Поиск неисправностей в электронике

Кроме обеспечения защиты двигателя, устройство управления помогает защитить оператора. Плавкий предохранитель служит для защиты двигателя и оператора. Регулируемый трансформатор выполняет функции управления скоростью двигателя постоянного тока (рис. 4.2).

Рис. 4.2.Плавкий предохранитель и регулируемый трансформатор действуют как средство управления

Системы управления обычно бывают двух типов: замкнутые и разомкнутые. Например, когда вы разжигаете на улице костер, количество брошенных в огонь дров регулирует уровень тепла — это разомкнутая система. Если дровяная печь управляется заслонкой — это форма замкнутой системы. Действие обратной связи, приводящее к открытию или закрытию заслонки, обеспечивает лучшую регулировку, чем открытая система. Сложные системы коммерческого назначения работают по принципу замкнутых систем и используют термостаты, электродвигатели и вентиляторы, регуляторы и программируемые устройства для управления нагреванием. Работа многих устройств управления двигателями основана на принципах электромагнетизма. Если изолированный провод обмотать вокруг стального стержня и концы провода подключить к источнику постоянного тока, мы получим электромагнит (рис. 4.3). Изменение направления тока влияет на полярность стального стержня.

Рис. 4.3.Металлический стержень, вокруг которого намотан провод с протекающим по нему током, образует электромагнит

Проволочная катушка, подключенная к батарее, образует магнитный поток, который окружает катушку, как и в случае постоянного магнита (рис. 4.4). Этот магнитный поток является основой работы двигателя. Он создает механическое движение, которое обеспечивает выполнение и остановку операций.

Рис. 4.4.Магнитный поток окружает электромагнит

Типичным примером устройства управления двигателем является реле. Это электромагнитное устройство, которое используется для размыкания и замыкания цепей (рис. 4.5).

Рис. 4.5.Простое электрическое реле

Соленоид — это катушка реле, в которой используется описанный принцип для намагничивания металлического сердечника, притягивающего подвижный металлический пружинный контакт или иную часть исполнительного механизма.

Существуют сотни применений реле и соленоидов. В последнее время на смену электромеханическим реле приходят полупроводниковые.

Прерыватели представляют собой специальный тип реле, который часто применяется в качестве ручного выключателя. Они используются в быту, бизнесе и промышленности для защиты электрических цепей от чрезмерного тока и перегрузки. На рис. 4.6 показана упрощенная схема магнитной части прерывателя. Сильный ток заставляет магнит потянуть рычаг вниз, развести контакты реле и разорвать цепь.

Рис. 4.6.Простой прерыватель

Типы устройств управления

Существует очень большое количество устройств управления для двигателей промышленного назначения и устройств включения-выключения питания. Каждое имеет свои специфические характеристики. Некоторые из наиболее популярных типов контроллеров следующие:

♦ устройства защиты от перегрузки;

♦ ручные пускатели;

♦ магнитные пускатели;

♦ реверсивные магнитные пускатели;

♦ контакторы освещения;

♦ кнопочные пульты;

♦ концевые выключатели;

♦ барабанные переключатели;

♦ таймеры;

♦ электронные приводы;

♦ программируемые контроллеры;

Устройства защиты от перегрузки

Большинство таких устройств управления двигателями, как ручной, магнитный или реверсивный пускатель, обладает некоторой степенью защиты от перегрузки. Один из приборов, служащих для этого — термореле перегрузки с легкоплавким сплавом (рис. 4.7). Когда при перегрузке возникает слишком большой ток, эвтектический (легкоплавкий) сплав в латунном сосуде переходит в жидкое состояние и более не может удерживать храповой механизм от проворачивания. При этом размыкаются контакты, подключенные к исполнительному реле. Когда сосуд охладится и сплав застынет, реле необходимо вручную установить в исходное положение. Многократные срабатывания и установка реле обычно не влияют на его калибровку. Различные типы таких реле включают медленные, стандартные и быстродействующие реле. Кроме того, более сложные термореле перегрузки с легкоплавким сплавом содержат изолированные контакты для подачи сигнала тревоги, которые позволяют использовать реле с пускателем для связи с компьютером, где требуется гальваническая развязка.

Рис. 4.7. Термореле перегрузки с плавящимся сплавом

Биметаллические термореле перегрузки работают на основе изгибающейся при нагревании биметаллической полосы, которая при этом размыкает контакты (рис. 4.8).

Рис. 4.8.Биметаллическое термореле перегрузки