Беконтактные путевые выключатели

БЕКОНТАКТНЫЕ ПУТЕВЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

Методические указания к лабораторным работам

 

Омск, 2005

Составители: Гудинов Владимир Николаевич

Котелевский Юрий Петрович

Иванов Олег Юрьевич

 

 

Для осуществления контроля за перемещением подвижных элементов оборудования в промышленной электроавтоматике используют многочисленные разновидности путевых выключателей (переключателей). В сравнении с остальным электрооборудованием, в том числе и электронным, путевые выключатели работают в наиболее тяжелых условиях, поскольку располагаются непосредственно в рабочих зонах технологических машин, где возможен широкий диапазон температур, вибрации, ударные нагрузки, загрязнение стружкой и различными жидкостями. Технические данные контактных путевых выключателей не всегда позволяют удовлетворить предъявленным требованиям. Особенно это характерно для автоматизированного технологического оборудования, содержащего большое число путевых выключателей, например, автоматические линии, конвейеры и т.д. Большинство этих задач решается с использованием бесконтактных путевых выключателей (БПВ).

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ БПВ

К техническим характеристикам БПВ относятся точностные (метрологические) характеристики, быстродействие, электрические характеристики, габаритные и установочные размеры и масса, номинальные и допустимые условия работы, показатели надежности, стоимость и пр.

Одна из основных характеристик БПВ, непосредственно влияющая на его конструкцию и ряд других технических характеристик, определяется геометрическим расположением управляющего элемента относительно чувствительной поверхности во время работы. Например, для торцевого выключателя в качестве основной характеристики принимается расстояние между чувствительной поверхностью выключателя и управляющим элементом, при котором происходит срабатывание выключателя. Основной характеристикой щелевого и кольцевого выключателей является ширина щели и внутренний диаметр кольца этих выключателей соответственно.

К точностным характеристикам БПВ относятся основная погрешность, определяемая точностью срабатывания выключателя, дополнительные погрешности от изменения окружающей температуры и изменения напряжения питания и максимальная суммарная погрешность. Кроме того, к точностным характеристикам БПВ относится также дифференциал хода δ= / Х_вкл-Х_откл /,где

Х_вкл - координата точки срабатывания БПВ, Х_откл - координата точки его отключения при перемещении управляющего элемента в обратном направлении.

Быстродействие (время срабатывания) БПВ – это время между моментом установления координаты срабатывания и моментом достижения установившегося значения напряжения на выходе БПВ. Зная величину быстродействия БПВ, можно определить динамические погрешности работы БПВ при изменении скорости перемещения управляющего элемента.

Электрические характеристики БПВ включают в себя требуемые параметры источника питания: род тока (постоянный, переменный), напряжение питания и его допустимые отклонения, уровень пульсаций, потребляемая БПВ мощность, частота сети (для переменного тока); а также нагрузочные характеристики: вид нагрузки (реле, микросхема или др.), выходное напряжение, мощность или ток, потребляемый нагрузкой.

К показателям надежности и долговечности БПВ в первую очередь относятся: вероятность безотказной работы в течение определенного срока эксплуатации или на определенное число срабатываний БПВ и срок службы БПВ.

К важнейшим параметрам следует отнести также габаритные и установочные размеры БПВ.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ГЕНЕРАТОРНЫХ ИНДУКТИВНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Принцип действия генераторных БПВ основан на изменении при внешнем воздействии параметров колебательного контура генератора. Таким изменяющимся параметром, преобразующим перемещение управляющего элемента в изменяющийся электрический сигнал, является обычно индуктивность колебательного контура или взаимоиндуктивность между катушками контура.

Кольцевые выключатели

При необходимости контролировать количество перемещающихся металлических деталей, таких как гайки, болты, шарики подшипников и т.п., применяются генераторные БПВ с индуктивными преобразователями, имеющими кольцевую форму. Кольцевые БПВ используются также для получения путевой команды при вхождении обрабатываемой детали в рабочую зону БПВ или о возможном обрыве проводника проходящего через чувствительный элемент БПВ.

Принцип действия кольцевых БПВ подобен принципу действия торцевых БПВ. При попадании контролируемой металлической детали, несущей функцию управляющего элемента, в рабочую зону возникает возмущение электромагнитного поля преобразователя и происходит срыв генерации автогенератора.

Основным параметром кольцевых БПВ является внутренний диаметр кольца преобразователя D (рис.12). Значение основного параметра определяет габаритные размеры, конструкцию и функциональные параметры БПВ. Оптимальные параметры БПВ обеспечиваются при выборе диаметра d управляющего элемента в пределах 0,25· D £ d £ 0,5· D. Рекомендуется также придавать управляющему элементу коническую форму, придерживаясь соотношения геометрических размеров d / h =1/2, где h - высота конуса управляющего элемента, d -диаметр конического управляющего элемента. Промышленное изготовление кольцевых БПВ ведется рядом зарубежных фирм.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

ЛИТЕРАТУРА

1. Ивенский Ю.Н. Бесконтактные путевые переключатели в промышленной автоматике. – М.: Энергия, 1971. – 144с. (Библ. По автоматике; Выпуск 451).

2. Виленский П.И., Срибнер Л.А. Бесконтактные путевые выключатели. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 80с. (Библ. По автоматике; Выпуск 654).

БЕКОНТАКТНЫЕ ПУТЕВЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

Методические указания к лабораторным работам

 

Омск, 2005

Составители: Гудинов Владимир Николаевич

Котелевский Юрий Петрович

Иванов Олег Юрьевич

 

 

Для осуществления контроля за перемещением подвижных элементов оборудования в промышленной электроавтоматике используют многочисленные разновидности путевых выключателей (переключателей). В сравнении с остальным электрооборудованием, в том числе и электронным, путевые выключатели работают в наиболее тяжелых условиях, поскольку располагаются непосредственно в рабочих зонах технологических машин, где возможен широкий диапазон температур, вибрации, ударные нагрузки, загрязнение стружкой и различными жидкостями. Технические данные контактных путевых выключателей не всегда позволяют удовлетворить предъявленным требованиям. Особенно это характерно для автоматизированного технологического оборудования, содержащего большое число путевых выключателей, например, автоматические линии, конвейеры и т.д. Большинство этих задач решается с использованием бесконтактных путевых выключателей (БПВ).