula se fisureaza, situatie īn care apar contacte metal/metal) fie prin fritare. La fritare, mecanismul de conductie se explica tinānd cont ca pelicula disturbatoare se comporta ca un semiconductor. Astfel, daca se aplica o tensiune crescatoare, rezistenta electrica scade. De exemplu, la o grosime a peliculei de 1000 Å, caderea de tensiune initiala poate fi de 10.100 V, aceasta scazānd īn regimul normal de functionare la 0,5.1 V.

Īn aparatele cu contacte din metale nenobile si cu forta de apasare redusa, cum ar fi releele, stabilirea caii de curent se realizeaza prin fritare.

Contactele sunt supuse īn timpul functionarii unei solicitari termice, fie de regim normal, fie regim de suprasarcina sau scurtcircuit. Īn toate situatiile temperatura nu trebuie sa depaseasca valoarea admisibila pentru regimul respectiv.

Contactele ce intra īn compunerea aparatelor de comutatie sunt supuse suplimentar actiunii arcului electric care apare īntre elementele de contact la separarea lor. Cu toate ca durata arcului electric este limitata (5.30 ms), temperatura ridicata a acestuia provoaca o īncalzire intensa a elementelor de contact. Īn curent continuu arcul electric produce fenomenul de migratie bruta, īn care, din cauza caldurii, o cantitate de metal evaporat din anod se depune pe catod.

La aparatele electrice care executa un numar mare de comutatii se observa si o uzura electrica a contactelor, adica o migratie de material de pe un element de contact pe altul, sub actiunea arcului electric. De asemenea apare si o uzura mecanica datorita strivirii si deformarii elementelor de contact dupa un numar mare de manevre.

Conditiile īn care lucreaza aparatele de comutatie sunt hotarātoare īn alegerea materialelor utilizate pentru contactele electrice. Se pot pune īn evidenta urmatoarele situatii:

- contacte care stabilesc sau īntrerup un circuit īn absenta curentului electric. Necesita o rezistenta de contact redusa (cadere de tensiune de ordinul milivoltilor);

- contacte pentru tensiuni reduse si curenti mici. Prezente īn constructia releelor de curent continuu, au ca problema migratia de material;

- contacte pentru tensiuni mai mari (sute de volti) si aflate, la deschidere, sub influenta arcului electric. Prezente īn constructia contactoarelor si īntreruptoarelor, au ca problema arderea contactelor (vaporizarea metalelor) si tendinta de sudare;

- contacte pentru puteri de rupere mari, ce apar īn circuitele de joasa tensiune de curenti nominali intensi (1 kA.50 kA) si īn circuitele de īnalta tensiune. Prezenta arcului electric conduce la aceleasi probleme privind īncalzirea, arderea contactelor si migratia de material;

- contacte alunecatoare, la care contactele nu se deschid ci īsi modifica locul de contact prin alunecare. Necesita materiale cu un coeficient de frecare cāt mai redus.

Īn constructia contactelor se folosesc metale. Īn principiu, pentru realizarea unui contact "ideal" dintr-un singur material, se cer calitati antagoniste, care nu pot coexista simultan. Cuprul este relativ ieftin, dar se oxideaza repede; argintul si aurul nu reactioneaza sensibil la factori din mediul ambiant, dar sunt scumpe.

Obtinerea unui contact convenabil tehnic si economic implica utilizarea unor materiale care sa asigure un compromis īntre cerintele antagoniste. Astfel, se pot folosi: cuprul si aliajele sale, aliaje de cupru cu argint, aliaje de cupru cu beriliu, argintul si aliajele sale, wolframul sau materialele sinterizate.


EXERCITII

Un contact electric "ideal" are suprafata fiecarei armaturi de 0.5 cm2 iar distanta dintre acestea este de 0,2 mm. Determinati cresterea procentuala a rezistentei de contact daca aria reala este de numai 0,2 cm2.

La realizarea unui contact electric se foloseste ca material Ag-CdO (ρ=2,1.10-8 Ωm). Calculati rezistenta de contact īn conditiile geometrice de la punctul anterior.

Se masoara caderea de tensiune pe un contact U = 7,5 mV. Cunoscānd intensitatea curentului din circuit I = 10 A, sa se determine rezistenta de contact si cantitatea de caldura eliberata prin efect Joule timp de 1 minut.


Rezistenta de contact apare din cauza si a


Īn curent continuu arcul electric supune contactele la   si la










- īntrerupatoare ND (bornele notate cu 3, 4):


Se observa din pozitia contactelor ca un contact normal deschis (ND) īmpiedica trecerea curentului electric, pe cānd contactul normal īnchis (NĪ) permite trecerea curentului electric.

Īntrerupatoarele se construiesc pentru circuite monofazate si trifazate. Pentru fiecare cale de curent din circuitul respectiv exista un contact unde se realizeaza īnchiderea sau deschiderea circuitului. Īn fig2.20.a este prezentat un īntrerupator cu un singur contact (monocontact) īn pozitie normal deschis (ND) si īn pozitie normal īnchis (NI). Īntrerupatoarele pot avea mai multe contacte (multicontact) ND si/sau NĪ, īn diferite combinatii. Īn fig2.20.b se observa cāteva variante de īntrerupator multicontact, avānd doua contacte normal deschis (ND), doua contacte normal īnchis (NĪ) sau doua contacte normal deschis (ND) si doua contacte normal īnchis (NĪ).

contact NĪ contact ND 2 contacte ND 2 contacte NĪ doua contacte ND si doua NĪ

a) b)

Fig 2.20 Intrerupatoare


Īn schemele electrice notarea bornelor unui īntrerupator multicontact se face cu o notatie compusa din doua cifre:

EXERCIŢIU


Se construiesc pentru circuite si



Contactul poate fi si se noteaza cu sau si se noteaza cu


sau


Fig 2.21 Comutator.


Se observa ca un comutator poate fi utilizat si ca īntrerupator NĪ sau ND, conectarea sa īn circuit facāndu-se la bornele 1 2 pentru NĪ sau la bornele 1 4 pentru ND. Īn aceste cazuri precum se vede, a treia borna ramāne neutilizata.

Īn alegerea unui anumit tip de comutator trebuie sa se tina cont de tipul circuitului (curent continuu sau curent alternativ), tensiunea nominala, intensitatea curentului suportata de contacte, nivelul de izolatie, numarul de comutari ce pot fi efectuate īn unitatea de timp si de modul de actionare.


EXERCIŢIU


Functioneaza ca un īntrerupator cu contacte, unul , celalalt .


Functioneaza īn circuite de si de


Un parametru important īn alegerea unui comutator este cu care este alimentat circuitul īn care se introduce comutatorul.


Īn functionarea comutatorului nu este permisa depasirea valorii nominale a curentului electric.


Un parametru important īl constituie efectuate īn unitatea de timp.

















Releul de comutatie se utilizeaza īn automatizarile si actionarile electropneumatice avānd ca functie principala realizarea unor anumite secvente de prelucrare a semnalelor.

 








Fig 2.22 Exemple de notare la relee.



a) b)

Fig 2.23 Relee de comutatie


Functionarea releului se poate explica cu ajutorul reprezentarii din fig2.23.a. Īn momentul aplicarii tensiunii electrice la bornele A1 si A2 ale bobinei 5, electromagnetul atrage armatura mobila 3. Īn acest mod, contactul mobil aflat pe armatura 3 dezactiveaza contactul 1 2 si activeaza contactul 1 4. Cānd bobina releului nu mai este alimentata, cāmpul magnetic dispare, armatura 3 este readusa īn pozitia initiala de resortul 6 si se restabileste configuratia initiala a contactelor 1 4. Īn fig2.23.b se poate observa constructia unui releu de comutatie.

Reducerea timpului de comutare si cresterea vitezei de actionare se realizeaza prin micsorarea masei armaturii mobile. O constructie utilizata este cea a releului Reed - fig2.24, la care armaturile fixa si mobila se afla īn interiorul bobinei.


EXERCIŢIU

Comanda releelor se realizeaza prin alimentarea cu tensiune electrica a unei


Revenirea īn pozitia initiala a contactelor se realizeaza sun actiunea unui


Viteza de comutare depinde de armaturii mobile.


Pentru viteze si frecvente mari de comutare se utilizeaza releul


Releul Reed are armaturile īn bobinei de excitatie.



 

 














a) b)

Fig 2.25 Functionarea releului de timp.


La momentul t1 se elibereaza butonul S1 si se īntrerupe alimentarea circuitului de temporizare. Condensatorul C1 īncepe sa se descarce (fig2.25.b) prin bobina K1 si rezistentele R1 si R2, tensiunea electrica la bornele sale scazānd exponential. Bobina īsi mentine starea de activare dupa momentul t1 atāt timp cāt tensiunea la bornele sale (identice cu cele ale condensatorului) nu scade sub valoarea pragului minim necesar functionarii (fig2.26). Atingerea acestui prag minim la momentul t2 conduce la deschiderea caii de curent 13

, temporizarea poate fi reglata prin varierea rezistentei R1.

 


Fig 2.26 Temporizarea releului. Fig 2.27 Analogie pneumatic/electric.


Din prezentarea functionarii releului de timp se poate face o analogie īntre elementele pneumatice si cele electrice (fig2.27):

- dioda D1 functioneaza ca o supapa de sens;

- rezistenta R1 reglabila este similara unui drosel reglabil;

- condensatorul electric C1 are aceeasi functie ca rezervorul temporizatorului pneumatic; el stocheaza energie;

- īntrerupatorul ND comandat de K1 este similar distribuitorului NĪ.



Fig 2.29 Analogie pneumatic/electric


Fig 2.28 Temporizare la anclansare

  Īn cazul releului de timp cu temporizare la executia comenzii (la anclansare) - fig2.28, dioda D1 este conectata invers īn schema, astfel ca, la apasarea butonului S1 alimentarea condensatorului C1 si a bobinei K1 se face lent, prin rezistenta reglabila R1. Cānd S1 este eliberat, condensatorul se descarca rapid prin dioda D1 si bobina neactivata deschide linia de curent 13 14. Īn fig2.29 se poate observa schema de temporizare pneumatica, similara.

EXERCIŢIU


Durata   se realizeaza prin īncarcarea unui electric, fiind influentata de valoarea


electrice din acel circuit.


Se poate face o temporizare la sau la .


din circuitul pneumatic.





8. Relee de presiune (presostate)


Sunt sisteme hibride, numite si convertoare pneumoelectrice, care combina un sistem de actionare pneumatic cu un īntrerupator (comutator) electric. Semnalul de intrare este pneumatic, semnalul de iesire este electric. Presostatele se construiesc īn mai multe variante constructive.

Etajul pneumatic:

- presostate unde semnalul de intrare este o presiune;

- presostate unde semnalul de intrare este o depresiune (vacuum);

- presostate diferentiale unde exista doua semnale de intrare, reprezentate de doua presiuni, care sunt prelucrate, semnalul final de intrare fiind diferenta acestor presiuni.

Etajul electric: un īntrerupator , ND sau un comutator.


Fig 2.31 Analogie pneumatic/electric

EXERCIŢIU


Comanda releului de presiune se face printr-un   ce actioneaza asupra unei .


Semanul de iesire al releului de presiune este de tip


Semnalul de iesire poate fi o   sau o .



Presostatul diferential este actionat de   a presiuni.








































2.4 SCHEME ELECTRICE SPECIFICE CIRCUITELOR ELECTROPNEUMATICE


Fig 2.32














b) Comanda indirecta (fig2.33). In acest caz, apasarea tastei S1 determina activarea releului K1; acesta comuta si determina alimentarea solenoidului Y1 al distri-buitorului, care comuta la rāndul sau si alimenteaza cilindrul.

Eliberarea tastei S1 determina dezactivarea releului K1, iar contactul K1 al acestuia deschide circuitul de alimentare al solenoidului, care revine īn pozitia initiala. Trebuie mentionat ca īn cazul comenzii indirecte timpul scurs īntre momentul apasarii tastei si pāna īn momentul plecarii tijei cilindrului este mai mare.



3 Comanda unui cilindru cu simplu efect sau dublu efect.

a) Utilizarea functiei sI

Īn practica, exista nume-roase situatii cānd este necesara efectuarea unei comenzi utilizānd ambele māini (īn general, daca avem doua semnale de comanda).

Utilizarea acestui tip de comanda este dictat de masuri de securitate a personalului operator, mai ales īn cazul utilajelor de taiere, presare, poansonare, injec-tare mase plastice, etc. unde exista un real pericol de accidentare sau este o necesitate impusa de functionarea instalatiei.

Fig 2.36 Fig 2.37


tastelor S1 si S2 se scurge un timp mai mare decāt timpul stabilit de producatorul utilajului, de exemplu 0,3 sec., utilajul nu porneste.


Fig 2.40



Dupa apasare, tasta S1 poate fi eliberata imediat, deoarece alimentarea releului se face prin calea de curent paralela 2, a carei īnchidere o comanda chiar releul. Deci releul īsi pastreaza starea de activare prin automentinere.

Īnchiderea īntrerupatorului K1 din linia de curent 3 determina alimentarea solenoidului Y1, care comuta distribuitorul.

Apasānd tasta īntrerupatorului S2, aflat īn aval de conexiunea īntre liniile de curent 1 si 2, alimentarea releului K1 este īntrerupta , indiferent de starea īntrerupatorului S1 (chiar daca acesta este activat). Īn acest caz spunem ca circuitul este caracterizat de prezenta dominantei "OFF".


Fig 2.41

Diferenta īntre acest circuit si cel anterior consta doar īn pozitia diferita a īntrerupatorului de oprire normal īnchis S2.

Īn circuitul din fig2.41, S2 este plasat pe linia de curent 2, deci īn aval de conexiunea liniilor de curent 1 si 2.

Se observa ca, daca S, ramāne activat, actionarea tastei S2 nu are nici un efect, instalatia ramānānd īn functiune. Acest circuit este caracterizat de existenta dominantei "ON".


1 2


Comanda directa (fig2.42): Apasānd tasta S1, solenoidul Y1 este activat si comuta distribuitorul bistabil 4/2 (sau 5/2). Cānd ajunge la capat de cursa, tija cilindrului activeaza limitatorul S2, care īnchide calea de curent 2 si activeaza solenoidul Y2, ce determina comutarea distribuitorului īn pozitia initiala, deci retragerea cilindrului

Fig 2.42

 
Observatii: Daca tasta S1 nu este eliberata cānd cilindrul a ajuns la capat de cursa, solenoizii Y1 si Y2 vor fi sub tensiune īn acelasi timp, deci se produce o suprapunere de semnale, iar distribuitorul nu va comuta decāt īn momentul īn care eliberam tasta S1.

2 3 4


Fig 2.43















Comanda indirecta (fig2.43) nu elimina neajunsul semnalat mai sus. Comanda solenoizilor Y1 si Y2 se face prin intermediul contactelor relee-lor K1 si K2.

1 2 3 4

Fig 2.44












Fig2.45











Se observa ca dominanta acestui circuit este "OFF".

Datorita acestui fapt, chiar daca tasta S1 este apasata cānd tija ajunge la capat de cursa, aceasta revine īn pozitia initiala.

Schemele electrice prezentate sunt cāteva dintre circuitele de baza īntālnite īn actionarile pneumatice care, dezvoltate si interconectate dau ca rezultat circuite electrice de orice complexitate, apte sa comande instalatii pneumatice sau hidraulice dintre cele mai diverse.






Document Info


Accesari: 20305
Apreciat: hand-up

Comenteaza documentul:

Nu esti inregistrat
Trebuie sa fii utilizator inregistrat pentru a putea comenta


Creaza cont nou

A fost util?

Daca documentul a fost util si crezi ca merita
sa adaugi un link catre el la tine in site


in pagina web a site-ului tau.




eCoduri.com - coduri postale, contabile, CAEN sau bancare

Politica de confidentialitate | Termenii si conditii de utilizare




Copyright © Contact (SCRIGROUP Int. 2024 )