- •101. Характеристики прибора и шкалы.
- •102. Силы и моменты, действующие в измерительном приборе.
- •1. Вращающий и противодействующий моменты
- •2. Устанавливающий и удельный устанавливающий моменты
- •3. Возмущающий и демпфирующий моменты
- •103. Тормозные регуляторы с трением между твердыми телами.
- •104. Центробежные регуляторы с электроконтактным управлением.
- •105. Жидкостные успокоители.
- •106. Герконы. Назначение. Классификация
- •107. Электромагниты. Классификация и область применения
- •108. Электромагнитное реле, назначение и область применения.
- •Простейшие герконовые реле. Основные характеристики.
- •110. Ферриды. Назначение, конструктивные разновидности.
106. Герконы. Назначение. Классификация
Основная цель герметизации контактов – сохранение чистоты рабочих поверхностей путем полного устранения воздействия на них внешней среды.
Управление контактами, находящимися внутри баллона, производят тремя основными способами: механическим (деформация упругой стенки баллона), гравитационным (изменения положения баллона относительно вертикали) и электромагнитным (изменения напряжённости управляющего поля и постоянного магнита).
По заполнёнию баллона герконы делятся на вакуумные (степень разрежения до 10-4 Па) и газонаполненные (давление 0,1 - 1 МПа).
В качестве наполнителей применяют азот, аргон, водород и азотно-водородную смесь. Наполнение геркона инертным газом с примесью водорода, обладающего восстановительными свойствами, предохраняет контакты от появления окисных пленок.
Герконы с механическим управлением выполняют со стеклянным (рисунок 1,а) и металлическим (рисунок 1,б) баллонами.
Рисунок 1 – Герконы с механическим управлением
Размеры контактов и их рабочий ход весьма малы. Материалом контактов служат в основном сплавы вольфрам-молибден и вольфрам-никель. Для управления контактами гофрированная стеклянная или коническая металлическая трубка изгибается внешним усилием, обычно не превышающим 0,1 Н. Срок службы до первого отказа около 5 ·10 6 замыканий.
Герконы с гравитационным управлением относятся к числу ртутных. Разрыв при наклоне баллона происходит между ртутью и ртутью (рисунок 2,а) или между ртутью и электродом из вольфрама или молибдена (рисунок 2,б).
Рисунок 2 - Ртутные контакты с электродами
В первом случае срок службы ограничен постепенным растрескиванием стекла под воздействием электрических разрядов, а во втором—вследствие обгорания твердых электродов.
Угол поворота, необходимый для четкой работы, составляет 3 - 8°. В наиболее ответственных устройствах его доводят до 12º. Наибольшая допустимая коммутирующая мощность ртутных герконов (Вт)
Рк = 500 V, (1)
где V — объем баллона, см3.
Ртутные контакты с гравитационным управлением выпускают серийно для коммутации токов 4, 6, 10, 15, 20, 30 А при напряжении в сети до 220 В.
Герконы с электромагнитным управлением получили наибольшее распространение и выполняются в многочисленных модификациях, так как они фактически представляют собой новый тип электромагнитных реле, имеющий перед обычными реле значительные преимущества в отношении быстродействия, надежности и миниатюрности.
Герконы, также как и электромагнитные реле, разделяют по способу создания управляющего поля на нейтральные и поляризованные, а по конструкции на замыкающие и переключающие.
107. Электромагниты. Классификация и область применения
Электромагниты, применяемые в измерительных приборах и автоматических устройствах, делят:
По назначению (силовые, релейные и специальные);
По току (переменного или постоянного);
По потребляемой мощности (маломощные – менее 1Вт, средней мощности 1…10 Вт, мощные > 10 Вт);
По времени срабатывания (быстродействующие, т. е. t<5 мс, нормальные t = 5…100 мс, замедленные t = 0,1…1с, с выдержкой времени t>1с);
По характеру движения якоря (втяжные и поворотные);
По числу рабочих положений (позиций) якоря (двух- и трех позиционные);
По габаритному объему (нормальные – 50…60 см3, малогабаритные – 20…30см3, миниатюрные – 5…10 см3, сверхминиатюрные – 1…2 см3);
По типу магнитной системы (нейтральные и поляризованные).
В измерительных приборах и автоматических устройствах электромагниты применяют главным образом в виде реле, вибропреобразователей и различных быстродействующих удерживающих устройств.
Электромагниты силового исполнения — в фрикционных муфтах, гидро- и пневмоклапанах, пускателях и других исполнительных механизмах. Силовые электромагниты характеризуют относительно большой потребляемой мощностью и нормальной скоростью срабатывания; релейные электромагниты малой потребляемой мощностью и высоким быстродействием, а по габаритам относят к миниатюрным и сверхминиатюрным устройствам. Специальные электромагниты имеют разнообразное применение. В сверхминиатюрном исполнении их используют в электрических часовых тахометрах, электрифицированных часах и др.
По роду управляющего сигнала все электромагниты можно разделить нормальные, минимальные, максимальные, дифференциальные, балансовые и направленного действия.
Нормальные электромагниты срабатывают при токе, значение которого может изменяться в пределах допуска на значение напряжения источника; Минимальные электромагниты - отпускают якорь при достижении током заранее установленного минимального значения;
Максимальные электромагниты - притягивают якорь при достижении током заранее установленного максимального значения;
Дифференциальные электромагниты - срабатывают при наличии разности намагничивающих сил (ампервитков) обмоток, поля которых направлены встречно;
Балансные электромагниты - срабатывают при достижении суммой витков всех обмоток заранее установленного минимального или максимального значения;
Электромагниты направленного действия - срабатывают при изменении знака или фазы управляющего сигнала.