Transcript
Page 1: Aparate Auxiliare Pentru Actionari Industriale Si Automatizari

`

Argument

Am ales aceasta tema deoarece pune in avidenta cunostintele obtinute in anii de

scoala atat la orele de curs cat si la orele de instruire practica .

In cazul folosirii contactoarelor comandate de la distanta, este nevoie de

anumite elemente de comanda ,care sa indeplineasca rolul de a inchide sau a

deschide circuitul bobinei contactorului. Dintre aparatele de comanda a

contactoarelor, cele mai folosite sunt : butoanele de comanda, cheile de comanda,

intrerupatoarele de sfarsit de cursa (limitatoare) si microintrerupatoarele.

In acela-si timp, in cazul comenzii la distanta, prin contactoare, a motoarelor

electrice sau a altor consumatori, apare necesitatea semnalizarii la locul de

comanda, a situatiei din circuitul comandat. Aceasta semnalizare se executa cu

ajutorul lampilor de semnalizare si a casetelor de semnalizare.

In cele ce urmeaza, se prezinta cateva dintre aceste aparate de comanda si

semnalizare folosite in ilustratiile electrice industriale.

- 5 -

Page 2: Aparate Auxiliare Pentru Actionari Industriale Si Automatizari

`

1. Butoane de comanda

Butoanele de comanda servesc, in special, pentru comanda voita de la distanta a contactoarelor,

fiind folosite, in deosebi, pe masini-unelte, ascensoare, masini de ridicat, pupitre de comanda etc.

Rolul butonului de comanda este de a inchide sau de a intrerupe un circuit electric (de

exemplu, butonul care comanda pornirea unui motor incide electric circuitul de alimentare a

bobinei in timp ce butonul care comanda oprirea motorului, deschide acest circuit).

Acelasi buton de comanda poate fi insa prevazut cu mai multe contacte astfel incat , printr-o

singura apasare, se comanda mai multe circuite, pe unele inchizandu-le ( fig.1 ).

Fig. 1. Butoane de comanda :

a- simplu ( 2NI + ?ND ) ; b- dublu ( 4NI + 4ND )

1.1 Caracteristici tehnice

Butoanele de comanda sunt acionate numai manual. Ele au o singura pozitie stabilita la care

revin in data ce butonul nu mai este actionat ; de aceea, prin butoanele de comanda se dau numai

comenzi de scurta durata.

Curentii nominali sunt, de obicei, 6A ( rar 10A ) in curent alternativ si 1,5-2A in curent

continuu ( se folosesc aceleasi butoane de comanda atat in curent continuu, cat si in curent

alternativ, cu deosebirea ca in curent continuu valorile curentilor care pot fi intrerupti sunt mai

mici).

Tensiunile nominale sunt 220 si 380 V in curent alternativ si 220 V in curent continuu.

- 6 -

Page 3: Aparate Auxiliare Pentru Actionari Industriale Si Automatizari

`

Frecventa de conectare admisa pentru butoanele de comanda nu depaseste 600 de conectari pe

ora, iar numarul total de conectari pe care il poate efectua un astfel de buton depaseste un million.

1.2 Tipuri constructive

Butoanele de comanda se impart n doua grupe mari :

- butoane pentru montare pe panou ( fig.2 );

- butoane in cutii inchise ( fig.3 ).

• Din punctul de vedere al functiei indeplinite exista o foarte mare varietate constructiva:

butoane normale ( fig.2, e ), butoane ciuperca ( fig.2, b )

Fig. 2. Butoane pentru montare pe panou :

a- cu lampa ; b- ciuperca ; c- cu cheie ; d- selector ; e- normal ; f- manipulator.

- 7 -

Page 4: Aparate Auxiliare Pentru Actionari Industriale Si Automatizari

`

cu capul mai mare folosite ca butoane de oprire si de avarie, butoane cu cheie ( fig.2, c ), care se

pot incuia pe pozitia inchisa impiedicand actionarea de catre cel care nu poseda cheie, butoane cu

lampa ( fig.2, a ) care lumineaza cand dau comanda, butoane cu retinere care raman pe pozitia

inchisa din care pot ieis prin tragere sau rotire, si multe altele.

O categorie importanta o constituie butoanele secundare care pot realiza diferite scheme in

functie de pozitia micului maner rotativ cu care sunt prevazute ( fig.2, d ).

Fig. 3. Butoane in cutii inchise

Acest lucru il pot realiza si butoanele manipulatoare, prevazute cu o maneta a carei pozitie

( sus, jos, stanga, dreapta ) determina realizarea anumitor scheme de obicei destinate actionarii

unui organ al masinii chear in sensul indicat de maneta manipulatoare ( fig.2, f ).

Butoanele in cutii inchise se clasifica in primul rand prin numarul de butoane incluse in cutie,

in al doilea rand prin gardul de protectie asigurat de cutie.

1.3 Masuri de protectie impotriva actonarii gresite a butoanelor

Actionarea unui buton de comanda reprezinta o actiune importanta, de raspundere deoarece ea

se traduce de obicei prin punerea sub tensiune a unui circuit si, foarte adesea prin punerea in

functiune a unei masini.

- 8 -

Page 5: Aparate Auxiliare Pentru Actionari Industriale Si Automatizari

`

Atentie ! Actionarea eronata a unui buton de comanda poate deci provoca accidente grave sau

pagube materiale.

Pentru acest motiv, se iau masuri speciale de protectie, care :

sa impiedice actionarea gresita sau accidentala a unui buton de punere sub tensiune a unui

circuit ( buton de pornire ) ;

sa favorizeze identificarea si actionarea rapida a butoanelor de scoatere de sub tensiune a

circuitelor ( buton de oprire ).

Printre aceste masuri de protectie, mai importante sunt : marcarea prin culori sau prin litere si

realizarea unor constructii de forme adecvate.

• Marcarea prin culori ( folosirea unui cod de culori ) . De obicei, butoanele de comanda

sunt colorate dupa un anumit cod. De exemplu :

rosu indica butonul de pornire respectiv de punere sub tensiune a circuitului ;

• verde indica butonul de oprire , respectiv de scoatere de sub tensiune a circuitului.

• Marcarea prin litere.Mai ferecvent se utilizeaza marcarea prin litere si anume :

• litera L indica butonul de inchidere a circuitului,deci pornire motoruluisau punerea sub

tesiune a unui circuit ;

• litera o indica butonul de deschidere a circuitului comandat,deci oprirea motorului sau

scoaterea de sub tensiune a unui circuit.

Numerosii producatori folosesc concomitent marcarea prin culori si prin litere.

• Masurile constructive sunt destinate sa impiedice actionarea neintentionata a butoanelor

de pornire(inele d protectie)si sa favorizeze gasirea usoara si actionarea cu orice parte a corpului a

butoanelor de oprire (butoane ciuperca).

2. Chei de comanda

Cheile de comanda ( fig.4 ) sunt variate ale comtatoarelor cu came cu curent nominal

mic,servind ca aparate de conectare numai pentru circuitele de comanda,similar.Se deosebesc insa

de acestea atat constructiv,cat si prin faptul ca au doua sau mai multe pozitii stabilite(cu

- 9 -

Page 6: Aparate Auxiliare Pentru Actionari Industriale Si Automatizari

`

retinere),pot avea si pozitii pasagere (cu revenire).Unele variante sunt prevazute si cu lampa de

semnalizare ( fig.4, b ) , sau cu cheie ( fig.4, c ).

3. Lampi si acasete de semnalizare

Lampi de semnalizare ( fig.5 ) servesc pentru semnalizarea luminoasa pe panouri si pupitre de

comanda,a pozitiei aparatelor mai importante de conectare sau pentru a indica anumite situati

normale sau anormale in instalatia supravegheata.

Casetele de semnalizare sunt tot lampi de semnalizare avand cutia de dimensiuni mai mari si o

placa frontala din sticla o paca pe care se pot aplica anumite inscriptii in scopul de a se usura

supraveghearea regimului de functionare .

4. Intrerupatoarele de sfarsit de cursa (limitatoare de cursa)

Limitatoarele de cursa sunt aparate de conectare care intrerup sau stabilesc circuite sau sub

actiunea unui element mecanic a instalatiei ,aflat in miscare.

Astfel,in instalatiile cu piese in misccare,actionateelectric,cum sant:masinile-unelte,podurile

rulate.ascensoarele,instalatiile de ridicat,masinile de ambalat etc.,apare in mod frecvent necesitatea

fie de a se intrerupe automat actionarea intregii instalatii,cand cursa organelor in miscare a depasit

zona de deplasare permisa, fie de a se comanda o anumita succesiune de operatii, in functie de

pozitia unei piese in miscare.

De exemplu :

la podurile rulante este necesar sa se opreasca automat actionarea podului, in cazul in care, din

cauza unui defect sau din neatentia manipulantului, podul se aproprie prea mult de marginea caii

de rulare, riscand sa loveasca anumite obiecte aflate in aceasta zona ;

la ascensorare este, de asemenea, necesar sa se opreasca automat motorul de antrenare a

cabinei, atunci cand, datorita unui defect de instalatie cabina auto depasind usa ultimului etaj sau

coboara sub nivelul primei usi ;

- 10 -

Page 7: Aparate Auxiliare Pentru Actionari Industriale Si Automatizari

`

la masinile-unelte de tipul rabotezelor este necesar sa se comande automat la capatul fiecarei

curse, inversarea sensului de mers al mesei port-cutit.

a) c)

Fig. 4. Chei de comanda :

a- constructie normala ; b- cu lampa de semnalizare si transformator de alimentare a

lampii ; c- cu cheie de blocare.

Fig.5. Lampi de semnalizare :

a- elemente componente (1-elementul de baza cu bornele de racord la retea si dulia lampii ; 2-

inele de etansare ; 3- panoul in care se fixeaza lampa ; 4- decupaj pentru pozitionare ; 5 -eticheta

cu functie de rondela de centraj ; 6 - bosaje de pozitionare ; 7- inel de etansare si lamp de

semjnalizare ; 8- difuzor cu linie de strangere) ; b -aceeasi lampa asamblata ; c -diferite alte

solutii constructive.

- 11 -

Page 8: Aparate Auxiliare Pentru Actionari Industriale Si Automatizari

`

In multe utilizari, comanda automata a opririi motorului de antrenare respectiv inversarea

sensului de rotatie a acestuia sau declansarea intr-o anumita succesiune a unui lant de operatii,

actionate electric, se realizeaza cu limitatoare de cursa.

Caracteristici tehnice

Spre deosebire de butoane si de chei de comanda, care pot fi actionate numai manual,

imitatoarele de cursa sunt prin excelenta aparate care realizeaza comenzi automate sub actiunea

unui element mecanic din instalatie.

Deplasarea acestor elemente este de multe ori foarte lenta ; daca deplasarea contactelor mobile

ar fi legata direct de organul de comanda, contactele s-ar uza rapid. De aceea, toate limitatoarele de

cursa directe ( cu curenti mari ) au dispozitive de actionare brusca a contactelor, iar cele indirecte

exista in ambele variante : cu contact de translatie ( fig.7, a ) si cu contact saritor ( fig.7, b ).

• Limitatoarele de cursa directe intrerup chear curentul de limentare a motorului ( fig. 6 ).

Ele se executa ca aparate de intrerupere in aer sau in ulei, pentru curenti nomonali cuprinsi

intre-e 25 si 100 A ( rar 200 A ) si tensiune nominala de 500 V.

Limitatoarele in ulei sunt folosite numai in medii cu mult praf, vapori crosivi sau gaze

explozive.

• Limitatoarele de cursa indirecte intrerup curentul de alimentare a bobonei unui

conductor, care la randul sau realizeaza intreruperea alimentarii cu energia motorului ( fig.7 ).

Limitatoarele de cursa indirecte se executa numai cu aparatele de intrerupere in aer,fiind

dimensionate pentru 6 sau cel mult 10 A,la 380 si 500 V.

Ele se construiesc pentru frecvente mari de conectare ( 600-1000 de conectari pe ora),dar au o

putere de rupere mica.

O mare varietate de elemente cinematice asigura satisfacerea numeroaselor necesitati ale

constructiei masinilor unelte ( fig. 7 ).

5. Microintrerupatoare

Dezvoltarea din ce in ce mai larga a utilizarii contactoarelor, legata de extinderea mecanizarilor

si omenzilor la distanta, a facut sa creasca foarte mult necesarul de aparate de comanda, indeosebi

- 12 -

Page 9: Aparate Auxiliare Pentru Actionari Industriale Si Automatizari

`

a celor ctionate mecanic (prin intermediul unor came sau a altor elemente in miscare) care sa

determine inchiderea si deschiderea in mod automat a contactoarelor,in functie de programul de

comanda,actionare sau protectie prevazut.

Caracteristici tehnice

Microintrerupatoarele sint caracterizate prin :

• intrerupere brusca, indiferent de viteza de deplasare a organului de actiponare ;

• functionare foarte precisa (comutarea contactelor dintr-o pozitie in alta se fce la o

anumita pozitie foarte bine definita,a elementului de actionare) ;

Fig. 6. Limitator de cursa direct de 60 A, 500 V.

Constructie tripolara in aer , tip tambur, actionat prin lant si

roata dintata

- 13 -

Page 10: Aparate Auxiliare Pentru Actionari Industriale Si Automatizari

`

Fig. 7. Limitatoare de cursa :

a- cu translatie ; b – cu contact saritor ; Elemente cinematice :1 – tija scurta ; 2 – tija lunga ; 3 –

tija cu rola ; 4 – parghie cu rola ; 5 – parghie in unghi cu rola ; 6 – parghie mobila ; 7 –

parghie mobila de lungime variabila ; 8 – vergea ; 9 – resort.

• efort mic (de la citeva grame-forta la citeva sute de grame-forta) si cursa redusa

(fractiune de milimetru) a elementului de actionare, pentru a determina schimbarea pozitiei

contactelor ;

• dimensiuni reduse ;

• frecventa mare de conectare (de ordinul a catorva mii de conectari pe ora ) si durata de

serviciu foarte mare (de ordinul a un million de manevre) ;

• curenti nominali de ordinul a 6-10 a in curentul alternativ si a 0,5-2 A in curent

continuu (in curent continuu se folosesc aceleasi microintrerupatoare ca si in curent alternativ ,dar

pentru parametri nominali mult mai redusi ).

- 14 -

Page 11: Aparate Auxiliare Pentru Actionari Industriale Si Automatizari

`

6. Inrerupatoare-trestie

Un tip nou de aparate de comutare care isi gasesc utilizarea din ce in ce mai mare in domeniul

curentilor de mica intensitate ,il constituie asa-numitele relee (intrerupatoare)trestie.

6.1.Constructie si functuionare

Aceste relee sunt formate din doua lamele subtiri de material magnetic (aliaj de fier cu nichel)

inchise etans intr-un tub subtire de sticla .

In mod normal,lamele sunt dispuse la o distnta foarte mica intre ele ,distanta care asigura totusi

distanta necesara.Daca insa se apropie de acest tub un magnet sau se introduce tubul in campul

electromagnetic al unei bobine parcurse de curent continuu, lamele se magnetizeaza si se

lipesc,stabilnd in acest punct un contact electric.La disparitia campului magntic exterior ,lamele

revin,prin arcuire proprie ,in pozitia initiala ,intrerupand astfel circitul .

Pentru obtinera unui bun contact electri, lamele se acopera, in zona de contact, cu un metal are

poate fi, dupa caz, aur, argnt, rodiu etc.

Tubul este umplut cu un gaz inert, pentru a proteja suprafetele de contact impotriva

coroziunilor si oxidarilor si pentru a mentine o rezistenta de contact cat mai coborata si constanta .

6.2. Caracteristici tehnice

● Avantajele cele mai importante pe care le prezinta releel-trestie sint urmatoarele :

- viteza foarte mare de actionare (1-2 ms timpul de inchidere si 0,5 ms timpul de

deschidere ) ;

- rezistenta foarte mare de izolare intre contactele deschise ( de ordinul 1010 Ω )

- 15 -

Page 12: Aparate Auxiliare Pentru Actionari Industriale Si Automatizari

`

- rezistenta de contact mica si constanta ;

Fig.13. Relee trestie (Reed)

A – cu functie de intrerupator (a1 – in pozitie deschis ; a2 - in pozitie inchis) ; b – cu functie de

comutator ; 1 – borna d legatura la circuitul exterior ; 2 – tub de sticla ; 3 – lamele din material

magnetic ; 4 – atmosfera de gaz inert ; 5 – magnet de comanda .

- consum de energie foarte mic pentru actionare ;

- functionarea intr-o plaja larga de temperaturi ( -40…+200º C );

- separarea completa a contactelor fata de mediul exterior, de unde rezulta o mare

fiabilitate a functionarii corecte a contactelor;

- dimensiuni reduse; in functie de timpul constructiv, lungimea tubului de sticla varieaza

intre 20 si 50 mm, iar diametrul acestuia, intre 5 si 5,5 mm;

- durata mare de serviciu.

● Dezavantajele acestui tip de aparate se refera in deosebi la :

- puterea de rupere destul de mica ( de obicei, curentii sub 1 A la tensiuni sub 30 V )

- faptul ca nu se poate actiona decat cu curentul continuu,

- sensibilitatea foarte mare la suprasarcini.

- 16 -

Page 13: Aparate Auxiliare Pentru Actionari Industriale Si Automatizari

`

6.3. Tipuri constructive

In mod obijnuit releu-trestie se realizeaza ca intrerupator cu contactul normal deschis (fig.13,a)

Exista insa si variante constructive cu functie de comutator, adica avand un contact normal inchis

si un contact normal deschis ( fig.13, b ).

Campul magnetic exterior poate fi produs de un magnet permanent sau de o bobinaparcursa de

un curent de comanda. In acest caz, in interiorul aceleiasi bobine se pot introduce pana la opt relee

comandate simultan.

Important . alegerea tipului de releu, a variantei constructive, inclusiv a materialului folosit

pentru contacte, trebuie facuta in stricta corelare cu conditiile de utilizare.

6.4. Domenii de utilizare

Datorita caracteristicilor lor tehnice, releele trestie sunt folosite in prezent in mod covarsitor

circuite electronice ( tehnica de calcul, telefonie si domenii inrudite ). Ele patrund insa treptat si in

domeniul curentilor tari, in deosebi in componenta unor relee de constructie speciale si ca

inlocuitori ai microintrerupatoarelor acolo unde mediul este corosiv si curentii care trebuie

intrerupti au valori mici. In aceste conditii se foloseste avantajul acestui tip de relee de a putea fi

comandate chear numai prin apropierea unui corp cu proprietatii feromagenetice.

- 17 -

Page 14: Aparate Auxiliare Pentru Actionari Industriale Si Automatizari

`

7. Relee intermediare

In unele situatii, in care butoanele de comanda, microintrerupatoarele sau aparatele electrice

care supravegheaza buna functionare a unei instalatii ( termoelemente , manometre si

termometre cu contact etc. nu au contacte ) suficient de puternice pentru a comanda direct

inchiderea sau deschiderea unui contactor sau a unui intrerupator automat actionat prin

electromagnet, se utilizeaza relee intermediare. In aceste situatii, releele intermediare au doar rolul

de amplifica puterea de comanada.

In alte situatii este nevoie ca un aparat de comanda ( de exemplu un releu termic cubimetal), se

transmite simultan comenzi in mai multe circuite distincte ; si in astfel de situatii se folosesc, de

asemenea , relee intermediare, care pot inchide sau deschide concomitent 6-10 circuite.

Releele intermediare sunt aparate de contactare foarte asemanatoare contactoarelor, atat ca

solutie constructiva, cat si ca pricipiu de functionare dar sunt dimensionate pentru curenti nominali

mici ( 2-10 A ). Sunt formate dintr-un electromagnet, asemanator celor folosite la contactoare, si 6-

10 perechi de contacte, actionate de armatura mobila a electromagnetului.

Contactele pot fi modificate, dupa nevoile de exploatare, in contactele normal inchise sau

contactele normal deschise.

Releele intermediare se executa ca aparate de intrerupere in aer. Rolul lor este de a primi

comenzile de mica putere de la aparatele care supravegheaza functionarea unei instalatii si a le

transforma in comenzi de curenti dar capabile sa determine, inchiderea unui intrerupator automat,

actionat prin electromagnet.

- 18 -

Page 15: Aparate Auxiliare Pentru Actionari Industriale Si Automatizari

`

CUPRINS

Argument …………………………………………………..…..3

1.Butoane de comanda…………………………………………………...5

1.1.Caracteristici tehnice…………………………………………....6

1.2Tipuri constructive…………………………………………….....6

1.3Masuri de protectie impotriva actonarii gresite a

butoanelor…………………………………………………………...8

2. Chei de comanda………………………………………………………...10

3. Lampi si casete de semnalizare………………………………………… 10

4. Intrerupatoare de sfarsit de cursa ( limitatoare de cursa )……………..11

5. Microintrerupatoare………………………………………………..……14

5.1 Caracteristici tehnice…………………………………………….14

5.2 Tipuri constructive ………………………………………………15

5.3 Domeniu de utilzare…………………………………….17

6. Intrerupatoare-trestie……………………………………………………..18

6.1.Constructie si functuionare………………………………………18

6.2. Caracteristici tehnice…………………………………………… 18

6.3. Tipuri constructive……………………………..………………...20

6.4. Domenii de utilizare…………………………..………………….20

7. Relee intermediare…………………………………..…………………….21

Cuprins ………………………………………………………………………22

Bibliografie ………………………………………………………………….23

- 19 -

Page 16: Aparate Auxiliare Pentru Actionari Industriale Si Automatizari

`

Bibliografie :

Masini ,Aparate , Actionari si AutomatizariProfesor ,doctor ,inginer : Nastase Bichir

Manualul electricianului de Contructi si instalati industriale

profesor , inginer Traian Canescu si Sanda Canescu Actionari electrice

Profesor , inginer, Arpad Kelemen

- 20 -