Достоинства и недостатки порошковых муфт
Порошковую муфту можно применять как релейное или как линейное исполнительное устройство. В последнем случае возможность плавного (по линейному закону) управления передачей механической энергии основана на пропорциональной зависимости момента трения муфты от управляющего тока в обмотке намагничивающей катушки.
Порошковые муфты экономичнее фрикционных муфт, имеют меньшие габариты. Например, при одинаковом токе управления порошковые муфты создают момент трения в полтора раза больший, чем фрикционные муфты. Повышенное быстродействие является основным достоинством порошковой муфты.
Недостатками являются: сложность конструкции; необходимость защиты подшипников от попадания в них порошка; необходимость периодической замены ферромагнитного наполнителя из-за постепенного его «старения» и утраты ферромагнитных свойств.
Промышленность выпускает порошковые муфты серии БПМ.
Электромагнитные асинхронные муфты
Составные части и принцип действия
Асинхронной муфты
Электромагнитные асинхронные муфты называют также муфтами скольжения. Свойства асинхронной муфты схожи со свойствами асинхронного двигателя.
Асинхронная муфта состоит (рис. 10.4а) из якоря 2, закрепленного на ведущем валу 1 и индуктора 4 с катушкой возбуждения 3. Индуктор закреплен на ведомом валу 6. Катушка питается от источника постоянного тока через контактные кольца и щетки 5.
| IB2<IB1 |
| IB2<IB1 |
| ω2 ω20 ω21 ω22 |
| МС М |
| IB1 |
| Рис. 10.4. Изобразительная модель асинхронной муфты (а) и ее механические характеристики (б) |
| ω2 |
| ω1 |
| 1 2 3 4 5 6 |
| а) |
| б) |
Вращающий момент, переданный таким образом от якоря на индуктор, является асинхронным моментом, т.е. в муфте существует скольжение. Следовательно, частота вращения ω2 ведомого вала всегда меньше частоты вращения ω1 ведущего вала, так как только при этом условии в якоре индуцируются вихревые токи.
Особенности асинхронных муфт
Свойства электромагнитной асинхронной муфты определяются ее механической характеристикой (рис. 10.4б). Зависимость частоты вращения ω2 ведомого вала от момента нагрузки МН у муфты более значительна, чем у асинхронного двигателя. Механическая характеристика мягкая. Частоту вращения ведомого вала можно изменять, варьируя силой тока IВ в обмотке возбуждения.
Достоинства асинхронной муфты: плавность передачи вращающего момента на ведомый вал; простота конструкции; возможность плавного регулирования частоты вращения; отсутствие фрикционных элементов, подверженных механическому износу.
Недостатки: низкий КПД из-за значительных потерь на вихревые токи; невысокие массогабаритные показатели.
В некоторых конструкциях асинхронных муфт для повышения КПД предусматривают короткозамкнутую обмотку на якоре, и сердечники индуктора и якоря выполняют шихтованными.
ПОЯСНЕНИЯ И ССЫЛКИ
1. Управление можно представить как такую организацию того или иного процесса, которая обеспечивает достижение определенных целей – см., например, Основы автоматического управления. Под редакцией В. С. Пугачева. - М, Физматгиз, 1961; Растригин Л. А. Современные принципы управления сложными объектами.- М., «Сов. Радио», 1980.
Управление есть такое использование причинно-следственных связей, при котором образуется поведение, приводящее к желаемому результату – см. Поспелов Г. С., Ириков В. А. Программно-целевое планирование и управление. – М., « Сов. Радио», 1976.
2. Энергию представим как способность совершать работу.
3. Информация есть одна из форм проявления зависимости между разными явлениями. Можно представить, что информация - это как бы «след», оставляемый одним явлением на другом. Благодаря этому следу можно по результатам наблюдения одного явления определить некоторые черты другого явления (см. Основы автоматического управления. Под редакцией В.С. Пугачева.- М, Физматгиз, 1961).
4. Сигнал - процесс, несущий сообщение (информацию) о каком-либо событии, явлении, состоянии объекта наблюдения либо передающий команды управления, указания, оповещения и т.д. для передачи по каналу - см. Терминологический словарь по автоматике, информатике и вычислительной технике/ В. В. Зотов, Ю. Н. Маслов, А. Е. Пядочкин и др. – М.: Высш. шк., 1989.
5. Канал связи - физическая среда, аппаратные средства и, возможно, программы, осуществляющие передачу информации от отправителя к получателю - см. Першиков В.И., Савинков В.М. Толковый словарь по информатике. – М.: Финансы и статистика, 1991.
6. Характеризуя структуру системы с электроаппаратом, мы будем отделять от электрической цепи источник электрической энергии (ИЭ) и приемник энергии (ПЭ), представляя электрическую цепь каналом связи между ИЭ и ПЭ.
7. Модулятор – устройство, осуществляющее изменение параметров некоторого физического процесса (переносчика информации) в соответствии с текущими значениями передаваемого сигнала (модулирующего сигнала) - см. Терминологический словарь по автоматике, информатике и вычислительной технике/ В. В. Зотов, Ю. Н. Маслов, А. Е. Пядочкин и др. – М.: Высш. шк., 1989
8. Усилитель – устройство, воспроизводящее сигнал и усиливающее его по амплитуде и мощности за счет энергии вспомогательного источника питания (источника энергии ИЭ) - см. Терминологический словарь по автоматике, информатике и вычислительной технике/ В. В. Зотов, Ю. Н. Маслов, А. Е. Пядочкин и др. – М.: Высш. шк., 1989
9. Изобразительная модель – один из видов моделей, получивших распространение при проектировании технических устройств. Она является упрощенным геометрическим подобием оригинала – см. Воронов А. А. Исследование операций и управление. М. «Наука», 1970.
10. Коммутация представляется как установление связи - см. Першиков В.И., Савинков В.М. Толковый словарь по информатике. – М.: Финансы и статистика, 1991.
Коммутация электрической цепи характеризуется быстрым, скачкообразным изменением электрического сопротивления участка цепи, когда это сопротивление изменяется в предельном случае от бесконечности до нуля или в обратном направлении, чем устанавливается или нарушается электрическая связь между источником и приемником электрической энергии, т. е. возможность протекания электрического тока по цепи. Говорят также «коммутация тока».
11. См., например, Опадчий Ю. Ф. и др. Аналоговая и цифровая электроника (Полный курс): Учебник для вузов / Ю. Ф. Опадчий, О. П. Глудкин, А. И. Гуров; Под ред. О. П. Глудкина. – М.: Горячая линия – Телеком, 2000.
12. См., например, Основы автоматического управления. Под редакцией В.С. Пугачева.- М, Физматгиз, 1961.
13. Теория автоматического управления является составной частью науки «Техническая кибернетика». В ней содержатся методы анализа и синтеза систем автоматического управления с применением математических моделей.
14. Терминология, принятая в теории систем автоматического управления, стала распространяться в теории электрических аппаратов особенно с появлением электронных аппаратов. Например, в некоторых тиристорных пускателях в качестве составной части выделяют систему импульсно-фазового управления (СИФУ), для которой объектом управления являются тиристоры, также входящие в состав пускателя.
15. Измерительные преобразователи имеют неодинаковые определения в различных научных дисциплинах. В общем смысле измерительный преобразователь является устройством, которое «преобразует изменение одной в изменение другой» - см. Бриндли К. Измерительные преобразователи: Справочное пособие: Пер. с англ. – М.: Энергоатомиздат, 1991.
В данном учебном пособии используются понятия и терминология по изданию: Семенов С. П.,Горелейченко А. В.,Богачев Э. Ю. Судовые электроизмерительные приборы и информационные системы. Учебник. – М.: Транспорт, 1982. По определению измерительный преобразователь – это средство измерения, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и (или) хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателем.
16. Необходимо отметить, что в различных источниках, в том числе и в учебной литературе, даются не одинаковые определения электрического контакта. Например, Л. А Родштейн [3]отмечает, что двоякое значение слова контакт (как место соприкосновения контактных деталей, так и сами эти детали) «представляет некоторый недостаток терминологии, который, однако, широко укоренился. Различать о чем идет речь надо по смыслу». Например, понятие коммутирующий контакт раскрыто в [Теория электрических аппаратов: Учебник для вузов/ Г. Н. Александров, В. В. Борисов, Г. С. Каплан и др.; Под ред. проф. Г. Н. Александрова. 2-е изд., перераб. и доп. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2000.] следующим предложением: «Коммутация тока в электрических цепях осуществляется электрическими коммутационными аппаратами посредством контактных элементов – коммутирующих контактов.
17. Привод электрического аппарата представляет собой систему взаимосвязанных устройств и механизмов, предназначенную для выполнения требуемых механических операций и их циклов, обеспечивающих работоспособность аппарата в условиях эксплуатации. В электрических аппаратах широко используются ручные, электромагнитные, электродвигательные, пружинные, пневматические и гидравлические (пневмогидравлические) приводы – см. Теория электрических аппаратов: Учебник для вузов/ Г. Н. Александров, В. В. Борисов, Г. С. Каплан и др.; Под ред. проф. Г. Н. Александрова. 2-е изд., перераб. и доп. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2000.
18. Орган управления механического привода представляет собой входную часть привода (рукоятку, штурвал, педаль и др.) непосредственно воспринимающую мускульное усилие человека или воздействие от некоторого механизма. К органу управления человек прикладывает усилие, создаваемое сжатием и расширением мускулов. Кратковременные усилия, создаваемые мускулами рук, могут достигать четырехсот ньютонов, мускулами спины и ног – тысяч ньютонов. Органы ручного управления обычно проектируют с учетом критической чувствительности человека на различные величины усилий -см. Инженерная психология в авиации и космонавтике. Денисов Ю.Г., Онищенко В. Ф., М., «Машиностроение», 1972.
19. Электронное устройство – электронное средство, представляющее собой функционально законченную сборочную единицу, выполненную на несущей конструкции, реализующее функции (ю) передачи, приема и преобразования информации или техническую задачу на их основе. Электронное средство – изделие и его составные части (элементы), в основу функционирования которых положены принципы электроники. – см. Опадчий Ю. Ф. и др. Аналоговая и цифровая электроника (Полный курс): Учебник для вузов . – М.: Горячая линия – Телеком, 2000.
20. Твердотельные реле и контакторы – это класс современных модульных полупроводниковых приборов, выполненных по гибридной технологии, содержащих в своем составе мощные силовые ключи на симисторных, тиристорных либо транзисторных структурах. Они с успехом используются для замены традиционных электромагнитных реле, контакторов и пускателей. Обеспечивают наиболее надежный метод коммутации цепей.
21.Интегральная схема (ИС) – функционально законченная полупроводниковая схема в герметичном корпусе, состоящая из активных элементов – полупроводниковых приборов, и пассивных элементов – резисторов, конденсаторов, индуктивностей. Элементы ИС и соединения между ними не имеют индивидуального конструктивного оформления. Они выполнены с применением специальных технологий. ИС является неразборным изделием и не подлежит ремонту - см. Опадчий Ю. Ф. и др. Аналоговая и цифровая электроника (Полный курс): Учебник для вузов . – М.: Горячая линия – Телеком, 2000.
22. Операционный усилитель (ОУ) – унифицированный многокаскадный усилитель постоянного тока, удовлетворяющий следующим требованиям к электрическим параметрам:
коэффициент усиления по напряжению стремится к бесконечности;
входное сопротивление стремится к бесконечности;
выходное сопротивление стремится к нулю;
если входное напряжение равно нулю, то выходное напряжение также равно нулю;
полоса пропускания частот стремиться к бесконечности.
- см. Опадчий Ю. Ф. и др. Аналоговая и цифровая электроника (Полный курс): Учебник для вузов / Ю. Ф. Опадчий, О. П. Глудкин, А. И. Гуров; Под ред. О. П. Глудкина. – М.: Горячая линия – Телеком, 2000.
23. Булева алгебра (алгебра логики) – раздел математики, изучающий методы оперирования логическими (булевыми) переменными, принимающими только два значения – «истина» или «ложь». Предложен английским математиком Дж. Булем. Основные операции алгебры логики дизъюнкция (ИЛИ), конъюнкция (И), отрицание (НЕ) – см. Першиков В.И., Савинков В.М. Толковый словарь по информатике. – М.: Финансы и статистика, 1991.
24. См., например, Таев И.С. Электрические аппараты управления. Высшая школа, 1984.
25.Коммутатор – устройство для коммутации (установления связи) двух или более устройств (см. Першиков В.И., Савинков В.М. Толковый словарь по информатике. – М.: Финансы и статистика, 1991) В рассматриваемом приложении коммутатор обеспечивает электрическую связь между приемником электрической энергии (нагрузкой электрической цепи) и источником электрической энергии. С помощью коммутатора нагрузка подключается на питание от источника электрической энергии на некоторое продолжительное время, например, в сравнении с периодом переменного напряжения промышленной частоты.
26. Тиристорные контакторы с естественной коммутацией служат в качестве выключателей, а также регуляторов переменного напряжения с широтно-импульсным управлением. Тиристорные контакторы ТКЕО-250/380 используются для коммутации линий нагрузки, а ТКЕП-100/380 – для переключения нагрузки – см. Алиев И.И., Абрамов М.Б. Электрические аппараты. Справочник. – М.: Издательское предприятие РадиоСофт, 2007.
27. Использованы материалы издания: Клевцов А. В. Средства оптимизации потребления электроэнаргии. – М.: СОЛОН-Пресс, 2005.
28. В настоящее время термин «реле» используют также в названии некоторых аппаратов коммутации силовых цепей с токами свыше 10 А. Например, «твердотельные реле» (ТТР) относят к классу современных модульных полупроводниковых приборов, выполненных по гибридной технологии, содержащих в своем составе мощные силовые ключи на симисторных, тиристорных либо транзисторных структурах. Они используются для замены традиционных электромагнитных реле, контакторов и пускателей. В качестве примера: ТТР типа GDM – «однофазные твердотельные реле» в корпусе промышленного исполнения рассчитаны на коммутацию электрических цепей с токами до 500 А.
29. Компаратор – устройство сравнения контролируемой величины с эталоном и выдачи сигнала типа «больше» или «меньше», а в логической форме – либо 1, либо 0.
30. Команда – управляющий сигнал, инициирующий выполнение определенной операции в исполнительном устройстве (см. Першиков В.И., Савинков В.М. Толковый словарь по информатике. – М.: Финансы и статистика, 1991).
31. В определении понятия «выдержка времени» есть некоторая неопределенность. Она обнаруживается уже в п. 3.7.3 и п. 3.7.4, так как выдержка времени определяется или через увеличение времени трогания или через увеличение времени движения применительно к электромагнитному приводу аппарата. Для реле времени понятие «выдержка времени» имеет смысл задержки во времени передачи команды из одной электрической цепи в другую электрическую цепь. Причем, исполнением команды является коммутация электрической цепи. Поэтому для устранения отмеченной неопределенности удобно вместо слова выдержка применять слово задержка.
32. Система «Человек-машина» - эргатическая система, в которой один или несколько человек взаимодействуют с техническим устройством (см. Энциклопедия кибернетики. Том 2. – Киев.; Главная редакция Украинской Советской энциклопедии, 1974.
33. Сервопривод – силовой элемент исполнительного механизма системы автоматического регулирования, преобразующий энергию вспомогательного источника в механическую энергию перемещения (перестановки) регулирующего органа в соответствии с сигналом управления – см. Терминологический словарь по автоматике, информатике и вычислительной технике/ В. В. Зотов, Ю. Н. Маслов, А. Е. Пядочкин и др. – М.: Высш. шк., 1989.
34. См. п. 15.
35. Термин датчик часто употребляется как синоним более общего термина преобразователь (см. например, Бриндли К. Измерительные преобразователи: Справочное пособие: Пер. с англ. – М.: Энергоатомиздат, 1991).
Датчик – устройство, преобразующее физическую величину в сигналы для обработки техническими средствами (Першиков В. И., Савинков В. М. Толковый словарь по информатике. – М.: Финансы и статистика, 1991).
36. Модуляция – изменение параметров некоторого физического процесса (переносчика информации) в соответствии с текущими значениями передаваемого сигнала (модулирующего сигнала). Устойство, осуществляющее модуляцию, называют модулятором. (Терминологический словарь по автоматике, информатике и вычислительной технике: Справ. Пособие для СПТУ/В. В. Зотов, Ю. Н. Маслов, А. Е. Пядочкин и др. – М.: Высш. шк., 1989). См. также п. 7.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Алиев И. И., Абрамов М. Б. Электрические аппараты. Справочник. - М.: ИП РадиоСофт, 2004.
2. Марков Э. Т. Судовые электрические аппараты. - Л.: Судостроение, 1982.
3. Родштейн Л. А. Электрические аппараты. - М.: Энергия, 1980.
4. Розанов Ю. К. Электронные устройства электромеханических систем: Учеб. пособие для студентов высш. Учеб. Заведений / Ю. К. Розанов, Е. М. Соколова. – М.: Издательский центр «Академия», 2004.
5. Таев И. С. «Электрические аппараты управления». Высшая школа, 1984.
6. Теория электрических аппаратов: Учебник для вузов/ Г. Н. Александров, В. В. Борисов, Г. С. Каплан и др.; Под ред. проф. Г. Н. Александрова. 2-е изд., перераб. и доп. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2000.
7. Терехов В. М. Элементы автоматизированного электропривода: Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1987.
8. Тырва В. О. Электрические и электронные аппараты. Элементы и узлы электроаппаратов: учеб. пособие. СПб.: ФГО ВПО СПГУВК, 2009.
9.Тырва В. О. Электрические и электронные аппараты. Часть 2. Аппараты электроприводов и распределительных устройств низкого напряжения: учеб. пособие. - СПб.: СПГУВК, 2010.
10. Чунихин А. А. Электрические аппараты. Учебн. Для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1988.
11. Электрические и электронные аппараты: Учебник для вузов/ Под ред. Ю. К. Розанова. 2-е изд. – М.: Информэлектро, 2001.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ................................................................................................................3
Глава 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРОАППАРАТАХ
КАК ЭЛЕМЕНТАХ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ....................................6
1.1. Основные понятия и определения....................................................................6
1.1.1. Электрические и электронные аппараты - электроаппараты............................6
1.1.2. Входные и выходные воздействия...7
1.1.3. Источники управляющих воздействий и объекты управления ...............................8
1.2. Представление аппарата элементом системы................................................10
1.2.1. Структура системы с электроаппаратом............................................................10
1.2.2. Источники энергии....................................................................................................10
1.2.3. Возмущающие воздействия.......................................................................................11
1.3. Представление аппаратов с помощью
изобразительных моделей и электрических схем........................................12
1.3.1. Изобразительная модель ..........................................................................................12
1.3.2. Структурные, функциональные и принципиальные схемы...................................14
1.3.3. Пример схемы системы управления передачей энергии
по электрической цепи...............................................................................................17
1.4. Аппараты ручного управления и
дистанционно управляемые аппараты..........................................................18
1.4.1. Аппараты в системе дистанционного управления................................................18
1.4.2. Функциональные узлы с электроаппаратами........................................................19
1.5. Особенности управления передачей энергии
по электрической цепи...................................................................................20
1.5.1. Система управления передачей электрической энергии.......................................20
1.5.2. Схемы подключения электроаппарата к электрической цепи............................21
1.5.3. Оценка потерь электрической энергии..................................................................22
1.5.4. Передача электрической энергии импульсами .......................................................23
1.6. Преобразование входных воздействий аппаратами.....................................24
1.6.1. Оператор преобразования функций времени (процессов).....................................24
1.6.2. Представление аппарата линейным или
нелинейным элементом системы.............................................................................25
1.6.3. Характеристика управления и внешняя
характеристика аппарата.............................................................................. ......27
1.6.4. Характеристика управления с логическими переменными...................................29
1.6.5. Аппараты без памяти ...............................................................................................30
1.6.6. Аппараты с памятью.................................................................................................31
1.7. Проявление электрического тока
в тепловом и механическом воздействиях на аппарат................................33
1.7.1. Источники теплоты в электроаппаратах............................................................33
1.7.2. Предельная допускаемая температура нагрева....................................................34
1.7.3. Термическая устойчивость аппарата....................................................................34
1.7.4. Возникновение и действие электродинамических сил...........................................35
1.7.5. Электродинамическая устойчивость аппарата....................................................37
1.8. Основные требования, предъявляемые к аппаратам....................................37
1.9. Классификация электроаппаратов..................................................................40
Глава 2. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КОНТАКТЫ АППАРАТОВ.................................43
2.1. Общие сведения...............................................................................................43
2.2. Техническая реализация и параметры
коммутирующих контактов...........................................................................45
2.2.1. Конструктивный узел с мостиковым контактом...............................................45
2.2.2. Основные параметры коммутирующего контакта ............................................46
2.2.3. Характеристики управления подвижного контактного узла.............................47
2.2.4. Конструктивный узел с пальцевым контактом...................................................48
2.2.5. Другие разновидности контактных узлов.............................................................49
2.3. Переходное сопротивление контакта............................................................50
2.3.1. Переходное сопротивление контакта и основные факторы,
от которых зависит переходное сопротивление...................................................50
2.3.2.Глубина контактной коммутации электрической цепи........................................52
2.4. Электрическая дуга коммутирующего контакта...........................................53
2.4.1. Возникновение электрических разрядов на
коммутирующем контакте...................................................................................53
2.4.2. Влияние электрической дуги на коммутируемую цепь...........................................54
2.4.3. Условия гашения электрической дуги постоянного тока.....................................54
2.4.4. Особенности горения и гашения электрической дуги
переменного тока.......................................................................................................55
2.5. Способы гашения электрической дуги, возникшей
на коммутирующем контакте.........................................................................56
2.5.1. Механическое растягивание электрической дуги..................................................56
2.5.2. Охлаждение электрической дуги............................................................................. 57
2.5.3. Повышение давления в зоне дуги...............................................................................59
2.5.4. Гашение дуги в вакууме..............................................................................................60
2.5.5. Размыкание контакта в цепи переменного тока
при прохождении тока через ноль..........................................................................60
2.5.6. Разрыв дуги на несколько коротких дуг..................................................................61
2.5.7. Перевод тока с коммутирующего контакта в ключ,
подключенный параллельно контакту..................................................................61
2.8. Достоинства и недостатки контактной коммутации.................................62
Глава 3. ПРИВОДНЫЕ УСТРОЙСТВА АППАРАТОВ КОНТАКТНОЙ
КОММУТАЦИИ........................................................................................65
3.1. Общие сведения................................................................................................65
3.2. Механические передачи.............................................................................68
3.2.1. Основные типы механических передач...................................................................68
3.2.2. Механическая передача с возвратной пружиной....................................................70
3.2.3. Механическая передача с защелкой..........................................................................70
3.2.4. Механическая передача с переключающей пружиной............................................72
3.2.5. Особенности механических передач с переключающей пружиной.......................74
3.3. Электромагнитные приводные устройства....................................................77
3.3.1. Электромагнит – входное устройство дистанционно
управляемого аппарата............................................................................................77
3.3.2. Электромагнитный механизм..................................................................................79
3.3.3. Рабочий магнитный поток и поток рассеяния......................................................80
3.3.4. Электромагнитная сила тяги..................................................................................80
3.3.4. Механическая характеристика электромагнитного аппарата..........................81
3.3.5. Особенности действия механической передачи
с электромагнитным механизмом........................................................................82
3.3.6. Нейтральные приводные устройства.....................................................................83
3.4. Электромагнитный привод постоянного тока...............................................83
3.4.1. Переходные процессы в электромагнитном приводе............................................83
3.4.2. Динамические характеристики электромагнитного привода.............................85
3.4.3. Установившийся режим работы электромагнитного привода,
тяговая характеристика........................................................................................87
3.4.4. Характеристика управления электромагнитного привода .................................88
3.4.5. Коэффициент возврата электромагнитного привода.........................................90
3.4.6. Магнитные системы нейтральных
электромагнитных приводов постоянного тока..................................................90
3.5. Поляризованный электромагнитный привод.................................................92
3.5.1. Особенности конструкции и работы......................................................................92
3.5.2. Характеристика управления поляризованного привода
с переключающей пружиной...................................................................................94
3.5.3. Характеристика управления поляризованного привода
с возвратной пружиной.............................................................................................95
3.6. Электромагнитный привод переменного тока..............................................97
3.6.1. Катушка привода, индуктивность катушки.........................................................97
3.6.2. Вибрация якоря электромагнитного механизма....................................................99
3.6.3. Устранение вибрации якоря с помощью
короткозамкнутого витка...................................................................................100
3.6.4. Тяговая характеристика привода..........................................................................101
3.6.5. Характеристика управления привода....................................................................101
3.6.6. Коэффициент возврата..........................................................................................103
3.6.7. Магнитные системы электромагнитных
приводов переменного тока...................................................................................103
3.7. Ускорение и замедление срабатывания
электромагнитного привода.......................................................................104
3.7.1. Повышение быстродействия привода...................................................................105
3.7.2. Замедление действия привода.................................................................................107
3.7.3. Применение замедлителя в составе
электромагнитного механизма ...............................................................................108
3.7.4. Применение замедлителя в составе передаточного устройства......................109
3.8. Магнитоуправляемые контакты....................................................................111
3.8.1. Геркон.........................................................................................................................111
3.8.2. Разновидности герконов..........................................................................................112
3.9. Разновидности преобразовательных устройств...........................................113
3.9.1. Магнитоэлектрический преобразователь. ............................................................113
3.9.2. Электродинамический преобразователь................................................................114
3.9.3. Биметаллический электротепловой преобразователь.........................................114
Глава 4. ЭЛЕКТРОННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И УСТРОЙСТВА
АППАРАТОВ..........................................................................................116
4.1. Общие сведения..............................................................................................116
4.2. Транзисторные исполнительные устройства.........................................119
4.2.1. Основные схемы........................................................................................................119
4.2.2. Семейство выходных характеристик транзистора...........................................120
4.2.3. Активный режим работы транзистора...............................................................121
4.2.4. Ключевой режим работы транзистора...............................................................122
4.2.5. Допустимая мощность рассеяния на транзисторе............................................123
4.3. Силовые транзисторные ключи..............................................................123
4.3.1. Применяемые транзисторы...................................................................................123
4.3.2. Силовые модули на транзисторах..........................................................................124
4.4. Тиристорные ключи......................................................................................126
4.4.1. Применяемые тиристоры......................................................................................126
4.4.2. Вольт-амперная характеристика тиристора....................................................126
4.4.3. Основные параметры, характеризующие работу тиристора..........................128
4.4.4. Некоторые разновидности тиристоров...............................................................128
4.5. Безопасная работа полупроводниковых ключей...................................130
5.5.1. Коммутационные процессы....................................................................................130
4.5.2. Потери энергии в ключе..........................................................................................131
5.5.3. Область безопасной работы ключа......................................................................131
5.5.4. Обобщенные показатели полупроводниковых приборов,
используемых в силовых электронных ключах.......................................................133
4.6. Сравнительная характеристика силовых ключей..................................133
4.6.1. Показатели функционирования силовых ключей...................................................133
4.6.2. Сопоставление свойств коммутирующих контактов
и электронных ключей............................................................................................135
4.7. Формирователи импульсов управления
полупроводниковыми ключами.............................................................136
4.7.1. ФИУ биполярного транзистора.............................................................................136
4.7.2. ФИУ полевого транзистора...................................................................................138
4.7.3. ФИУ тиристора......................................................................................................138
4.8. Интегрированные функциональные элементы
и устройства ...........................................................................................140
4.8.1. Интегральные схемы..............................................................................................140
4.8.2. Основные логические элементы............................................................................141
4.8.3. Логическая схема с памятью.................................................................................142
4.8.4. Цифровые устройства...........................................................................................143
4.8.5. Аналоговые интегральные схемы..........................................................................145
Глава 5. ДИСТАНЦИОННО УПРАВЛЯЕМЫЕ АППАРАТЫ
СИЛОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ.............................................148
5.1. Общие сведения..............................................................................................148
5.2. Электромагнитные контакторы и пускатели..........................................149
5.2.1. Составные части и принцип действия контактора...........................................149
5.2.2. Классификация контакторов .................................................................................151
5.2.3. Основные технические данные контакторов......................................................152
5.2.4. Параметры срабатывания контактора..............................................................153
5.2.5. Особенности контакторов постоянного тока....................................................154
5.2.6. Особенности контакторов переменного тока....................................................156
5.2.7. Категории применения контакторов....................................................................158
5.2.8. Применение контакторов для пуска и останова
электродвигателя....................................................................................................159
5.2.9. Магнитные пускатели..............................................................................................161
5.3. Разновидности электромагнитных контакторов..........................................164
5.3.1. Контакторы с жидкометаллическими контактами.........................................164
5.3.2. Вакуумные контакторы..........................................................................................166
5.3.3. Силовые герметизированные контакторы.........................................................167
5.3.4. Синхронные контакторы......................................................................................168
5.3.5. Гибридные контакторы........................................................................................169
5.4. Бесконтактные коммутаторы и пускатели.............................................171
5.4.1. Тиристорный коммутатор цепи постоянного тока..........................................171
5.4.2. Тиристорный коммутатор цепи переменного тока...........................................173
5.4.3. Твердотельные контакторы .................................................................................175
5.4.4. Тиристорные коммутаторы трехфазных цепей
асинхронных двигателей.........................................................................................176
5.4.5. Тиристорные пускатели с широтно-импульсным управлением.........................179
5.4.6. Тиристорные пускатели с фазовым управлением...............................................182
5.4.7. Особенности пускателей «мягкого пуска»..........................................................184
5.5. Управляемый дроссель с подмагничиванием.............................................187
5.5.1. Свойства дроссе