Динамо-машины  Статические характеристики элементов 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 [ 31 ] 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127

Форма кривой зажигания свидетельствует о целесоооразност и работы контактов в области малых значений рХ, где напряжение зажигания значительно выше. Этим объясняется применение так называемых вакуумных контактов.

Из графика, показанного на рис. 57, следует, что напряжение Ug выше большинства номиналов напряжений бортовой сети постоянного тока. Однако на практике явление искрообразования наблюдается во всех без исключения сетях, что объясняется повышением напряжения на контактах в процессе коммутации по

а) 6) в) г) д)

Рис. 58. Искрогасительные схемы: а - с резлсгором; б - с конденсатором; в - с нелинейным резистором; d-с резистором, шунтирующим нагрузку; д - с вентилем, шуитируготцим нагрузку

сравнению с номинальным напряжением цепи. Поэтому меры борьбы с искрообразованием сводятся к применению специальных схем, уменьшающих коммутационные напряжения на контактах до значений, меньших напряжения зажигания. Примеры таких схем даны на рис. 58.

На схеме, изображенной на рис. 58, а, параллельно контактам включен резистор с сопротивлением г, способствующий отводу энергии, запасенной в индуктивности нагрузки L к началу коммутации. Недостатком схемы является прохождение тока по нагрузке при отключенных контактах. Этот недостаток устраняется в несколько более сложной, но очень распространенной схеме (рис. 58, б) с применением конденсатора С. Резистор г необходим в этом случае для ограничения тока разряда конденсатора с целью защиты и самого конденсатора и контактов при последующем замыкании контактов. Получение laquo;экономичной raquo; искрогаситель-ной схемы иногда решается путем применения нелинейных активных резисторов (из вилита, тирита), резко уменьшающих свое сопротивление на время повышения напряжения на контактах (рис. 58, е).

в некоторых схемах рассеивание запасенной в индуктивности нагрузки энергии достигается шунтированием самой нагрузки резистором или диодом, как это показано на рис. 58, гид. Последняя схема является более экономичной, так как ток через диод проходит только в режиме коммутации при образовании на индуктивности нагрузки противо- э. д. с. знака, обратного сетевому напряжению.

Рассмотренные способы борьбы с искрением позволяют как полностью предотвратить искрообразование, так и уменьшить его интенсивность. В принципе эти меры схемного характера могут быть использованы и для борьбы с образованием дуги. Однако дуги возникают в относительно мощных цепях, для которых схемные способы оказываются слишком дорогими и громоздкими. Для целей дугогашения применяются меры конструктивного характера, которые лишь облегчают гашение уже возникшей дуги, но не могут предотвратить ее возникновение.

Для гашения дуги наиболее часто применяются следующие конструктивные меры: увеличение контактного раствора и увеличение скорости расхождения контактов; применение дугогася-щих камер иеионных решеток; искусственное увеличение скорости движения дуги и ее длины с помощью магнитного дутья.

3. ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЕ ДАТЧИКИ (ПРОВОЛОЧНЫЕ ПОТЕНЦИОМЕТРЫ)

Реостаты с ползунком, применяемые в автоматике для преобразования перемещений в электрическое напряжение, называют потенциометрами, или потенциометрическими датчиками. Это название объясняется тем, что в простейшем случае такие реостаты включаются по схеме (рис. 59, а), соответствующей известному по-тенциометрическому методу измерений. Последовательное включение потенциометров с нагрузочным сопротивлением практически не применяется из-за большой нелинейности статической характеристики схемы, т. е. зависимости выходного напряжения Ug ОТ перемещения ползунка Хд.

Так, для схемы, приведенной на рис. 59, а, эта зависимость будет практически линейной (кривая 1 на рис. 59, б) только при условии, что

Rn raquo; /-о, (82)

где Го - сопротивление самого потенциометра. При несоблюдении этого условия будет сказываться шунтирующее действие нагрузки и статическая характеристика схемы будет иметь вид кривой 2 на рис. 59, б.

Таким образом, статическая характеристика потенциометра всегда имеет вид плавной кривой и потенциометрические устройства относятся к категории датчиков.

прн активной нагрузке потенциометр практически безынер ционен, т. е.

Г!вых = к Хвх,

при значительной емкости или индуктивности нагрузки в схеме будут иметь место переходные процессы.

Рис. 59. Схема включения потенциометра:

а - нереверсивная схема; б - ее статические характеристики; / - характеристика ненагруженного потенциометра; 2 - характеристика потенциометра с нагрузкой; S - линеаризованная характеристика нагруженного потенциометра

Наиболее распространена так называемая тороидальная форма каркасов потенциометров, приведенная на рис. 60. Благодаря малому радиусу ползунка такая форма позволяет снизить до минимума момент, необходимый для перемещения ползунка. Каркас потенциометра выполняют пластмассовым, керамическим или алюминиевым с оксидированной поверхностью. Для обмоток используются сплавы с большим удельным сопротивлением и малым температурным коэффициентом сопротивления (нихром, специальные сплавы платины и пр.). Диаметр проволоки обычно весьма мал: до сотых долей миллиметра. Это необходимо для уменьшения неизбежной ступенчатости характеристики, возникающей вследствие дискретного изменения сопротивления при перемещении ползунка с витка на виток. Контактирующая с обмоткой часть ползунка выполняется из серебра, сплавов платины с бериллием и др. Контактное давление для уменьшения усилий делается очень небольшим: до десятых долей грамма. Для предотвращения окис-

Рис. 60. Устройство потенциометра с тороидальным каркасом:

/ - каркас; 2 - обмотка; S - ползунок