Краткие теоретические сведения
Автоматическое управление электроприводами в функции пройденного пути рабочим органом исполнительного механизма нашло широкое применение в работе многих станков и других производственных машин и механизмов (прокатные станы, подъемники, металлорежущие станки и др.). Сущность этого вида электроавтоматики заключается в том, что включение, отключение и реверс приводного электродвигателя осуществляется с помощью контакторов (магнитных пускателей), управляемых, помимо кнопок управления, так называемыми путевыми (конечными} переключателями. На рис. 3.1 показан широко распространенный конечный выключатель ВК-211В моментного (мгновенного) действия. При нажатии движущимся упором на ролик этого переключателя происходит быстрое переключение контактов - одна пара контактов размыкается, а другая замыкается. При нажатии упором на ролик, подвижный рычат 4 укрепленный на корпусе 1, поворачивает по средствам ленточных пружин 6 поводок 7. Стальной шарик 11, перекатываясь по планке 12, сжимает пружину 8. При повороте планки 12 отводится собачка 10 и рычагом 3 производится переключение контактов 2 и 5. При освобождении ролика пружина 8 возвращает подвижную систему конечного выключателя в исходное положение и контакты вновь переключаются. На рис. 3.2 изображен конечный выключатель безмоментного действия ВК-441, основной частью которого является кнопочный элемент с одним замыкающим и одним размыкающим контактами. Выключатель срабатывает при нажатии кулачка или упора на шток. После прекращения нажатия происходит возврат контактов в начальное положение.
В качестве командоаппарата путевой автоматики может быть применен микропереключатель МП, отличающийся от конечных выключателей малыми габаритными размерами и высокой точностью срабатывания. Он имеет по одному замыкающему и одному размыкающему контакту.
3. Порядок выполнения работы
1. При изучении устройства и принципов работы путевых (конечных) выключателей и микропереключателей следует обратить внимание на конструкцию контактов и способ их переключения, способ установки аппарата и защиту его от действия окружающей среды. Надо убедиться в исправности и срабатывании контактов при нажатии на рычаг или шток конечного выключателя.
2. В качестве, механического органа, воздействующего на срабатывание конечных выключателей, на практическом занятии может быть использован механизм, имеющий передвижную каретку К (рис.3.3) с внутренней резьбой; каретка перемещается по направляющим в результате валика с наружной резьбой (рис.3.3).
Рис. 3.3. Устройство путевой автоматики
Механизм, имитирующий, например, перемещение суппорта токарного станка, состоит из шпинделя Ш и редуктора Р, соединенных муфтами с валом приводного двигателя Д. При вращении шпинделя каретка перемещается вправо или влево и в конце пути воздействует на конечные выключатели SQ2 (вперед) и SQ1 (назад), установленные на пути ее движения. Контакты конечных выключателей SQ2 и SQ1 включены в цепи питания втягивающих контакторов КМ2 и КМ1 (рис.3.4), Т.е. в цепи управления реверсивным электродвигателем.
3. Автоматический реверс асинхронного двигателя осуществляется по схеме, приведенной на рис.3.4. Включением рубильника подается напряжение на главную цепь и цепь управления.
При нажатии на пусковую кнопку SВ2 замыкается цепь катушки контакторов КМ1, срабатывают его главные контакты, подключающие статор двигателя к сети. Ротор - начинает вращаться и вызывает перемещение каретки исполнительного механизма.
Замыкающими блокконтактами контактора КМ1 блокируется пусковая кнопка SB2 (она может быть теперь отпущена), а размыкающими контактами того же контактора размыкается цепь питания втягивающей катушки контактора КМ2.
При подходе муфты в положение, при котором автоматически осуществляется изменение направления движения, рычаг каретки нажимает на шток конечного выключателя SQ2, в результате чего его размыкающие контакты разрывают цепь питания катушки контактора КМ1 и вслед за этим замыкающие контакты SQ2 замыкают цепь питания катушки контактора КМ2 срабатывают контакты, переключающие цепь статора двигателя, и ротор со шпинделем начинает вращаться в обратную сторону.
При этом каретка механизма перемещается в обратном направлении, ее рычаг освобождает шток конечного выключателя SQ2, контакты которого возвращаются в исходное положение.
При перемещении каретки назад и подходе ее в положение, когда должно быть автоматически изменено направление вращения шпинделя, рычаг каретки нажимает на шток конечного выключателя SQ1, в результате чего происходят аналогичные переключения, описанные выше.
Работа механизма в автоматическом реверсивном режиме по приведенной схеме будет продолжаться До тех Пор, пока нажатием кнопки "Стоп" не обесточится цепь управления или, отключением рубильника, вся схема.
При изучении путевой автоматики необходимо иметь на стенде в разобранном виде набор путевых выключателей различных типов.
4. При сборке схемы следует сначала соединить все элементы силовой цепи, а затем цепи управления: При опробовании схемы в действии надо наблюдать автоматический реверс каретки после каждого подхода ее в крайнее правое или крайнее левое положение.