Aparate Auxiliare Pentru Actionari Industriale Si Automatizari

  • Published on
    10-Aug-2015

  • View
    282

  • Download
    8

Embed Size (px)

Transcript

`

Argument

Am ales aceasta tema deoarece pune in avidenta cunostintele obtinute in anii de scoala atat la orele de curs cat si la orele de instruire practica . In cazul folosirii contactoarelor comandate de la distanta, este nevoie de anumite elemente de comanda ,care sa indeplineasca rolul de a inchide sau a deschide circuitul bobinei contactorului. Dintre aparatele de comanda a contactoarelor, cele mai folosite sunt : butoanele de comanda, cheile de comanda, intrerupatoarele de sfarsit de cursa (limitatoare) si microintrerupatoarele. In acela-si timp, in cazul comenzii la distanta, prin contactoare, a motoarelor electrice sau a altor consumatori, apare necesitatea semnalizarii la locul de comanda, a situatiei din circuitul comandat. Aceasta semnalizare se executa cu ajutorul lampilor de semnalizare si a casetelor de semnalizare. In cele ce urmeaza, se prezinta cateva dintre aceste aparate de comanda si semnalizare folosite in ilustratiile electrice industriale.

-5-

`

1. Butoane de comandaButoanele de comanda servesc, in special, pentru comanda voita de la distanta a contactoarelor, fiind folosite, in deosebi, pe masini-unelte, ascensoare, masini de ridicat, pupitre de comanda etc. Rolul butonului de comanda este de a inchide sau de a intrerupe un circuit electric (de exemplu, butonul care comanda pornirea unui motor incide electric circuitul de alimentare a bobinei in timp ce butonul care comanda oprirea motorului, deschide acest circuit). Acelasi buton de comanda poate fi insa prevazut cu mai multe contacte astfel incat , printr-o singura apasare, se comanda mai multe circuite, pe unele inchizandu-le ( fig.1 ).

Fig. 1. Butoane de comanda : a- simplu ( 2NI + ?ND ) ; b- dublu ( 4NI + 4ND )

1.1

Caracteristici tehnice

Butoanele de comanda sunt acionate numai manual. Ele au o singura pozitie stabilita la care revin in data ce butonul nu mai este actionat ; de aceea, prin butoanele de comanda se dau numai comenzi de scurta durata. Curentii nominali sunt, de obicei, 6A ( rar 10A ) in curent alternativ si 1,5-2A in curent continuu ( se folosesc aceleasi butoane de comanda atat in curent continuu, cat si in curent alternativ, cu deosebirea ca in curent continuu valorile curentilor care pot fi intrerupti sunt mai mici). Tensiunile nominale sunt 220 si 380 V in curent alternativ si 220 V in curent continuu.

-6-

`

Frecventa de conectare admisa pentru butoanele de comanda nu depaseste 600 de conectari pe ora, iar numarul total de conectari pe care il poate efectua un astfel de buton depaseste un million.

1.2 Tipuri constructiveButoanele de comanda se impart n doua grupe mari : - butoane pentru montare pe panou ( fig.2 ); - butoane in cutii inchise ( fig.3 ). Din punctul de vedere al functiei indeplinite exista o foarte mare varietate constructiva: butoane normale ( fig.2, e ), butoane ciuperca ( fig.2, b )

Fig. 2. Butoane pentru montare pe panou : a- cu lampa ; b- ciuperca ; c- cu cheie ; d- selector ; e- normal ; f- manipulator.

-7-

`

cu capul mai mare folosite ca butoane de oprire si de avarie, butoane cu cheie ( fig.2, c ), care se pot incuia pe pozitia inchisa impiedicand actionarea de catre cel care nu poseda cheie, butoane cu lampa ( fig.2, a ) care lumineaza cand dau comanda, butoane cu retinere care raman pe pozitia inchisa din care pot ieis prin tragere sau rotire, si multe altele. O categorie importanta o constituie butoanele secundare care pot realiza diferite scheme in functie de pozitia micului maner rotativ cu care sunt prevazute ( fig.2, d ).

Fig. 3. Butoane in cutii inchise

Acest lucru il pot realiza si butoanele manipulatoare, prevazute cu o maneta a carei pozitie ( sus, jos, stanga, dreapta ) determina realizarea anumitor scheme de obicei destinate actionarii unui organ al masinii chear in sensul indicat de maneta manipulatoare ( fig.2, f ). Butoanele in cutii inchise se clasifica in primul rand prin numarul de butoane incluse in cutie, in al doilea rand prin gardul de protectie asigurat de cutie.

1.3 Masuri de protectie impotriva actonarii gresite a butoanelorActionarea unui buton de comanda reprezinta o actiune importanta, de raspundere deoarece ea se traduce de obicei prin punerea sub tensiune a unui circuit si, foarte adesea prin punerea in functiune a unei masini.

-8-

`

Atentie ! Actionarea eronata a unui buton de comanda poate deci provoca accidente grave sau pagube materiale. Pentru acest motiv, se iau masuri speciale de protectie, care : sa impiedice actionarea gresita sau accidentala a unui buton de punere sub tensiune a unui circuit ( buton de pornire ) ; sa favorizeze identificarea si actionarea rapida a butoanelor de scoatere de sub tensiune a circuitelor ( buton de oprire ). Printre aceste masuri de protectie, mai importante sunt : marcarea prin culori sau prin litere si realizarea unor constructii de forme adecvate. Marcarea prin culori ( folosirea unui cod de culori ) . De obicei, butoanele de comanda sunt colorate dupa un anumit cod. De exemplu : rosu indica butonul de pornire respectiv de punere sub tensiune a circuitului ; verde indica butonul de oprire , respectiv de scoatere de sub tensiune a circuitului. Marcarea prin litere.Mai ferecvent se utilizeaza marcarea prin litere si anume : litera L indica butonul de inchidere a circuitului,deci pornire motoruluisau punerea sub litera o indica butonul de deschidere a circuitului comandat,deci oprirea motorului sau

tesiune a unui circuit ; scoaterea de sub tensiune a unui circuit. Numerosii producatori folosesc concomitent marcarea prin culori si prin litere. Masurile constructive sunt destinate sa impiedice actionarea neintentionata a butoanelor de pornire(inele d protectie)si sa favorizeze gasirea usoara si actionarea cu orice parte a corpului a butoanelor de oprire (butoane ciuperca).

2. Chei de comandaCheile de comanda ( fig.4 ) sunt variate ale comtatoarelor cu came cu curent nominal mic,servind ca aparate de conectare numai pentru circuitele de comanda,similar.Se deosebesc insa de acestea atat constructiv,cat si prin faptul ca au doua sau mai multe pozitii stabilite(cu

-9-

`

retinere),pot avea si pozitii pasagere (cu revenire).Unele variante sunt prevazute si cu lampa de semnalizare ( fig.4, b ) , sau cu cheie ( fig.4, c ).

3. Lampi si acasete de semnalizareLampi de semnalizare ( fig.5 ) servesc pentru semnalizarea luminoasa pe panouri si pupitre de comanda,a pozitiei aparatelor mai importante de conectare sau pentru a indica anumite situati normale sau anormale in instalatia supravegheata. Casetele de semnalizare sunt tot lampi de semnalizare avand cutia de dimensiuni mai mari si o placa frontala din sticla o paca pe care se pot aplica anumite inscriptii in scopul de a se usura supraveghearea regimului de functionare .

4. Intrerupatoarele de sfarsit de cursa (limitatoare de cursa)Limitatoarele de cursa sunt aparate de conectare care intrerup sau stabilesc circuite sau sub actiunea unui element mecanic a instalatiei ,aflat in miscare. Astfel,in instalatiile cu piese in misccare,actionateelectric,cum sant:masinile-unelte,podurile rulate.ascensoarele,instalatiile de ridicat,masinile de ambalat etc.,apare in mod frecvent necesitatea fie de a se intrerupe automat actionarea intregii instalatii,cand cursa organelor in miscare a depasit zona de deplasare permisa, fie de a se comanda o anumita succesiune de operatii, in functie de pozitia unei piese in miscare. De exemplu : la podurile rulante este necesar sa se opreasca automat actionarea podului, in cazul in care, din cauza unui defect sau din neatentia manipulantului, podul se aproprie prea mult de marginea caii de rulare, riscand sa loveasca anumite obiecte aflate in aceasta zona ; la ascensorare este, de asemenea, necesar sa se opreasca automat motorul de antrenare a cabinei, atunci cand, datorita unui defect de instalatie cabina auto depasind usa ultimului etaj sau coboara sub nivelul primei usi ; la masinile-unelte de tipul rabotezelor este necesar sa se comande automat la capatul fiecarei curse, inversarea sensului de mers al mesei port-cutit. - 10 -

`

a) Fig. 4. Chei de comanda : a-

c)

constructie normala ; b- cu lampa de semnalizare si transformator de alimentare a

lampii ; c- cu cheie de blocare.

Fig.5. Lampi de semnalizare : a- elemente componente (1-elementul de baza cu bornele de racord la retea si dulia lampii ; 2inele de etansare ; 3- panoul in care se fixeaza lampa ; 4- decupaj pentru pozitionare ; 5 -eticheta cu functie de rondela de centraj ; solutii constructive. In multe utilizari, comanda automata a opririi motorului de antrenare respectiv inversarea sensului de rotatie a acestuia sau declansarea intr-o anumita succesiune a unui lant de operatii, actionate electric, se realizeaza cu limitatoare de cursa. 6 - bosaje de pozitionare ; 7- inel de etansare si lamp de semjnalizare ; 8- difuzor cu linie de strangere) ; b -aceeasi lampa asamblata ; c -diferite alte

- 11 -

`

Caracteristici tehnice Spre deosebire de butoane si de chei de comanda, care pot fi actionate numai manual, imitatoarele de cursa sunt prin excelenta aparate care realizeaza comenzi automate sub actiunea unui element mecanic din instalatie. Deplasarea acestor elemente este de multe ori foarte lenta ; daca deplasarea contactelor mobile ar fi legata direct de organul de comanda, contactele s-ar uza rapid. De aceea, toate limitatoarele de cursa directe ( cu curenti mari ) au dispozitive de actionare brusca a contactelor, iar cele indirecte exista in ambele variante : cu contact de translatie ( fig.7, a ) si cu contact saritor ( fig.7, b ). Limitatoarele de cursa directe intrerup chear curentul de limentare a motorului ( fig. 6 ). Ele se executa ca aparate de intrerupere in aer sau in ulei, pentru curenti nomonali cuprinsi intre-e 25 si 100 A ( rar 200 A ) si tensiune nominala de 500 V. Limitatoarele in ulei sunt folosite numai in medii cu mult praf, vapori crosivi sau gaze explozive. Limitatoarele de cursa indirecte intrerup curentul de alimentare a bobonei unui conductor, care la randul sau realizeaza intreruperea alimentarii cu energia motorului ( fig.7 ). Limitatoarele de cursa indirecte se executa numai cu aparatele de intrerupere in aer,fiind dimensionate pentru 6 sau cel mult 10 A,la 380 si 500 V. Ele se construiesc pentru frecvente mari de conectare ( 600-1000 de conectari pe ora),dar au o putere de rupere mica. O mare varietate de elemente cinematice asigura satisfacerea numeroaselor necesitati ale constructiei masinilor unelte ( fig. 7 ).

5. MicrointrerupatoareDezvoltarea din ce in ce mai larga a utilizarii contactoarelor, legata de extinderea mecanizarilor si omenzilor la distanta, a facut sa creasca foarte mult necesarul de aparate de comanda, indeosebi a celor ctionate mecanic (prin intermediul unor came sau a altor elemente in miscare) care sa determine inchiderea si deschiderea in mod automat a contactoarelor,in functie de programul de comanda,actionare sau protectie prevazut.

- 12 -

`

Caracteristici tehniceMicrointrerupatoarele sint caracterizate prin : intrerupere brusca, indiferent de viteza de deplasare a organului de actiponare ; functionare foarte precisa (comutarea contactelor dintr-o pozitie in alta se fce la o

anumita pozitie foarte bine definita,a elementului de actionare) ; Fig. 6. Limitator de cursa direct de 60 A, 500 V. Constructie tripolara in aer , tip tambur, actionat prin lant si roata dintata

- 13 -

`

Fig. 7. Limitatoare de cursa : a- cu translatie ; b cu contact saritor ; Elemente cinematice :1 tija scurta ; 2 tija lunga ; 3 tija cu rola ; 4 parghie cu rola ; 5 parghie in unghi cu rola ; 6 parghie mobila ; 7 8 vergea ; 9 resort. parghie mobila de lungime variabila ;

efort mic (de la citeva grame-forta la citeva sute de grame-forta) si cursa redusa

(fractiune de milimetru) a elementului de actionare, pentru a determina schimbarea pozitiei contactelor ; dimensiuni reduse ; frecventa mare de conectare (de ordinul a catorva mii de conectari pe ora ) si durata de curenti nominali de ordinul a 6-10 a in curentul alternativ si a 0,5-2 A in curent

serviciu foarte mare (de ordinul a un million de manevre) ; continuu (in curent continuu se folosesc aceleasi microintrerupatoare ca si in curent alternativ ,dar pentru parametri nominali mult mai redusi ).

6. Inrerupatoare-trestieUn tip nou de aparate de comutare care isi gasesc utilizarea din ce in ce mai mare in domeniul curentilor de mica intensitate ,il constituie asa-numitele relee (intrerupatoare)trestie.

- 14 -

`

6.1.Constructie si functuionareAceste relee sunt formate din doua lamele subtiri de material magnetic (aliaj de fier cu nichel) inchise etans intr-un tub subtire de sticla . In mod normal,lamele sunt dispuse la o distnta foarte mica intre ele ,distanta care asigura totusi distanta necesara.Daca insa se apropie de acest tub un magnet sau se introduce tubul in campul electromagnetic al unei bobine parcurse de curent continuu, lamele se magnetizeaza si se lipesc,stabilnd in acest punct un contact electric.La disparitia campului magntic exterior ,lamele revin,prin arcuire proprie ,in pozitia initiala ,intrerupand astfel circitul . Pentru obtinera unui bun contact electri, lamele se acopera, in zona de contact, cu un metal are poate fi, dupa caz, aur, argnt, rodiu etc. Tubul este umplut cu un gaz inert, pentru a proteja suprafetele de contact impotriva coroziunilor si oxidarilor si pentru a mentine o rezistenta de contact cat mai coborata si constanta .

6.2. Caracteristici tehnice Avantajele cele mai importante pe care le prezinta releel-trestie sint urmatoarele : viteza foarte mare de actionare (1-2 ms timpul de inchidere si 0,5 ms timpul de rezistenta foarte mare de izolare intre contactele deschise ( de ordinul 1010 ) rezistenta de contact mica si constanta ; deschidere ) ;

- 15 -

`

Fig.13. Relee trestie (Reed) A cu functie de intrerupator (a1 in pozitie deschis ; a2 - in pozitie inchis) ; b cu functie de comutator ; 1 borna d legatura la circuitul exterior ; 2 tub de sticla ; 3 lamele din material magnetic ; 4 atmosfera de gaz inert ; 5 magnet de comanda . consum de energie foarte mic pentru actionare ; functionarea intr-o plaja larga de temperaturi ( -40+200 C ); separarea completa a contactelor fata de mediul exterior, de unde rezulta o mare dimensiuni reduse; in functie de timpul constructiv, lungimea tubului de sticla varieaza durata mare de serviciu.

fiabilitate a functionarii corecte a contactelor; intre 20 si 50 mm, iar diametrul acestuia, intre 5 si 5,5 mm;

Dezavantajele acestui tip de aparate se refera in deosebi la : puterea de rupere destul de mica ( de obicei, curentii sub 1 A la tensiuni sub 30 V ) faptul ca nu se poate actiona decat cu curentul continuu, sensibilitatea foarte mare la suprasarcini.

6.3. Tipuri constructive

- 16 -

`

In mod obijnuit releu-trestie se realizeaza ca intrerupator...