|
§ 3. Бесконтактные элементы автоматики
Бесконтактным электрическим аппаратом называют устройство, предназначенное для включения и отключения (коммутации) электрических цепей без разрыва самой цепи. Бесконтактные аппараты в сравнении с контактными имеют значительные преимущества: у них нет подвижных частей; поэтому период времени переключения во много раз меньше; отсутствие трущихся частей и износа контактов повышает срок службы; они могут работать в загрязненной среде без чистки и регулирования. Однако неверно противопоставлять бесконтактные аппараты контактным. Они не конкурируют, а дополняют друг друга. Там, где необходим видимый разрыв цепи, возможны перенапряжения и перегрузки — лучше работают контактные аппараты. Обычно применяется сочетание контактных и бесконтактных аппаратов.
Принцип действия бесконтактных аппаратов основан на использовании элементов, обладающих нелинейной зависимостью между приложенным напряжением и током (вольт-амперной характеристикой). Нелинейные элементы не подчиняются закону Ома и могут изменять свое сопротивление электрическому току. Это свойство позволяет применять -их как усилители.
Контактный электрический аппарат тоже является усилителем, так как при замыкании включает более мощную цепь. Нелинейный элемент включается между источником питания и нагрузкой, где с помощью специальной цепи управления изменяется его сопротивление. В результате при небольшой затрате мощности в цепи управления можно управлять большой мощностью в нагрузке. Поэтому большинство бесконтактных аппаратов и элементов, на базе которых они выполнены, называют усилителями. Схема простейшего усилителя приведена на рис. 53. Нагрузка 2М, нелинейный элемент 2А и источник питания С составляют рабочую (силовую) цепь. Цепь управления состоит из источника иу, регулируемого сопротивления 2У и сопротивления 2А. Получение большей мощности в нагрузке происходит за счет малого изменения мощности источника питания. Если нелинейный регулируемый элемент — ферромагнитный сердечник с обмотками, будем иметь магнитный усилитель; если нелинейный элемент — полупроводниковый прибор, то усилитель называют полупроводниковым.
Соответственно бесконтактные электрические аппараты разделяют на магнитные усилители, полупроводниковые усилители и логические элементы.
|
