Тема: Устройство и работа бесконтактных устройств автоматики

Цель: изучение схемотехники типовых бесконтактных схем, получение практических навыков анализа, синтеза и минимизации релейно-контактных схем автоматики.

Задание

 

1. Зарисовать типовую релейную схему.

2. Разработать бесконтактную схему.

 

Задание

Замените релейно-контакторную цепь управления и силовую цепь на бесконтактную систему с использованием полупроводниковых приборов и устройств (оптосимисторов, оптотиристоров, триггеров, логических элементов, бесконтактных датчиков и т.п.)

Вариант 1

На схеме представлена схема управления двухскоростным двигателем М.

При нажатии кнопки SB1 запитывается КМ1 и замыкает свои контакты, подключая электродвигатель к сети (скорость n₁). При срабатывании путевого выключателя SQ1 выключается КМ1 и включается КМ2, замыкание контактов которого обеспечивает переход двигателя на скорость n₂. При срабатывании SQ2 или нажатии кнопки стоп SB2 двигатель отключается.

Вариант 2

 

Схема дистанционного включения электроламп с общим отключением

Вариант 3

Схема обеспечивает пуск и динамическое торможение асинхронного двигателя М. При нажатии SB1 срабатывает контактор КМ1, обеспечивая пуск двигателя и самоблокировку кнопки.

При нажатии кнопки SB2 контактор КМ1 отключает двигатель от сети, а контактор КМ2 обеспечивая протекание по обмотке статора постоянного тока – происходит процесс динамического торможения.

Вариант 4

 

Схема обеспечивает пуск, реверс и остановку асинхронного двигателя М.

При нажатии SB1 срабатывает контактор КМ1, обеспечивая пуск двигателя и самоблокировку кнопки. При достижении определённой точки срабатывает путевой выключатель SQ1, отключающий контактор КМ1 и включающий КМ2. Двигатель начинает вращаться в обратную сторону. При достижении начальной точки срабатывает SQ2 и двигатель останавливается.

Вариант 5

Теоретические сведения

Развитие полупроводниковых технологий и силовой электроники привело к возможности замены релейно-контакторных цепей управления и силовых цепей на бесконтактную систему с использованием полупроводниковых приборов и устройств (оптосимисторов, оптотиристоров, триггеров, логических элементов, бесконтактных датчиков и т.п.)

Силовые контакты электромагнитных контакторов заменяют тиристорами (симисторами) совместно с оптопарами (для гальванической развязки силовой цепи и схемы управления) или оптотиристорами (оптосимисторами).

Триггеры выполняют функцию самоблокировки кнопок управления. Логические элементы определяют алгоритм функционирования схемы.

В случае использования в схеме конечных выключателей их заменяют на бесконтактные датчики.

На рис. 10.1 представлена релейно-контакторная схема управления электродвигателем, позволяющая выполнять его пуск, остановку и реверс. При открывании транзистора VT1 ток протекает через светодиоды первой группы оптосимистров, обеспечивая тем самым протекание тока через обмотки электродвигателя.

Рисунок 10.1 — Релейно-контакторная схема управления электродвигателем

Коммутацию электродвигателя выполняют магнитные пускатели КМ1, КМ2. Свободно замкнутые контакты КМ1, КМ2 предотвращают одновременное срабатывание магнитных пускателей. Свободно разомкнутые контакты КМ1, КМ2 обеспечивают самоблокировку кнопок SB2 и SB3.

Для повышения надёжности работы требуется заменить релейно-контакторные цепи управления и силовые цепей на бесконтактную систему с использованием полупроводниковых приборов и устройств.

На рисунке 10.2 представлена бесконтактная схема управления электродвигателем. Силовые контакты магнитных пускателей заменены оптосимистрами: КМ1 – VS1-VS3, КМ2 – VS4-VS6. Триггеры обеспечивают самоблокировку кнопок SB2, SB3. Логические элементы И обеспечивают одновременное включение только одного из магнитных пускателей.

При открывании транзистора VT1 ток протекает через светодиоды первой группы оптосимистров VS1-VS3, обеспечивая тем самым протекание тока через обмотки электродвигателя. Открывание транзистора VT2 запитывает вторую группу оптосимистров VS4-VS6, обеспечивая вращение электродвигателя в другую сторону.

Рисунок 10.2 — Бесконтактная схема управления электродвигателем